棒線軋鋼工藝技術(shù)創(chuàng)新及優(yōu)化改造

談群峰

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司，山東 濟(jì)南271104）

棒線軋鋼屬于一種小規(guī)格鋼，此種類型的鋼在投產(chǎn)之后，由于需要投入大量成本，成本低且產(chǎn)量無法釋放，再加上質(zhì)量不能得到保證，因此沒有市場。這種軋鋼生產(chǎn)之后最突出的問題是軋機(jī)料型控制難度很大，而且成品精度很低，孔型通用性能差，需要頻繁更換，導(dǎo)衛(wèi)結(jié)構(gòu)不夠合理、材質(zhì)強(qiáng)度低等特征導(dǎo)致此鋼在生產(chǎn)之后，沒有市場還消耗了大量材料。為提高產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造出合理的品牌，改造生產(chǎn)工藝，有很現(xiàn)實(shí)的必要。

1 棒線軋鋼生產(chǎn)工藝

某企業(yè)生產(chǎn)棒線軋鋼，生產(chǎn)線產(chǎn)品規(guī)格為D20～80 mm，生產(chǎn)中使用的機(jī)械設(shè)備有粗軋機(jī)、預(yù)精軋、精軋機(jī)、減定徑機(jī)組成，機(jī)組之間設(shè)置事故碎斷剪刀，在減定徑機(jī)組設(shè)置了在線測徑儀器。中棒使用半連軋工藝制作，其中粗軋、中軋使用脫頭軋制，預(yù)精軋機(jī)組之間設(shè)置了活套加強(qiáng)機(jī)組的靈活性，還能實(shí)現(xiàn)無張力軋制。減定徑機(jī)組使用西門子奧鋼預(yù)應(yīng)力軋機(jī)，材質(zhì)為WC等高耐磨材質(zhì)。根據(jù)生產(chǎn)需要，安排不同的方式進(jìn)行生產(chǎn)，其中根據(jù)多個(gè)工藝生產(chǎn)的具體情況，使用不同的生產(chǎn)工藝，具體的生產(chǎn)工藝按照標(biāo)準(zhǔn)化來進(jìn)行[1]。

2 棒線軋鋼工藝技術(shù)創(chuàng)新及優(yōu)化改造

2.1 孔型改造

由于孔型生產(chǎn)過程當(dāng)中，通用性能差，改造孔型有很大的必要性。在本次的研究當(dāng)中，棒線舊孔型為西門子奧鋼設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)在一定程度上識(shí)別系統(tǒng)性能強(qiáng)，因此通用性能差的缺陷也非常明顯。再加上沒有明顯的規(guī)格組距導(dǎo)致需要更換大量的孔型。機(jī)芯準(zhǔn)備工作大，在等待更換的過程當(dāng)中不能作業(yè)，耽誤大量時(shí)間的同時(shí)作業(yè)效率低下。而且在生產(chǎn)過程當(dāng)中料型尺寸調(diào)整難度比較大，成本質(zhì)量不夠穩(wěn)定，不適合多規(guī)格、小訂單的需求。

針對(duì)孔型的改造，在棒線軋鋼當(dāng)中，針對(duì)D20～80 mm的設(shè)計(jì)規(guī)格，優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，將參數(shù)系統(tǒng)最大程度進(jìn)行優(yōu)化，在設(shè)計(jì)上，分別設(shè)計(jì)中度、高度精軋8個(gè)延伸孔型，在成品上新增加18個(gè)新孔型，組距設(shè)計(jì)為3個(gè)。經(jīng)過參數(shù)的優(yōu)化之后新孔型的通用性得到增強(qiáng)，在生產(chǎn)過程當(dāng)中每一次只需要變化相應(yīng)道次的軋件、成品孔，就能夠完成生產(chǎn)，減少了復(fù)雜設(shè)規(guī)格的更換以及減少了等待的時(shí)間，更換時(shí)間大約為30 min以上。在本次改造當(dāng)中，按照改造之前的132套機(jī)芯進(jìn)行改造生產(chǎn)，在改造之后完成相應(yīng)的任務(wù)量，只需要65套，機(jī)芯裝配降低。一般改造之后的舊孔型，部分孔型能夠經(jīng)過后道次再次挪用。孔型在改造之后成品的尺寸穩(wěn)定控制在國際一組的公差范圍內(nèi)，能夠滿足所有高精度汽車用戶對(duì)型鋼的需求。另外還能夠滿足小訂單、多規(guī)格的需求，能夠按需生產(chǎn)。孔型改造之后能夠運(yùn)用在國內(nèi)和國外POMINI軋機(jī)生產(chǎn)當(dāng)中，尺寸控制處于精準(zhǔn)水平狀態(tài)。

2.2 連軋導(dǎo)衛(wèi)改造

在這之前開始對(duì)導(dǎo)衛(wèi)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，從而滿足中棒線高精度尺寸的生產(chǎn)。在改造之后使用立式機(jī)架進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)系統(tǒng)，將滑動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)系統(tǒng)全部改造成滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)，其中預(yù)精軋后滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)是使用雙排輪導(dǎo)衛(wèi)，從而增加軋機(jī)件的扶持力度，減少倒鋼風(fēng)險(xiǎn)，提高軋機(jī)制作的穩(wěn)定性。改造之后的新型軋機(jī)，根據(jù)軋機(jī)件的料型、強(qiáng)度、現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境等等進(jìn)行設(shè)計(jì)，比舊導(dǎo)衛(wèi)更耐用更實(shí)用，尺寸的精度也得到了大大地提升。

1）水平軋機(jī)進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)從原本的滑動(dòng)式改成滾動(dòng)式之后，能夠減少導(dǎo)衛(wèi)插件導(dǎo)致的滑傷以及能夠防止軋件頭部的彎曲，從而降低對(duì)下道次導(dǎo)衛(wèi)造成的沖擊保證料型的穩(wěn)定，還可以避免倒鋼[2]。

2）高速區(qū)立式機(jī)架進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)在改造之后，成為雙排輪滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)，可以增加導(dǎo)衛(wèi)對(duì)軋件的扶持例，提高強(qiáng)度和精度，能夠控制生產(chǎn)的成本。

3）導(dǎo)衛(wèi)開口度在調(diào)整之后，方式改變，從原本單邊偏心輪調(diào)整方式轉(zhuǎn)變?yōu)殡p邊同時(shí)調(diào)整的方式，能夠在線根據(jù)實(shí)際料型進(jìn)行調(diào)整，不需要停機(jī)就可以進(jìn)行調(diào)整。

4）立式軋機(jī)2 V、4 V可以將滑動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)改造成滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)，改造之后的料型更穩(wěn)定。

5）減定徑之間部分組件的機(jī)架間距非常短，很容易發(fā)生抖動(dòng)，產(chǎn)生竹節(jié)鋼。經(jīng)過改造，將22 V出口滑動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)改成滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)，之后軋件通過機(jī)架、通過滾輪夾持續(xù)扎件來杜絕機(jī)架之間的抖動(dòng)的問題。

6）為適應(yīng)不同斷面的變化，在料型變化的情況下不需要更換機(jī)架或者是導(dǎo)衛(wèi)。將相關(guān)導(dǎo)衛(wèi)在的參數(shù)優(yōu)化之后設(shè)計(jì)成通用型導(dǎo)衛(wèi)，能夠有效提升生產(chǎn)效率。在改造的時(shí)候，僅僅是簡單調(diào)整機(jī)架料型和導(dǎo)衛(wèi)的開口度就能夠完成相關(guān)的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)大斷面轉(zhuǎn)換，這樣節(jié)約的時(shí)間大約為30 min以上。

7）改變滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)的潤滑方式，將傳統(tǒng)的潤滑方式改變成為油氣潤滑、干油潤滑等方式，從而使用導(dǎo)衛(wèi)潤滑系統(tǒng)適應(yīng)已經(jīng)改造完成的系統(tǒng)。

8）加大導(dǎo)衛(wèi)喇叭口尺寸位置從而方便軋件可以順利進(jìn)入下一個(gè)道次，避免出現(xiàn)堆鋼的現(xiàn)象。為了適應(yīng)組距改造的變化，減少更換導(dǎo)衛(wèi)的時(shí)間、頻率，導(dǎo)衛(wèi)插件按照三個(gè)組距進(jìn)行設(shè)計(jì)。在改造穿水管前導(dǎo)衛(wèi)之后的新導(dǎo)衛(wèi)，可以夾持軋件穿過水管內(nèi)壁，可以避免軋件抖動(dòng)，在傳水管內(nèi)產(chǎn)生劃傷缺陷。

2.3 冷剪剪切改造

軋件尺寸剪切改造環(huán)節(jié)，需要提前通過疏料導(dǎo)板將每一組需要剪切的材料頭部放置整齊，導(dǎo)入到冷剪切入口位置，舊疏導(dǎo)板的結(jié)構(gòu)不合理，槽口是之口，在鋼材進(jìn)入的時(shí)候很容易受到撞擊，不能順利導(dǎo)入到其中去，需要人工干預(yù)。在收鋼的時(shí)候需要多個(gè)人員進(jìn)行配合作業(yè)，使用撬棍等工具輔助完成作業(yè)。這個(gè)環(huán)節(jié)消耗了大量人力和勞力，而且勞動(dòng)強(qiáng)度高。在改造之后冷剪剪切效果得到了保證。另外由于舊疏料導(dǎo)槽很淺導(dǎo)致材料在其中能夠相互干擾，嚴(yán)重影響剪切效率，制約了生產(chǎn)能力的提高。

圖1 疏料裝置（文中未提）

圖2 疏料裝置與刀座、刀片示意圖（文中未提）

針對(duì)這個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員使用了一種方便棒材，該棒材在進(jìn)入冷剪剪切疏料裝置之后，能夠都不經(jīng)過升降裝置和人工干預(yù)直接進(jìn)入到冷剪剪切，降低了人工勞動(dòng)量。新型疏導(dǎo)裝置固定在刀座上，可以將疏料裝置和刀座一起實(shí)現(xiàn)離線更換。

1）改造之后的疏料盜版槽口改成傾斜角度，方便鋼頭部自動(dòng)進(jìn)入到槽口內(nèi)。

2）縮短疏料板從而提高強(qiáng)度，防止在鋼頭尾彎曲的時(shí)候在梳料導(dǎo)槽內(nèi)被憋住[3]。

3）改造之后疏料導(dǎo)板和刀座固定在一起，節(jié)省了在線更換疏料導(dǎo)板的時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)離線更換，增加生產(chǎn)作業(yè)的時(shí)間。

4）為了減少后端位置橢圓變形的現(xiàn)象，將疏料板的槽口直徑比剪切規(guī)格增大5～7 mm。

5）增大疏料導(dǎo)板槽口的深度，可以防止不同導(dǎo)槽當(dāng)中棒材的相互干擾，從而影響到梳子導(dǎo)板進(jìn)鋼。

3 結(jié)論

棒線軋鋼工藝技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)化改造之后產(chǎn)品質(zhì)量得到明顯提升，產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)之類得到保證，投入市場之后得到了認(rèn)可，獲得一定經(jīng)濟(jì)效益。

經(jīng)過對(duì)棒線軋鋼生產(chǎn)工藝設(shè)備進(jìn)行改造，通過孔型優(yōu)化和導(dǎo)衛(wèi)改造等，進(jìn)行工藝改造設(shè)計(jì)之后，產(chǎn)能得到大幅度提升，生產(chǎn)成本得到控制，最終實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)能、高可空性，從而滿足市場用戶的需求，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要。