φ14螺紋鋼軋機孔型優(yōu)化研究

田鵬松

摘要：介紹了切分軋制過程中孔型設(shè)計的重要性，通優(yōu)化軋機孔型及軋機輥縫調(diào)整，實現(xiàn)切分軋制的穩(wěn)定生產(chǎn)，對于同類產(chǎn)品的孔型優(yōu)化具有重要意義。

關(guān)鍵詞：孔型；輥縫；軋制壓力；噸位

中圖分類號：TG332_TG332文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2017）08-0158-01

引言

孔型設(shè)計對于切分料型的調(diào)整難度較大，預(yù)切分和切分架次料型無法保證，尤其切分架次的兩邊線槽充不滿，造成四線料不均勻，若保證邊線軋槽充滿，則料型容易出現(xiàn)耳子，如若控制不好易在成品形成折疊缺陷。

1.概述

1.1工藝概述

宣鋼棒材生產(chǎn)線于2012年3月正式建成投產(chǎn)，該條生產(chǎn)線是目前國內(nèi)工藝技術(shù)、自動化水平一流的生產(chǎn)線。整個生產(chǎn)線主傳動全部采用全數(shù)字控制的交流電機。原料采用熱裝熱送、全連續(xù)高速軋制新工藝，軋制速度最高可達每秒18米。車間先后開發(fā)了φ25螺紋、φ20螺紋二切分、φ14螺紋三切分和qb22螺紋二切分，其中生產(chǎn)HRB335E、HRB400E、HRB500E抗震鋼筋53.68萬噸，出口蒙古國HRB400M鋼筋2958噸，自φ14螺紋試軋成功后，便成為主打產(chǎn)品，開產(chǎn)10個月中14螺紋三切分產(chǎn)量已達24.25萬噸，占全年總產(chǎn)量的33.31%。通過不斷摸索總結(jié)，實現(xiàn)φ14螺紋三切分穩(wěn)定生產(chǎn)，班產(chǎn)達到1031.5噸，單班次最高產(chǎn)量已達1151.3噸，但由于φ14螺紋三切分工藝復(fù)雜，技術(shù)難度大，實際生產(chǎn)中還存在許多問題，降本增效，三切分φ14螺紋鋼軋機孔型優(yōu)化迫在眉睫。

1.2φ14螺紋三切分技術(shù)要點

φ14螺紋采用三切分軋制技術(shù)，三切分軋制是指將一根方坯，在軋制過程中利用孔型和導(dǎo)衛(wèi)，將軋件同時軋成三根成品。切分軋制可減少軋制道次，顯著提高了小規(guī)格產(chǎn)品的產(chǎn)量，但切分軋制易出現(xiàn)切分不均勻，造成成品尺寸不合適、線差、扭轉(zhuǎn)問題、拱套堆鋼等。

2.影響φ14螺紋鋼料型不穩(wěn)定的因素

φ14×3螺紋鋼是棒材作業(yè)一區(qū)所有規(guī)格當(dāng)中較難軋制的一個規(guī)格，道次壓下量直接影響軋制穩(wěn)定性和設(shè)備運行狀況，粗中軋料型對保證精軋穩(wěn)定軋制乃至成品質(zhì)量意義重大。14×3螺紋鋼生產(chǎn)中，9#軋機輥縫調(diào)整量小，軋輥實際軋制噸位低，與正常要求軋制噸位相差甚遠，這導(dǎo)致9#軋機更換相對頻繁，影響作業(yè)率；而且9#軋機軋制負荷大，過鋼實際電流已超允許上限，由此多次發(fā)生跳閘堆鋼事故。經(jīng)過討論分析，統(tǒng)一了意見，我們決定對φ14×3螺紋鋼的工藝進行優(yōu)化，解決9#軋機壓下量大，輥縫小，導(dǎo)致中軋料型不穩(wěn)定對三切分生產(chǎn)的影響。

φ14×3螺紋鋼的9#軋機孔型設(shè)計存在一定弊端，軋制一段時間后，隨著孔型的磨損，需要對輥縫調(diào)整以保證合適的料型尺寸，但是9#軋機在實際軋制噸位都基本剛至8000噸時（正常為15000噸），輥縫已沒有調(diào)整量，由此導(dǎo)致下架料型難以保證，且孔型的磨損會產(chǎn)生研輥軋制，研輥軋制對軋輥及軋機軸承也會造成一定損傷。正常生產(chǎn)時，各架次軋制負荷控制在上限值的60%-80%間，但φ14×3螺紋鋼各架次軋制負荷普遍較高，特別是9#軋制負荷已超100%，這樣的軋制負荷使電機溫度偏高，傳動接軸也有輕微損傷。為緩輕本架次的軋制壓力，調(diào)整工曾采取將9#軋機料型放大的臨時舉措，但下架次即10#軋機的料型控制困難，而10#軋機作為中軋的末架軋機，其料型的不規(guī)范增添了精軋均衡切分的難度。

3.解決方案

通過分析并結(jié)合螺紋鋼的軋制經(jīng)驗，決定對φ14×3的孔型進行優(yōu)化。我們將增加7#軋機壓下量，增加9#軋機孔型輥縫值及軋件截面積、重新設(shè)計11#、12#軋機孔型作為修改孔型的總體思路。棒材作業(yè)一區(qū)1#軋機2#軋機采用箱型一箱型孔型系統(tǒng)，3#軋機9#軋機采用橢圓一圓孔型系統(tǒng)。孔型設(shè)計中，通過改變內(nèi)圓角的角度，可以改變孔型的實際面積和尺寸，以調(diào)整軋件在孔型中的變形量和充滿度。同時在不影響軋件穩(wěn)定性的條件下，大的輥縫設(shè)定有利于提高調(diào)整空間，減少軋槽切入深度，提高軋輥強度。

通過對修改后的孔型進行對光檢查，將相鄰兩個孔型按1：1的比例畫在透明紙上，并將兩孔型圖重迭起來進行觀察，檢查的原則是無論哪一種孔型，均要求軋件與孔型上下至少三點接觸，而且應(yīng)盡量使點接觸變成線接觸，這樣對軋件的穩(wěn)定性有利；同時觀察軋件在孔型中的壓縮和變形情況，更加科學(xué)合理。φ14×3螺紋鋼原7#軋機孔型高度設(shè)計為44.9mm，輥縫值為8mm，技術(shù)人員通過計算及結(jié)合實際軋制情況，對φ14×3螺紋鋼的7#軋機孔型進行了修改。

φ14×3螺紋鋼原9#軋機孔型高度設(shè)計為33.5mm，輥縫值為6.3mm，技術(shù)人員通過計算及結(jié)合實際軋制情況，對φ14×3螺紋鋼的9#軋機孔型進行了修改。φ14×3螺紋鋼9#軋機孔型優(yōu)化后，實際過鋼輥縫值為10mm，比原孔型軋制實際輥縫值增加了4.5mm且截面積增大了79.2mm²。原軋制φ14×3螺紋鋼時，11#、12#軋機空過，改造后增大前道次截面積，因此重新設(shè)計11#、12#孔型，使中軋料型更趨于穩(wěn)定，保證了切分道次料型的穩(wěn)定性。如下圖所示：

4.結(jié)論

該生產(chǎn)線對孔型系統(tǒng)進行優(yōu)化后，增多各規(guī)格軋機共用架次，減少了備品備件的數(shù)量，使換品種軋機更換更快速和更方便，提高了生產(chǎn)作業(yè)率。原料采用熱裝熱送、全連續(xù)高速軋制新工藝，實現(xiàn)預(yù)水冷、終軋后水冷控冷軋制工藝，該生產(chǎn)線各項生產(chǎn)指標水平已達到國內(nèi)一流水平，各項技術(shù)改造措施可以向其他同類生產(chǎn)線推廣應(yīng)用。