φ14螺紋鋼軋機孔型優化研究

田鵬松

摘要：介紹了切分軋制過程中孔型設計的重要性，通優化軋機孔型及軋機輥縫調整，實現切分軋制的穩定生產，對于同類產品的孔型優化具有重要意義。

關鍵詞：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

孔型設計對于切分料型的調整難度較大，預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

宣鋼棒材生產線于2012年3月正式建成投產，該條生產線是目前國內工藝技術、自動化水平一流的生產線。整個生產線主傳動全部采用全數字控制的交流電機。原料采用熱裝熱送、全連續高速軋制新工藝，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，便成為主打產品，開產10個月中14螺紋三切分產量已達24.25萬噸，占全年總產量的33.31%。通過不斷摸索總結，實現φ14螺紋三切分穩定生產，班產達到1031.5噸，單班次最高產量已達1151.3噸，但由于φ14螺紋三切分工藝復雜，技術難度大，實際生產中還存在許多問題，降本增效，三切分φ14螺紋鋼軋機孔型優化迫在眉睫。

1.2φ14螺紋三切分技術要點

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

2.影響φ14螺紋鋼料型不穩定的因素

φ14×3螺紋鋼是棒材作業一區所有規格當中較難軋制的一個規格，道次壓下量直接影響軋制穩定性和設備運行狀況，粗中軋料型對保證精軋穩定軋制乃至成品質量意義重大。14×3螺紋鋼生產中，9#軋機輥縫調整量小，軋輥實際軋制噸位低，與正常要求軋制噸位相差甚遠，這導致9#軋機更換相對頻繁，影響作業率；而且9#軋機軋制負荷大，過鋼實際電流已超允許上限，由此多次發生跳閘堆鋼事故。經過討論分析，統一了意見，我們決定對φ14×3螺紋鋼的工藝進行優化，解決9#軋機壓下量大，輥縫小，導致中軋料型不穩定對三切分生產的影響。

φ14×3螺紋鋼的9#軋機孔型設計存在一定弊端，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），輥縫已沒有調整量，由此導致下架料型難以保證，且孔型的磨損會產生研輥軋制，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，其料型的不規范增添了精軋均衡切分的難度。

3.解決方案

通過分析并結合螺紋鋼的軋制經驗，決定對φ14×3的孔型進行優化。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、重新設計11#、12#軋機孔型作為修改孔型的總體思路。棒材作業一區1#軋機2#軋機采用箱型一箱型孔型系統，3#軋機9#軋機采用橢圓一圓孔型系統?？仔驮O計中，通過改變內圓角的角度，可以改變孔型的實際面積和尺寸，以調整軋件在孔型中的變形量和充滿度。同時在不影響軋件穩定性的條件下，大的輥縫設定有利于提高調整空間，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，而且應盡量使點接觸變成線接觸，這樣對軋件的穩定性有利；同時觀察軋件在孔型中的壓縮和變形情況，更加科學合理。φ14×3螺紋鋼原7#軋機孔型高度設計為44.9mm，輥縫值為8mm，技術人員通過計算及結合實際軋制情況，對φ14×3螺紋鋼的7#軋機孔型進行了修改。

φ14×3螺紋鋼原9#軋機孔型高度設計為33.5mm，輥縫值為6.3mm，技術人員通過計算及結合實際軋制情況，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，因此重新設計11#、12#孔型，使中軋料型更趨于穩定，保證了切分道次料型的穩定性。如下圖所示：

4.結論

該生產線對孔型系統進行優化后，增多各規格軋機共用架次，減少了備品備件的數量，使換品種軋機更換更快速和更方便，提高了生產作業率。原料采用熱裝熱送、全連續高速軋制新工藝，實現預水冷、終軋后水冷控冷軋制工藝，該生產線各項生產指標水平已達到國內一流水平，各項技術改造措施可以向其他同類生產線推廣應用。