Φ12×5螺紋鋼采用雙平雙箱雙預(yù)切軋制工藝技術(shù)

李 俊，談書智，仝軍營(yíng)，沈化冰

（安鋼集團(tuán)信陽(yáng)鋼鐵有限責(zé)任公司，河南 信陽(yáng) 464194）

2010年底安鋼集團(tuán)信陽(yáng)鋼鐵有限責(zé)任公司軋鋼廠為了提升小規(guī)格螺紋鋼的產(chǎn)能，降低成本消耗，引進(jìn)四切分技術(shù)，但是在生產(chǎn)過程難免出現(xiàn)一些棘手的工藝難題，產(chǎn)能得不到釋放，降本增效迫在眉睫。根據(jù)多年實(shí)施切分軋制的經(jīng)驗(yàn)，決定對(duì)原有的四切分軋制技術(shù)進(jìn)行導(dǎo)衛(wèi)改造，孔型優(yōu)化，開發(fā)Φ12規(guī)格五切分軋制工藝技術(shù)[1]。

1 孔型優(yōu)化設(shè)計(jì)

軋鋼廠二棒車間共計(jì)18架軋機(jī)，原孔型設(shè)計(jì)是粗中12架軋機(jī)依次交替孔型為橢一圓系統(tǒng)，精軋孔型依次：13#為平輥－14#為箱型－15#為預(yù)切分孔型－16#為切分孔型－17#為平橢－18#為成品孔型。2017年針對(duì)四切存在的問題和不足，決定對(duì)導(dǎo)衛(wèi)系統(tǒng)進(jìn)行改造，孔型系統(tǒng)進(jìn)行工藝優(yōu)化，開發(fā)Φ12規(guī)格螺紋鋼五切分技術(shù)，粗軋6架孔型采用平－平－平－圓－平－圓，中軋6架孔型采用橢圓－圓－平－箱型－平－箱，精軋5架采用一預(yù)切孔型～二預(yù)切孔型～切分孔型～平橢～成品孔型（精軋14#軋機(jī)甩掉）。

圖1 孔型優(yōu)化設(shè)計(jì)

為了減少換輥換槽時(shí)間和人員勞動(dòng)強(qiáng)度，精軋軋輥材質(zhì)的選型13#軋機(jī)為貝氏體軋輥15#軋機(jī)為切分高速鋼材質(zhì)，采用雙平雙箱雙預(yù)切的目的是結(jié)合目前機(jī)械電氣設(shè)備的實(shí)際能力而設(shè)定的，電機(jī)減速機(jī)的改造更換無形中增加設(shè)備投入成本，在現(xiàn)有的設(shè)備條件下進(jìn)行工藝技術(shù)優(yōu)化升級(jí)也是技改技措降本增效最有效的途徑[2]。9#11#平輥10#12#箱型孔13#15#預(yù)切孔型的孔型布局有效的減小電機(jī)減速機(jī)負(fù)荷，有足夠的壓下量便于料型控制，提高軋件切分的穩(wěn)定性，保證軋件在切分前保持均勻性。對(duì)雙平雙箱雙預(yù)切軋輥孔型圖1所示。

2 導(dǎo)衛(wèi)設(shè)計(jì)改造

五切分導(dǎo)衛(wèi)調(diào)整的精度要求非常高，主要原因是孔型設(shè)計(jì)的料形寬度尺寸與導(dǎo)衛(wèi)調(diào)整尺寸一樣，導(dǎo)衛(wèi)調(diào)整尺寸稍大，就會(huì)造成軋件咬入孔型時(shí)跑偏，導(dǎo)致線差或工藝事故；調(diào)整偏小，軋件進(jìn)入導(dǎo)衛(wèi)時(shí)間隙過小造成軋件無法進(jìn)入孔型，引起工藝堆鋼。因此，導(dǎo)衛(wèi)調(diào)整安裝標(biāo)準(zhǔn)的高低決定著生產(chǎn)的是否穩(wěn)定順行。

粗軋采用的依次是滑動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)和滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)。粗軋導(dǎo)衛(wèi)和料型基本趨于一致，中軋因9#11#軋機(jī)的孔型改為平輥10#12軋機(jī)改為箱型孔型，故9#11#12#出口需要改造成符合料型尺寸的導(dǎo)衛(wèi)夾板，10#12#進(jìn)口導(dǎo)輥需要改造成平導(dǎo)輥，擴(kuò)寬進(jìn)口夾板尺寸，其它導(dǎo)衛(wèi)基本不動(dòng)，可根據(jù)料型來調(diào)整滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)的導(dǎo)輥間隙尺寸。重點(diǎn)是精軋使用的是兩平四輪式滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)，主要使用在一預(yù)切13#軋機(jī)，二預(yù)切15#軋機(jī)，切分道次16#軋機(jī)入口。調(diào)整方法。

（1）檢查組裝后的各個(gè)導(dǎo)衛(wèi)，導(dǎo)輥不得松動(dòng)，螺栓銷子不得竄動(dòng)。

（2）使用不同尺寸的樣棒對(duì)13#15#16#軋機(jī)入口導(dǎo)衛(wèi)進(jìn)行調(diào)整。導(dǎo)衛(wèi)入口處平導(dǎo)輥的間隙大于上游機(jī)架來料尺寸20%,保證軋件的高度順利通過。

（3）樣棒插入導(dǎo)衛(wèi)后無卡組，四個(gè)立式導(dǎo)輥無左右竄動(dòng)，導(dǎo)輥轉(zhuǎn)動(dòng)順暢，樣棒的中心線對(duì)正導(dǎo)衛(wèi)前端鼻尖中心線，保證四個(gè)導(dǎo)輥無錯(cuò)位。

（4）調(diào)整完成把固定銷鎖緊，確保四個(gè)導(dǎo)輥的穩(wěn)定。

（5）16#切分導(dǎo)衛(wèi)的調(diào)整和安裝是切分軋制中的重要環(huán)節(jié)，切分輪式的切分導(dǎo)衛(wèi)分為前引導(dǎo)槽（鏟嘴），雙排切分輪：分為上下對(duì)稱切分前輪和上下對(duì)稱切分后輪。（切分前輪將兩個(gè)軋件兩邊線軋件一分為二，切分后輪將中間的三個(gè)并聯(lián)軋件一分為三），切分分料盒體（由四組切分刀片和四個(gè)小導(dǎo)輥組成）。前輪間隙調(diào)整0.3mm，后輪間隙調(diào)整1.24mm～1.26mm，可根據(jù)實(shí)際軋件分開的角度來靈活調(diào)整間隙尺寸。如圖2所示。

（6）17#入口為滑動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)，由兩塊夾板組合而成，夾板前端為17mm～17.5mm為滿足軋件順利進(jìn)入尺寸，安裝時(shí)夾板對(duì)正軋槽，平行于軋制線。

（7）18#進(jìn)口依然設(shè)計(jì)為鼻尖滾動(dòng)式導(dǎo)衛(wèi)，保證軋件頭部咬入的穩(wěn)定性，出口為夾板式導(dǎo)衛(wèi)。

圖2 切分導(dǎo)衛(wèi)調(diào)整安裝細(xì)節(jié)

3 料型調(diào)整

五線切分軋制技術(shù)是一項(xiàng)要求很嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝，從原料鋼坯的斷面尺寸到鋼坯的加熱溫度要求很高，特別是軋制過程中，對(duì)員工操作水平要求很高，料形控制是五切分生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵，料形控制牽涉到軋制溫度、速度、導(dǎo)衛(wèi)、孔型等各方面因素，五切分的軋制，工藝料型保障的前提就是進(jìn)入精軋前的料形，即中軋9#10#11#12#雙平雙箱四架軋機(jī)的料形，12#軋機(jī)的料型偏小或?qū)挾炔粔騽?shì)必造成線差不穩(wěn)，存在質(zhì)量問題和負(fù)公差無法保證國(guó)標(biāo)范圍，通過經(jīng)驗(yàn)摸索12#軋機(jī)的料型尺寸定在寬73mm×高20mm。其次是一預(yù)切二預(yù)切13#15#軋機(jī)的料形，13#軋機(jī)決定著軋件預(yù)切的穩(wěn)定性和切分的軋件都均勻一致，保證五條軋件尺寸一致的關(guān)鍵道次（13#軋機(jī)料型17.3mm×79mm），通常檢驗(yàn)13#進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)是否裝正和測(cè)量其料型的方法就是“試小樣”，在小樣上觀察軋件左右大小來判斷導(dǎo)衛(wèi)的偏正，用游標(biāo)卡尺測(cè)量寬度和高度，確保沒有偏差的情況下才能正常軋制。

15#軋機(jī)進(jìn)一步對(duì)一預(yù)切的來料進(jìn)行變形加工，使其上下面和寬展尺寸符合既定要求能夠穩(wěn)定順利地進(jìn)入切分道次（15#料型16.5×80mm）。判定15#導(dǎo)衛(wèi)偏正和料型是否標(biāo)準(zhǔn)就是劃木印，從軋機(jī)兩邊的木印可斷定導(dǎo)衛(wèi)安裝是否居中對(duì)正，測(cè)量木印可知料型的大小。最重要的料形還是切分道次16#軋機(jī)出來的料形（15.1mm），它決定了切分軋制中軋件是否能夠正常撕開，切分是否均勻，軋件變形是否穩(wěn)定，對(duì)成品表面質(zhì)量是否合格也有影響。17#的孔型是平橢料型尺寸為8.0mm，隨時(shí)可以通過觀察扭轉(zhuǎn)角度和成品質(zhì)量來調(diào)整料型的大小，正常調(diào)整范圍±20mm。料型如表所示。

表1 成品材料料型調(diào)整

4 速度控制

軋制速度直接關(guān)系到生產(chǎn)效率。各機(jī)架之問的速度不平衡，則料形尺寸不能保證，成品質(zhì)量也就不能保證，特別是生產(chǎn)小規(guī)格螺紋鋼的多線切分時(shí)，由于五切分工藝的獨(dú)特性，軋制中受加熱溫度不均勻、導(dǎo)衛(wèi)孔型有磨損以及電氣設(shè)備不穩(wěn)定等因素需要操作工的配合調(diào)整。尤其是在換輥換槽后過鋼時(shí)操作工應(yīng)根據(jù)鋼坯溫度，軋制速度，各機(jī)架料形大小、活套是否平穩(wěn)、紅鋼進(jìn)入下一機(jī)架是否穩(wěn)定來判斷機(jī)架之問的堆拉關(guān)系，主控制臺(tái)主操工應(yīng)根據(jù)電機(jī)的負(fù)荷顯示來調(diào)整各機(jī)架的速度，保障設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行又要保證速度的穩(wěn)定性。杜絕軋件頭、中、尾料形尺寸偏差大，堆拉關(guān)系失衡的現(xiàn)象帶來的工藝事故和質(zhì)量異議。目前車間在軋制Φ12規(guī)格時(shí)的成品速度每秒13.5m，通過經(jīng)驗(yàn)證明在換Φ12品種或換輥換槽后過鋼時(shí)操作工應(yīng)根據(jù)鋼坯溫度，軋制速度，各機(jī)架料形大小、活套是否平穩(wěn)、紅鋼進(jìn)入下一機(jī)架是否穩(wěn)定來判斷機(jī)架之問的堆拉關(guān)系，主控制臺(tái)主操工應(yīng)根據(jù)電機(jī)的負(fù)荷顯示來調(diào)整各機(jī)架的速度，采用雙平雙箱的孔型系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)調(diào)整，合理分配軋機(jī)負(fù)荷，彌補(bǔ)了設(shè)備缺陷，有效的消除各機(jī)架之問的速度不平衡，導(dǎo)衛(wèi)孔型有磨損以及電氣設(shè)備不穩(wěn)定等因素，滿足工藝設(shè)備電氣生產(chǎn)需要。

5 總結(jié)

采用“雙平雙箱雙預(yù)切”切分軋制技術(shù)，信鋼公司軋鋼廠目前Φ12螺紋鋼的產(chǎn)能初見成效，最高班產(chǎn)約2000t、平均最高日產(chǎn)3900t，較Φ12規(guī)格四切分日產(chǎn)提高600噸。多線切分技術(shù)已逐漸成為現(xiàn)代棒線材軋機(jī)生產(chǎn)小規(guī)格螺紋鋼的主要方法，也是快速提升小規(guī)格螺紋鋼產(chǎn)能有效途徑。采用雙平雙箱雙預(yù)切軋制技術(shù)充分利用現(xiàn)有的裝備條件，進(jìn)行工藝優(yōu)化改造，挖掘出了潛在生產(chǎn)能力，并達(dá)到了節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本的目的。自主設(shè)計(jì)的“雙平雙箱雙預(yù)切”五切分軋制技術(shù)目前是河南省內(nèi)唯一一家采用該項(xiàng)技術(shù)并成功投入使用的企業(yè)，也為同行業(yè)工藝改造技術(shù)創(chuàng)新做出榜樣。