一小型軋制165方坯工藝設備創新

廖春光

（河北鋼鐵集團 宣鋼公司 一鋼軋廠，河北 宣化 075100）

宣鋼一鋼軋廠一小型作業區主要承擔宣鋼公司Φ12、Φ16小規格螺紋鋼的生產任務，原料為公司供應的150方坯。按照公司整體安排，百噸爐區2#、3#連鑄機將停產，那樣一小型作業區將面臨坯料供應不足的局面[1]。為適應公司新的生產組織模式和坯料平衡，一小型作業區實施了軋制165方坯技術改造，對加熱爐區域、軋制工藝、軋線配套設備等進行了改造及優化，具備軋制150和165方坯的能力。

1 改造內容

1.1 加熱爐區域改造

首先根據增加后的坯料實際重量對熱爐內水管及承重結構進行了校核，經校核縱水管、縱梁、立柱均在安全范圍之內，橫梁撓度勉強在安全范圍之內，但強度已超出安全范圍，所以應更換橫梁，確保安全[2]。推鋼機整體及零部件強度經計算，均有一定富裕度，可滿足正常生產要求。

經多種方案的技術經濟對比，確定了最終的加熱爐改造方案為：爐外水管均保持不變；縱水管不做更換，拆除橫水管時對縱水管采取保護措施；橫水管保持Φ140mm×22mm的管徑不變，立柱管的Φ133mm×18mm管徑也保持不變，通過增加立柱的個數來提高橫水管的強度。經計算，將橫水管立支撐由原來的3支增加到5支，位置安裝到5根縱水管正下方。整體方案合理利用了可利舊的全部設施，施工工作量小，難度低，改造費用較低[3]。

1.2 軋制工藝優化

為滿足軋線實現150、165方坯的共用，通過試軋對粗軋1H孔型進行了優化，同時對1H進口導衛和2V進口導衛進行了加寬改進。

（1）優化粗軋孔型和導衛系統，實現150mm和165mm方坯生產共用，改造時在原配輥和導衛上進行，減少了材料備件的投入。

圖1 粗軋1H孔型優化前后對比圖

（2）對粗軋料型尺寸進行優化，最大限度滿足150方坯和165方坯孔型共用。

表1 優化后的粗軋料型尺寸表

1.3 軋線配套設備改造及優化

1.3.1 鋼坯剔除裝置改進

軋制165方坯后，150和165方坯交替軋制，在坯料替換時，出爐輥道處需要對隔斷坯進行爐甩。為提高加熱爐出鋼時的甩鋼效率，在出爐輥道上設計安裝了剔除鋼坯裝置，實現快速甩鋼。

該剔除鋼坯裝置較通常軋線上的剔鋼裝置進行了如下改進，對裝置的連桿結構進行了重新設計，改變了油缸設計位置，使油缸在待機時段處于收縮狀態，避免了油缸推桿等部件長期暴露在外，有利于對油缸的保護。同時，在連桿撥鋼臂位置上設置了擋塊，在剔除鋼坯的過程中，擋塊對鋼坯起到了夾持和固定的作用，減少了剔除鋼坯過程中對鋼坯的碰撞，避免了對鋼坯表面的損傷。

圖2 剔除鋼坯裝置示意圖

1.3.2 棒材自動平鋪輸出輥道的設計應用

軋制165方坯后，一支鋼坯軋制后的成品總長增加了約120m，12規格冷床輸出由84支增加至108支，16規格由48支增加至60支，支數增加后，螺紋鋼容易在輥道上交錯、堆疊、打扭，影響收集效率和剪切質量。同時，生產工需從多層疊摞的螺紋鋼中挑揀齊短尺，操作難度和勞動強度增大。

為此，將冷床輸出輥道從冷剪往東的第5、6、9、10四顆輥子由普通輥子改造為橢圓平鋪振動輥。振動輥總體形狀為橢圓形，輥面從中間向兩端分別左右螺旋向盤繞了圓鋼與輥面焊接為一體。從冷床輸送下來的螺紋鋼落到橢圓平鋪振動輥上，其橢圓形的輥面能夠為堆疊的螺紋鋼從中間向兩端鋪開提供一個基面，同時起到一個促使鋼材由輥面中間向兩端運動的導向作用；其次堆焊在橢圓平鋪振動輥上的圓鋼，從橢圓平鋪振動輥的中部向兩端沿著橢圓平鋪振動輥的輥面呈螺旋分布，其旋向保證了橢圓平鋪振動輥轉動時棒材受向外側移動的力，在輸送棒材的時候，給予棒材一個向兩側運動的推力，同時也對棒材起到一定的振動作用，在推力及振動的共同作用下，使得緊挨輥面處的棒材相互分開產生間隙，上層的棒材落入間隙中，最終實現將堆疊的棒材在輥面上一字排開，均勻平整地鋪設在輥面，能夠使交錯的螺紋鋼自動均勻平整地鋪設在輥面上，避免出現剪切彎頭。

1.3.3 在線自動分揀短尺裝置的設計及使用

利舊廢舊電磁吸盤實現了在線自動分揀齊短尺功能。將廢舊電磁吸盤安裝在冷剪前方的12m處，在冷剪剪切尾尺時，吸盤將夠12m定尺的螺紋鋼通過電磁吸附住待定尺剪切，不夠12m齊短尺則通過輥道往前運輸至齊短尺收集鏈帶，自動完成挑揀，有效提高收集效率，降低工人勞動強度。

2 改造效果

項目實施后，加熱爐及軋線設備運行平穩，實現了150和165方坯的共用，解決了公司坯料平衡問題，為公司新的生產組織模式和坯料平衡創造了有利條件。同時，一小型軋制165方坯，提高了生產效率，產量和各項技經指標得到進一步提升。2017年12月～2018年11月，一小型共消耗原料100.73萬t，其中165方坯90.1萬噸，占89.45%、150方坯10.63萬t，占10.55%，為公司提升效率、提檔晉級打下了堅實的基礎。

3 結束語

本文重點研究和分析了實現連鑄坯無加熱直接軋制的關鍵技術。詳細論述了各關鍵技術所涉及的工藝、設備及改造措施。根據現場實測數據和計算數據，從連鑄到軋制，對無加熱直接軋制的全過程進行了梳理，為以后工作提供參考依據。