1、棒材軋鋼工藝介紹（三）棒材軋鋼工藝介紹（三）棒材軋制中的切分工藝一、棒材切分軋制技術(shù)的應(yīng)用情況一、棒材切分軋制技術(shù)的應(yīng)用情況 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)陸續(xù)引進(jìn)、國(guó)產(chǎn)化很多條連軋棒材生產(chǎn)線，為提高生產(chǎn)水平、降低生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)與煉鋼熱送熱裝能力匹配，基本上連軋棒材生產(chǎn)線對(duì)帶肋鋼筋生產(chǎn) 1O螺 22螺都實(shí)現(xiàn)了切分軋制，由最初的兩線切分到四線切分，甚至國(guó)內(nèi)某廠最近實(shí)現(xiàn)了五線切分軋制，說(shuō)明中國(guó)作為帶肋鋼筋的產(chǎn)量大國(guó)，切分軋制技術(shù)已經(jīng)非常成熟，達(dá)到世界領(lǐng)先水平。 我公司軋機(jī)采用150(160)150(160)12000mm 的連鑄坯為原料，生產(chǎn)1240mm 的螺紋鋼筋和1440mm 光面圓鋼。12mm 的螺紋鋼采用四

2、切分軋制； 1416mm 的螺紋鋼采用三切分軋制；1822mm 的螺紋鋼采用二切分軋制；22mm 以上的螺紋鋼不采用切分軋制。 全線共18 架軋機(jī)，平/立交替布置（其中第16、18 架軋機(jī)為平立可轉(zhuǎn)換），呈單線連續(xù)式布置，軋機(jī)布置在+5.0m 高架平臺(tái)上。軋機(jī)最大軋制速度18m/s。二、切分軋制的方法二、切分軋制的方法 為了充分發(fā)揮棒材軋機(jī)的能力，在棒材連軋生產(chǎn)中切分軋制主要有兩線切分、三線切分、四線切分和五線切分軋制，每種切分軋制都有獨(dú)特的孔型系統(tǒng)。 1、帶肋鋼筋的兩線切分軋制 兩線切分軋制是國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的一種切分軋制生產(chǎn)方式，根據(jù)軋鋼設(shè)備條件不同，為了提高孔型系統(tǒng)的共用性，中軋機(jī)系統(tǒng)基本

3、都是橢圓一圓孔型系統(tǒng)，但是，精軋機(jī)孔型系統(tǒng)有兩種形式： (1)菱形孔一弧邊方孔一啞鈴孔一切分孔一橢圓一成品孔，見(jiàn)圖1a (2)平軋孔一立軋孔一啞鈴孔一切分孔一橢圓一成品孔，見(jiàn)圖1b 第一種孔型系統(tǒng)主要適用于精軋機(jī)組水平布置的連軋棒材生產(chǎn)線，第二種孔型系統(tǒng)主要適用于精軋機(jī)組帶立輥(或者平立可轉(zhuǎn)換)的連軋線，這種孔型系統(tǒng)最大特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)無(wú)扭軋制。 兩線切分最大的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)稱(chēng)切分軋制，在預(yù)切分和切分孔型中左右變形對(duì)稱(chēng)，軋輥調(diào)整相對(duì)容易，軋制穩(wěn)定，多使用于l6螺以上帶肋鋼筋的生產(chǎn)，對(duì)于小規(guī)格帶肋10螺14螺鋼筋，機(jī)時(shí)產(chǎn)量低，一般不采用兩線切分生產(chǎn)。 2、帶肋鋼筋的三線切分軋制 三線切分軋制在上世紀(jì)90

4、年代國(guó)內(nèi)唐鋼棒材廠首先實(shí)現(xiàn)12螺、14螺正常生產(chǎn)，其精軋機(jī)孔型系統(tǒng)為平軋孔一立軋孔一預(yù)切分一切分一橢圓孔一成品孔，見(jiàn)圖2，當(dāng)時(shí)這種孔型系統(tǒng)主要適用于精軋機(jī)組帶平立轉(zhuǎn)化(或者K4為立輥)軋機(jī)。 與兩線切分軋制相比，三線切分軋制時(shí)，在預(yù)切分和切分孔型中，軋件三部分變形不對(duì)稱(chēng)，兩邊為自由寬展，軋件中部受切分楔的影響屬于限制寬展，軋件三部分在壓下量相同情況下，軋件中部有較大延伸，兩邊由于為自由寬展，由于軋件為一整體，造成預(yù)切分孔型中軋件三部分面積不相等。 切分后，軋件兩邊面積小于中部面積，而連軋的秒流量相等原則被破壞，軋制不穩(wěn)定，為了保證切分后三線面積相等，這就要求預(yù)切分邊部面積大于中部面積，所以三切

5、分軋制難度遠(yuǎn)大于兩線切分生產(chǎn)，而這種孔型系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中存在一些問(wèn)題，主要是： (1)預(yù)切分延伸系數(shù)大，一般在13以上，軋制負(fù)荷大。 (2)方軋件進(jìn)入預(yù)切分對(duì)中性差，導(dǎo)致3根成品之間尺寸不均，軋制不穩(wěn)定。 (3)切分道次切分楔磨損嚴(yán)重，換槽頻繁，同時(shí)切分道次切分楔很容易掉塊。 (4)中軋機(jī)組圓軋件進(jìn)入精軋機(jī)平輥軋制，軋機(jī)沖擊大，機(jī)械損害嚴(yán)重。3、帶肋鋼筋的多線(四線、五線)切分軋制 四線切分軋制技術(shù)是在兩線和三線切分軋制技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的。四線切分軋制工藝是把加熱后的坯料先軋制成扁坯，然后再利用孔型系統(tǒng)把扁坯加工成四個(gè)斷面相同的并聯(lián)軋件，并在精軋道次上延縱向?qū)⒉⒙?lián)軋件切分為四個(gè)尺寸面積相同

6、的獨(dú)立軋件的軋制技術(shù)(圖3)。 四線切分軋制技術(shù)的核心是先完成并聯(lián)軋件的三切分，再完成并聯(lián)軋件的兩切分，通過(guò)這兩個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)四切分的目的，可以簡(jiǎn)單描述為四切分就是三切分與兩切分的組合，五切分就是三切分與三切分的組合。但是四(五)線切分軋制工藝與傳統(tǒng)的單線軋制工藝和二、三線切分軋制工藝相比較在鋼料控制、導(dǎo)衛(wèi)調(diào)整、速度控制、軋機(jī)準(zhǔn)備等幾個(gè)方面都有更大的難度。思考題：1、軋制時(shí)采用切分軋制的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？2、為什么圓鋼軋制時(shí)不采用切分軋制？三、棒材多線切分生產(chǎn)工藝分析三、棒材多線切分生產(chǎn)工藝分析 切分軋制生產(chǎn)具有高產(chǎn)、低耗的特點(diǎn)，其中多線切分對(duì)提高產(chǎn)量、降低主機(jī)電耗的效果更為顯著，但是由于多線切分時(shí)條

7、形的不對(duì)稱(chēng)性，獲得各線之間均勻的條形成為切分生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)難點(diǎn)，尤其在對(duì)產(chǎn)品精度要求較高的情況下(如在鋼筋生產(chǎn)過(guò)程中要求負(fù)偏差接近國(guó)標(biāo)下限時(shí))，多線切分各線之間的不均勻性更是成為生產(chǎn)過(guò)程中的一大障礙。1 、多線切分各線間不均勻性原因分析 棒材軋鋼車(chē)間一般采用18個(gè)道次進(jìn)行軋制生產(chǎn)，常規(guī)三切分工藝中第14道之前是普通的延伸孔型，與切分各線之間均勻性關(guān)系不大。第14到16道與切分各線之間均勻性有直接關(guān)系（第17道、第18道為成品前道及成品道次，因已經(jīng)切開(kāi)，故與切分各線之間均勻性無(wú)關(guān)），第14到16道孔型示意圖如圖4所示。圖4 第14到16道孔型示意圖 在此工藝中，第15道次孔型的任務(wù)是在平板條形

8、上切出凹凸截面花生型條形，屬于嚴(yán)重不均勻變型狀態(tài)，本道次軋制時(shí)寬展量很大。因此，第14道次條形寬度須明顯小于第15道孔型。同時(shí)，第15道孔型本身對(duì)軋件缺少對(duì)中扶持的能力，這是造成多線切分各線之間不均勻性的主要原因。 由于孔型本身缺少對(duì)條形的對(duì)中扶持能力，因此只能求助于導(dǎo)衛(wèi)來(lái)幫忙。盡管預(yù)切分(15道次)進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)普遍采用了6輥(三對(duì)立輥)導(dǎo)衛(wèi)來(lái)夾持軋件，但由于軋輥孔型、導(dǎo)輥的磨損、第14道次條形尺寸的波動(dòng)、鋼溫的波動(dòng)等原因造成了軋件條形與立輥之間產(chǎn)生間隙；同時(shí)導(dǎo)衛(wèi)安裝出現(xiàn)細(xì)微的偏差使得軋件進(jìn)預(yù)切分孔型時(shí)對(duì)中性變差，最終造成兩邊條形不均勻，從圖4可以看出，第15道次如果切分得不均勻，第16道是無(wú)法糾

9、正的。 第15道次孔型兩邊條形中各線相對(duì)的獨(dú)立體(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“單元”)的高度明顯比中間單元的高，而兩邊單元的寬度則明顯比中間單元的要窄，這是因?yàn)橐环矫骓毥o第16道次留有寬展的余地，同時(shí)第15、16兩道次兩切分楔的間距又須要保持相近，因此寬展只能留在兩邊單元上。這樣第16道次兩邊單元既有寬展又有延伸，而中間單元變形量很小，基本上沒(méi)有寬展和延伸。所以，實(shí)際上第16道次仍然是一個(gè)不均勻變形的軋制道次。 在這樣的情況下，要保證各線之間高的均勻性，其調(diào)試的難度很大，同時(shí)在軋件的對(duì)中性主要須依靠導(dǎo)衛(wèi)來(lái)保證的情況下，生產(chǎn)過(guò)程中要長(zhǎng)時(shí)間地保持條形的穩(wěn)定也是十分困難的。2 、新切分工藝 針對(duì)上述問(wèn)題，經(jīng)過(guò)分析討論

10、，設(shè)計(jì)了新的多線切分工藝，新工藝的主要特點(diǎn)是在原預(yù)切分前加了兩組預(yù)切分孔型，并在各預(yù)切分孔型之間增加了控制軋件寬度的立軋孔，同時(shí)對(duì)第15道預(yù)切分孔型作了較大的改進(jìn)，新工藝設(shè)計(jì)原理如圖5所示。 如圖4所示，第11道次在平板上切出凹凸截面花生型條形，此道次存在寬度、兩邊單元尺寸均勻性不易控制的問(wèn)題。但與常規(guī)工藝中第16道無(wú)法控制寬度不同，第12道次是一個(gè)能控制寬度的立軋孔型，這樣通過(guò)第12道次以后，軋件的寬度已處于可控狀態(tài)，同時(shí)第11道次的條形比較厚且切分楔的圓弧半徑較大。圖5 新工藝設(shè)計(jì)原理圖 因此，在這個(gè)道次中，即使三個(gè)單元之間切分得不太均勻，也可以由后面第13道次進(jìn)行二次切分來(lái)補(bǔ)救。 通過(guò)了

11、第11道和第12道的軋件，進(jìn)入第13道時(shí)的條形基本上是寬度合適、不均勻變型已經(jīng)基本消化的條形，這樣的條形再經(jīng)過(guò)第13道次的二次預(yù)切分和第14道次對(duì)寬度的進(jìn)一步整理，進(jìn)入第15道時(shí)其條型寬度及形狀已與孔型完全匹配，而第15道孔型的輪廓與第13道是基本相似的，所以第15道次已經(jīng)基本屬于均勻變型的軋制過(guò)程了，即可以把第14道次孔型的寬度設(shè)計(jì)得與第15道次的寬度接近。這樣孔型本身對(duì)條型就有較好的扶持作用，這樣就解決了第15道預(yù)切分超負(fù)荷的問(wèn)題。3 、改進(jìn)后的效果 傳統(tǒng)工藝中第14道條型的厚度取決于軋制規(guī)格的尺寸，因此其厚度不可能設(shè)計(jì)得很小，而第16道次又必須保證能順利切開(kāi)，且為了減緩切分楔的磨損速度、保持較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定生產(chǎn)，其壓下量必須控制得很小，因此第15道的負(fù)荷特別大。新工藝把預(yù)切分的一部分由第11及第13道次分擔(dān)，使得各架軋