帶肋鋼筋五切分軋制孔型設(shè)計原理

吳立紅

摘 要：介紹了津西特鋼螺紋鋼廠切分軋制孔型設(shè)計原理，包括孔型系統(tǒng)的選擇、工藝件的設(shè)計、生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題分析。五切分軋制工藝技術(shù)的成功應(yīng)用，將φ12帶肋鋼筋產(chǎn)量明顯提高，同時噸鋼綜合能耗也大幅度降低。

關(guān)鍵詞：棒材切分軋制；孔型設(shè)計；應(yīng)用效果

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.011

1 車間生產(chǎn)工藝簡介

津西特鋼螺紋鋼廠二線全軋線共有18架軋機(jī)，分粗軋、中軋及精軋機(jī)組，全部為無牌坊短應(yīng)力線軋機(jī)，平立交替布置。整個軋線采用全連軋，1#—12#軋機(jī)采用微張力控制，在精軋各架軋機(jī)之間均設(shè)置活套，實現(xiàn)無張力軋制。在中精軋后各設(shè)置水冷裝置，實現(xiàn)控軋控冷軋制。

2 五切分工藝

2.1 孔型系統(tǒng)設(shè)計

五切分軋制特點：①變形嚴(yán)重不均勻性。切分楔處的壓下量遠(yuǎn)大于其它部位；②切分變形延伸系數(shù)??； 在切分孔中軋制時，槽底比切分楔處的壓下量較大，且金屬由于切分楔處寬展方向的水平分力較大，屬強(qiáng)迫寬展，故整體延伸比寬展較??；③五切分軋制時，在預(yù)切和切分孔型中，按寬展方式軋件可分為左、中、右三部分，且兩邊為強(qiáng)迫寬展，軋件中部屬限制寬展。因此，壓下量相同情況下，軋件中部比兩邊的延伸較大。為保軋制穩(wěn)定，切分后各根軋件面積必須相等或相差極??；④切分楔角的設(shè)計要合理，過大會切不開，過小會使切分輪受到過大的夾持力，使其負(fù)荷加大；切分帶厚度應(yīng)與輥縫相近，且留有一定的寬展量。

2.2 五切分軋制設(shè)計原理

五切分軋制技術(shù)源于兩個三切分， 其原理是在精軋機(jī)將來料軋制成扁坯后，再利用特殊孔型的軋輥和相配套的導(dǎo)衛(wèi)，把扁坯加工成五個面積相同且并聯(lián)的軋件，最后在切分道次上將其切分為面積相同且獨立的軋件。五切分的關(guān)鍵是：要保證切分帶的表面質(zhì)量；在成品上切分帶處不能有折疊；切分的速度與軋制速度一致[1]。

2.3 五切分孔型系統(tǒng)

五切分的關(guān)鍵是設(shè)計精軋區(qū)的孔型系統(tǒng)。我廠經(jīng)多次與實際生產(chǎn)工藝過程結(jié)合，確定了K7～ K3 采用平孔一平孔一立箱孔一預(yù)切孔一切分孔，同時為合理分配各道次參數(shù)，達(dá)到切分軋制孔型最大限度共用，減少改規(guī)格換輥架次。

孔型設(shè)計的關(guān)鍵如下：

（1）K7、K6 為平孔。K7為平輥主要是用于將來料壓扁。其充分利用了自由寬展、壓下量大的特點，降低了K6磨損速度，避免料型沿寬度方向上厚度不均，導(dǎo)致成品中線過長。

（2）K5 為立箱孔，其主要對13架料型進(jìn)行規(guī)矩，壓下量較小，延伸系數(shù)一般在1.08～1.13。通過對K5 軋機(jī)的輥縫調(diào)整，使K4軋件為尺寸、形狀均合格的扁矩形，保證預(yù)切后得到面積均勻的五線。

（3） K4 為預(yù)切分孔，此道次延伸系數(shù)為1.26 ～ 1.33，考慮其穩(wěn)定性，中間三線比兩側(cè)略大，一般為1.5% ～2.2%。切分楔處遠(yuǎn)大于槽底處的壓下系數(shù)，兩楔間距過小，造成預(yù)切分楔磨損嚴(yán)重； 過大，會造成切分孔的切分尖磨損過快，易導(dǎo)致炸槽，一般為 5～7.6 mm。預(yù)切分楔角度一般為 68°～ 76°，其間距比K3小0.1～0.3，切分楔過渡圓弧半徑一般為1.4 ～1.7mm。

（4）K3 為切分孔，主要是對軋件的料型和切分帶進(jìn)行規(guī)整、加工，為五線切分做好準(zhǔn)備。其延伸系數(shù)為1.15～1.26。選擇中間三線比兩邊線的截面積大0.6%～1.0%，切分帶厚度為0.8 ～1.0 mm，切分楔角度為 52.5°～60°，切分尖過渡圓弧半徑為0.7～0.9mm。

3 五切分常見問題

3.1 切分刀粘鋼分析

（1）切分輪切偏或沒對準(zhǔn)軋槽。導(dǎo)致料與切分輪不能對正而切偏，造成切分帶過大，與切分刀發(fā)生摩擦，引起粘鋼。

（2）切分刀冷卻不好，切分導(dǎo)衛(wèi)必須保證冷卻，尤其是切分刀，正常生產(chǎn)過程中因坯料，軋槽磨損等原因，造成軋件切分帶形狀不規(guī)矩，與切分刀摩擦粘在兩邊。

（3）來料過大或過小，切分軋制遵循楔形斧頭原理，來料必須與切分架次切分楔處角度匹配。否則導(dǎo)致切分帶過大，切分帶與切分刀發(fā)生摩擦，引起粘鋼。

（4）關(guān)鍵架次導(dǎo)衛(wèi)梁和導(dǎo)衛(wèi)未對正軋制中心，切偏。如預(yù)切分或切分架次。

（5）切分刀間距不合適，就會出現(xiàn)軋件與切分刀發(fā)生摩擦而粘鋼。

3.2 切分線差產(chǎn)生分析

（1）預(yù)切分或切分架次進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)沒對正軋線，偏向一側(cè)，此時來料被切分后偏向的一側(cè)斷面積大，導(dǎo)致此線成品長度長。

（2）兩側(cè)輥縫不一致。由于15—18架兩側(cè)輥縫控制不一致，輥縫大的一側(cè)孔型面積就大。

（3）12—16架次料形控制有問題，造成料形比預(yù)切分或切分架次的進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)輪間隙過小。對軋件失去了夾持力，軋件來回擺動，線差不穩(wěn)定。

（4）孔型磨損不一致。由于軋槽冷卻不一致，前道次料形不規(guī)矩或?qū)l(wèi)安裝不正確使導(dǎo)衛(wèi)直接接觸到孔型，從而導(dǎo)致孔型磨損嚴(yán)重的一線斷面積就會增大。

（5）預(yù)切分或切分架次進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)本體底座松動，或?qū)l(wèi)橫移裝置底座大螺栓松動或進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)兩側(cè)支臂活動量不一致，造成軋件來回擺動，線差不穩(wěn)定。

4 應(yīng)用效果

切分軋制技術(shù)是一種投資少、收效大的軋鋼工藝。與四切分對比，機(jī)時產(chǎn)量提高了約22%，噸鋼電耗降約13%，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐春，王全勝，張弛.型鋼孔型設(shè)計[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008：10.

[2]張忠峰，袁永文，趙衍鵬等.12mm帶肋鋼筋四切分軋 制生產(chǎn)工藝開發(fā)[J].山東冶金，2008，30（05）：27-29.