優特鋼棒材精整生產線工藝配置及新技術應用

黎明

摘 要：由于特鋼生產市場目前面臨著技術的革新，特鋼生產企業面臨著嚴峻的挑戰。如果要在激烈的市場競爭中占據一席之地，特鋼生產企業必須要在生產工藝和技術應用方面具有優勢，使產品得到用戶的廣泛認可。

關鍵詞：優特鋼棒材;生產線工藝;新技術應用

中圖分類號：TG33? ? ? 文獻標志碼：A

隨著現代社會經濟的快速發展，國內汽車制造、機械設備生產等相關行業的市場需求越來越多，大規格棒材產品的使用需求也在不斷地擴大，也有越來越多的企業參與其中。大規格棒材產品，目前主要是優特鋼品種，生產難度較大，過去多通過鍛造技術來確保優特鋼產品的質量。而現代合金技術的不斷革新以及大型高科技設備在棒材生產線上的普及運用，使得優特鋼生產的技術門檻一再降低，優特鋼棒材的產量和質量都有了大幅度地提升。然而，技術門檻的降低和市場的大量需求，也造成了大量企業和資本紛紛涌入優特鋼生產領域，使得市場競爭進一步加劇，企業生產面臨新的困難，只有不斷地配置更加科學合理的生產線，并探索新技術的應用，才能夠保證企業處于不敗之地，避免陷入以降低成本來維持市場空間的惡性循環中。

1 優特鋼棒材精整生產線的工藝配置

1.1 優特鋼棒材的生產原料

優特鋼棒材的鋼種主要是優質的碳素結構鋼，但同時也包括合金結構鋼、滾珠軸承鋼、彈簧鋼等。不同的鋼種，其適用范圍根據具體的車輛、機械用途來定，例如彈簧鋼常被用于高速列車轉向架的減震。在原料的規格方面，通常直徑范圍在40 mm～150 mm，長度從4 m～9 m不等。從市場需求情況看，上述規格的鋼種需求都比較均衡，但40mm～80 mm口徑優特鋼的使用需求量相對較高。

1.2 優特鋼棒材的生產線

優特鋼棒材的生產線，通常按照一個統一規范的流水線進行操作，具體流程如圖1所示。

根據上述圖表，我們不難看出，優特鋼棒材的生產線共分為8道工序，包括上料工序、輸送工序、矯直工序、拋丸工序、倒棱工序、探傷工序、收集打捆工序以及稱重工序。

1.3 優特鋼棒材生產工藝的具體配置

從優特鋼棒材最終生產的主要工藝線路來看，生產線的主工序分別為矯直工序、倒棱工序、探傷工序。這一套生產工序，既可以進行自動化的連接生產操作，也可以分別在各自的區域進行獨立生產，具有較強的靈活性。

一是矯直工序。矯直工序的目的，在于對鋼材原料進行矯直處理。由于優特鋼棒材屬于大規格棒材，其產品屬于是黑皮的材質，因而選用交流電機傳動、無級調速的七輥矯直機相對較為適宜。這種矯直機采取的是對置輥列組合，使用的輥數比其他矯直機更少，因而在矯直精度上有著先天的優勢，矯直效果更加明顯，最終生產出的優特鋼棒材產品的質量也更高。對于傳統技術下的優特鋼棒材常見的頭、尾不平直的問題，七輥矯直機的輥型更加優化，只要棒材的規格事先明確到位，就可以保證輥面與棒材之間的接觸良好，加上復合輥系及液壓恒壓技術的運用，經過矯直的優特鋼棒材通常不存在頭、尾不直的問題。

二是倒棱工序。倒棱機的使用，主要是對各種型號與規格的管道，進行快速安全的切割坡口加工，使優特鋼棒材符合實際使用的需要。倒棱機的主體部分是主機，對矯直之后的棒材進行加工處理，此外還有上料臺架和下料臺架等部件。對于優特鋼生產線來說，倒棱工序實際上是具體生產的最后一道流程，打捆收集和稱重雖然也是優特鋼生產線中不可或缺的重要組成部分，但其并不會對鋼材造成實質性的改變，主要是將倒棱工序完成后的成品棒材進行集中處理，以便于儲存和運輸。

三是探傷工序。特鋼產品的附加值，集中體現在圓鋼的探傷方面，這是優特鋼棒材的核心生產環節。在探傷工序中，由精整跨吊車將棒捆吊放到離線精整上料臺架上，經人工拆捆后借助于上料臂將棒材單根送到矯直機上料輥道上，經過矯直、拋丸、倒棱后進入漏磁探傷機組和超聲波探傷機組進行表面內部缺陷探傷。對于漏磁探傷發現表面存在一定的問題，不符合優特鋼品質要求的，需要根據不同的探傷情況送到收集槽收集后運至砂輪點進行機械修磨。其中，表面并不需要進行修磨，但棒材的內部需要進行探傷分級的，需要采取超探、尾部噴標分級;只需表面矯直或拋丸的棒材，則在相應的機組后設置的收集料筐處直接進行收集;如果表面質量要求較高，或者棒材的表面存在較多的問題，則需要通過砂輪剝皮機組進行剝皮處理。

2 優特鋼棒材精整生產線的新技術應用

從當前生產的具體情況看，優特鋼棒材精整生產線采取了一系列的新技術，不斷調整傳統技術的缺陷和不足，使其更加具有實用性，以更加低廉的成本和更高的效率生產出更加優質的優特鋼成品。其新技術應用的具體表現，主要體現在以下4個方面。

一是復合輥系的探索運用，使得矯直機由2輥提升至7輥，而實際的輥數并沒有變化。對于矯直機來說，輥數過少難以對棒材的頭尾進行矯直，而輥數過多則不僅增加矯直機的負擔，還可能造成矯直機本身的結構變化。七輥矯直機的設計原理是在不增加輥數的前提下，利用雙曲線的技術，提高反彎次數，并減少反彎節距，不僅有效提高了優特鋼棒材的整體矯直精度，而且還重點解決了頭尾矯直的重大難題，使優特鋼棒材的質量更加優質，更加容易贏得客戶的青睞。

二是恒壓對輥壓緊原理的試行，既保證了矯直過程中優特鋼棒材所承受的必要壓力，同時又大幅減輕了矯直工序對機械設備的磨損，從某種層面上降低了生產線的成本支出。在具體的矯直過程中，液壓恒壓技術的運用使得棒材的彎曲度和反彎變形區域能夠達到比較均衡的狀態，避免出現矯直的死角，確保棒材在各個方向都能夠得到較好的矯直。此外，恒壓技術可以大幅降低矯直操作對棒材原始尺寸公差的要求，降低了對孔型調整精度的具體要求，使得棒材的孔型調整難度大幅降低，操作起來更加方便。

三是矯直機采取無級調速的交流電機，使速度與電流始終保持相對平衡的狀態，并且由系統進行自動控制和調節，不僅減輕了人力的負擔，而且避免人為的不當操作所帶來的不利影響，對于需要精細處理的矯直工藝來說是一個重要的突破。

四是液壓系統內專門設立的液壓站，以恒壓泵作為動力源，采用直動式的溢流閥來調節和保壓，使液壓系統得以緩沖保護，確保矯直過程中矯直輥始終片地浮動狀態，保證了矯直過程的連續性和持久性。

參考文獻

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