圓鋼多線切分軋制技術及其開發應用

郭其江

（石橫特鋼集團有限公司，泰安 271600）

顧名思義，多線切分軋制技術是把一根坯料同時切分成三條或者是三條以上的成品的軋制工藝。近十年來，在棒材生產中，我國的切分軋制技術發展迅速，三線、四線切分軋制技術已經得到了較為廣泛的應用，五線切分軋制技術雖然難度較大，但是也已經在我國的局部地區得到應用[1]。本文將就圓鋼多線切分軋制技術的概念、技術難點、四線切分軋制技術的開發應用和五線切分軋制技術的開發應用等幾個方面進行詳細的探討與研究。

1 圓鋼切分軋制概述

與螺紋鋼的切分軋制不同，圓鋼切分軋制在精度方面的要求更高。圓鋼切分軋制橢圓度公差范圍小，表面切分帶痕跡不容易消滅，同時還容易出現折疊、包線廢品，在孔型設計和導衛控制技術方面與螺紋鋼切分軋制也有所不同[2]。在進行圓鋼軋制時，通常采用的是單線軋制工藝，但是這種工藝會因為成品斷面和相應的軋制速度而導致不同規格的產能差別較大，這樣一來就會出現熱裝率低、成品與煉鋼不吻合等問題，影響了軋制技術正常的發揮。后來研發出的直徑12mm的四線切分工藝、直徑14mm和16mm的三線切分工藝改善了上述情況，各項產品的性能指標和成品的表面質量均符合相關標準的要求，滿足了正常生產的要求。

2 圓鋼切分軋制工藝技術的難點

圓鋼切分軋制工藝的難點就在于對于橢圓度的要求較高，并且在實際操作過程中，由于切分軋制是在特定的軋制軌道上依次將軋件剖開，這就會導致在切分帶的撕裂處會產生不同程度的“折疊”現象，直接影響成品質量。在切分原理上，經多線切分軋制技術和二線切分軋制技術出來的成品的表面質量和尺寸的波動程度應該是相似的。為了讓相關的成品數據指標符合標準要求，主要是要考慮輥鍥角和鍥尖圓弧半徑等相關參數，使軋件被切開位置的切分帶形狀呈短小、粗鈍的狀態，同時要保證能夠準確計算預切分和切分孔型設計上的中間槽和邊槽的變形特點，盡量讓3根左右的軋件斷面面積相同。

3 圓鋼多線切分軋制的開發應用

3.1 四線切分軋制技術的開發應用

四線切分軋制技術就是在軋制過程中通過特定的孔型，將一根軋件制成具有四個相同形狀的并聯軋件，之后再利用切分導衛和孔型將并聯軋件沿著縱向切分成四個單根軋件[3]。上述流程和工藝就可以使整個生產量翻一番甚至更多，例如直徑12mm采用四線切分工藝進行生產時，設計產量高達140t/h。

四切分軋制是一項非常嚴格的工藝，對鋼坯質量、加熱溫度、軋制料形以及軋制速度等要求都很高。特別是針對軋制部分，不僅對各種材料設備的要求高，還要求操作人員有較高的操作水平。接下來，本文將對四切分軋制技術進行重點討論。

3.1.1 對水冷系統進行改造

切分軋輥冷卻需求較高，但是原有的水冷線冷卻水到達軋線壓力不足，這就無法滿足相應的工藝要求。因此，一方面可以將軋線除塵水系統與軋輥冷卻的用水分開，節省軋輥冷卻水；另一方面可以在關鍵道次冷卻水系統中增加相應的管道泵，以達到提高水壓的目的，從而達到硬度較大的軋棍的使用條件，滿足四線切分軋制技術的要求。

3.1.2 對軋機道次進行改造

原來的軋線只有16架軋機，不能滿足四線切分軋制技術的要求，并且11#軋機由于細軋機組的壓下量過大的原因而跳電頻繁。這時可以采用2#飛剪前移，再增加一架平輥軋機，就能實現科學合理的壓下量分配，從而滿足四線切分軋制技術的要求。

3.1.3 對導衛、導槽進行制作

相比以前的舊孔型系統，四線切分軋制技術對孔型系統的要求更高，料型變化也較大。所以，在進行四線切分軋制時，要對導衛備件進行重新和設計，考慮到四線切分軋制會使導槽受熱較大而發生變形，從而導致3#剪過程軋廢增多的現象，筆者設計出一種水箱冷卻導槽，這樣既能使導槽冷卻降溫又不會對軋件產生任何影響，滿足四線切分軋制技術的要求[4]。

四線切分軋制生產工藝經過開發改進后，整個工藝都趨于成熟，將其應用于工業生產中，可以顯著地提高產量，節省能源。與三線切分工藝相比，四線切分工藝的產量整個提高了約30%，耗電量下降16%左右。

3.2 五線切分軋制技術的開發應用

相比于三線切分軋制技術和四線切分軋制技術，五線切分軋制技術的難度更大，對每個設備的要求更高，控制難度也相應增大許多。

在進行五線切分軋制時，要著重對以下幾個環節進行嚴格控制和改進。首先是速度調節方面，軋制速度在連軋生產中十分重要，如果每個軋機的速度不能夠相互匹配，就會出現沖鋼、跑鋼、堆鋼現象，最終影響成品質量。所以，在操作過程中，一定要注意對速度控制系統的準確掌握，合理選擇級聯和非級聯方式，及時調整兩個軋機之間的張力，從而達到五線切分軋制技術的要求。其次，還要準確控制軋件，這就對活套控制提出了更高的要求。工作人員可以采取軋機級聯控制、采集活套控制信號等方式對工藝進行改進，以使對軋件的控制滿足五線切分軋制技術的要求。除此之外，還要注重料型的控制、導衛的調整安裝等，使其從整體上滿足軋制要求[5]。

相比于前面所說的四線切分軋制技術，五線切分軋制的延伸系數和軋制道次都減少了，這就大大縮短了軋制時間和間隔時間，從而實現了產量的提升。另外，五線切分軋制用了17個道次軋制，而四線切分軋制用了18個道次軋制，這樣一來，五線切分軋制的成本就大大減少，而且隨著效率的提高，軋制周期就縮短了，這也在一定程度上減少了對電能的消耗。

4 結語

多線切分軋制技術在生產量、生產效率方面都有了較大程度的提升，并且節省了相關備件的成本，對電能消耗也少。因此，開發四線切分軋制技術和五線切分軋制技術可以增強企業的市場競爭力，對于相關產業的發展具有重要的推動作用。