關(guān)于小型軋鋼車間精整新工藝研究

易承鈞

摘要：小型軋鋼車間是各類小型鋼材生產(chǎn)重要場所，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。隨著近些年軋鋼行業(yè)的不斷發(fā)展，小型軋鋼企業(yè)市場競爭日益激烈，小型軋鋼車間生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備等創(chuàng)新發(fā)展勢在必行。鑒于此，以小型軋鋼車間精整加工為例，就其新工藝進(jìn)行了探究，旨在提升小型軋鋼車間精整質(zhì)量與水平，保證企業(yè)可持續(xù)競爭發(fā)展。

關(guān)鍵詞：小型軋鋼車間;精整;生產(chǎn)工藝

引言：在現(xiàn)代社會中，基于機(jī)械制造行業(yè)、建筑行業(yè)、汽車制造行業(yè)等高速發(fā)展，對小型型鋼鋼材的需求不斷增多，且對小型型鋼鋼材性能提出了更高要求。為確保軋后鋼材能夠滿足使用所需，擁有與生產(chǎn)要求相符的形態(tài)、尺寸、性能，需要采取一系列加工工藝進(jìn)行處理，如火焰清理、冷卻、切斷、矯直、修磨、包裝等，我們稱之為精整。基于近些年精整生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新發(fā)展，新工藝、新設(shè)備得以產(chǎn)生和推廣使用。以下是筆者基于經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對小型軋鋼車間精整新工藝的幾點(diǎn)認(rèn)知，意在拋磚引玉。

1小型軋鋼車間生產(chǎn)線設(shè)備配置分析

基于近些年軋鋼廠對精整改造重視程度的不斷提高，軋鋼企業(yè)根據(jù)自身情況對小型軋鋼車間進(jìn)行了設(shè)計(jì)，引入了各種精整新設(shè)備、新工藝，企業(yè)生產(chǎn)能力與水平大幅度提高[1]。就某小型軋鋼廠而言，主營各種熱軋帶肋鋼筋生產(chǎn)，小型軋鋼車間年產(chǎn)能約為90萬噸，實(shí)施全連續(xù)式軋制，車間工藝布置主要包括上料架、加熱爐、粗軋機(jī)組、中軋機(jī)組、剪機(jī)、控冷控軋裝置、冷床、冷剪、收集架、打包機(jī)等。

就加熱爐而言，目前較為常見的有兩種，一是推鋼式加熱爐，多用于一般鋼種加熱，具有操作簡單、成本低等優(yōu)勢;二是進(jìn)步式加熱爐，多用于合金鋼坯、高碳鋼配等加熱，具備操作靈活、受熱性質(zhì)好、加熱質(zhì)量高等優(yōu)勢，該軋鋼廠應(yīng)用的加熱爐則為組合式進(jìn)步爐。

就軋機(jī)而言，企業(yè)需要根據(jù)主電動機(jī)拖動型式、機(jī)架型式、產(chǎn)品類型、產(chǎn)品規(guī)格、配孔方式等因素，科學(xué)確定粗軋機(jī)、中軋機(jī)、精軋機(jī)的軋輥直徑與長度，意在提高軋制精度與速度。主電動機(jī)拖動型式與小型軋機(jī)類型相關(guān)，小型軋鋼車間中軋機(jī)類型主要有“橫列式、半連續(xù)式、全連續(xù)式”三種，我國多數(shù)小型軋鋼車間行全連續(xù)式制，所選用主電動機(jī)為直流電動機(jī)，進(jìn)行單獨(dú)拖動[2]。

就切斷與剪機(jī)裝置而言，中間軋件切斷、半成品切斷、圓鋼/螺紋鋼（直徑≤4cm）切斷采用切斷用剪機(jī);直徑>4cm棒材切斷用鋸機(jī);靜止軋件剪機(jī)多選熱剪;動態(tài)軋件剪機(jī)多選飛剪;冷卻后棒材多選冷剪。

就精整設(shè)備而言，冷床、矯直機(jī)、堆垛機(jī)、打捆機(jī)在小型軋鋼車間精整生產(chǎn)系統(tǒng)中最為常見，一些優(yōu)質(zhì)鋼材精整中，涉及拋丸、倒棱、探傷等工序，故精整生產(chǎn)系統(tǒng)中配有相應(yīng)裝置。

2小型軋鋼車間精整加工新工藝分析

從小型軋鋼車間生產(chǎn)工藝流程與精整系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成可知，精整新工藝主要體現(xiàn)以下幾方面：

2.1冷卻工藝

小型軋鋼車間中，冷床是不可或缺輔助設(shè)備。其科學(xué)應(yīng)用能夠有效改善加工環(huán)境溫度，使剪切后的軋件在短時(shí)間內(nèi)冷卻至后續(xù)加工所需溫度。目前，小型軋鋼車間中應(yīng)用較為廣泛的冷床主要有步進(jìn)齒條式冷床、撥爪式冷床、斜輥式冷床等多種類型。步進(jìn)齒條式冷床主要是通過通風(fēng)強(qiáng)制控制、流動空氣控制對小型材料進(jìn)行冷卻，雖然占地面積大，安裝與維修難度高，但冷卻質(zhì)量較高，冷卻速度較快，且具備自動化、連軋化等優(yōu)勢。撥爪式冷床系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單，能夠滿足異型鋼材、截面較大鋼材冷卻需求，但冷卻質(zhì)量較差。斜輥式冷床床面利用率高，適用于多規(guī)格產(chǎn)品生產(chǎn)線，但在對細(xì)長鋼材進(jìn)行冷卻時(shí)，容易出現(xiàn)纏繞問題。一些企業(yè)在合理選擇冷床后，為進(jìn)一步提升冷床應(yīng)用的適用性、安全性、可靠性，減少冷床運(yùn)行過程中掛鋼、變形、頂鋼等問題發(fā)生，對冷床進(jìn)行了改造，并取得較好效果。宣鋼小型軋鋼廠輕型冷床改造項(xiàng)目則是典型代表，為企業(yè)增創(chuàng)500多萬/年。

2.2矯直工藝

在棒材生產(chǎn)中（圖1），矯直是不可或缺的工序之一，其目的在于對各類型鋼材進(jìn)行矯直，使其滿足軋件生產(chǎn)加工需求。通常情況下，小型軋鋼車間所用矯直機(jī)有平輥與斜輥兩種類型。在棒材生產(chǎn)中，如鋼材規(guī)格較大適應(yīng)用輥數(shù)較多、輥距較小矯直機(jī)進(jìn)行處理，如鋼材規(guī)格較小，適應(yīng)用輥數(shù)較少、輥距較大矯直機(jī)進(jìn)行處理。以優(yōu)特鋼棒材為例，屬于大規(guī)格鋼材，可利用7輥矯直機(jī)進(jìn)行矯直。7輥矯直機(jī)相對于其他矯直機(jī)而言，輥數(shù)較少。與此同時(shí)，7輥矯直機(jī)設(shè)計(jì)過程中，引入了雙曲線技術(shù)，這在一定程度上減少了反彎節(jié)距，矯直精度大幅度提高，能夠有效滿足優(yōu)特鋼棒材生產(chǎn)對產(chǎn)品質(zhì)量的需求。此外，7輥矯直機(jī)基于液壓恒壓技術(shù)應(yīng)用不僅減少了優(yōu)特鋼棒材表面擦傷，也有效改善了傳統(tǒng)矯直機(jī)矯直死角問題，杜絕了棒材矯直頭、尾不直現(xiàn)象。另外，無極調(diào)速交流電機(jī)的科學(xué)使用，提高了矯直機(jī)自動化控制水平，能夠在保證矯直精準(zhǔn)的同時(shí)，減輕工作人員負(fù)擔(dān)，利于精整整體工作效率提升。

2.3倒棱工藝

在應(yīng)用金屬鋸對鋼材進(jìn)行鋸切時(shí)，很容易產(chǎn)生鋸切飛邊，這就需要在精整加工中對其進(jìn)行有效處理。傳統(tǒng)飛邊主要采用火焰切割法進(jìn)行處理，不僅用時(shí)長，且質(zhì)量差。鑒于此，小型軋鋼車間在精整生產(chǎn)系統(tǒng)中增設(shè)了倒棱機(jī)，用以解決鋸切飛邊問題，降低產(chǎn)品生產(chǎn)損耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量。以高溫金屬切削倒棱機(jī)為例，能夠在高溫低硬度條件下對鋼材進(jìn)行倒棱處理，符合鋼材高溫連續(xù)生產(chǎn)要求，綜合效益較高。

2.4打印工藝

目前鋼材流通需要具備標(biāo)識，如何在鋼材生產(chǎn)中將每個鋼材標(biāo)識標(biāo)準(zhǔn)清晰成為人們關(guān)注重點(diǎn)問題。以往國內(nèi)在對鋼材進(jìn)行標(biāo)識時(shí)，主要利用鋼印打印機(jī)進(jìn)行電子打印，不僅速度慢，也容易出現(xiàn)設(shè)備損壞問題，綜合效益差。對此，創(chuàng)新鋼材標(biāo)識技術(shù)現(xiàn)實(shí)意義顯著。在線高溫鋼印自動打印機(jī)的推廣使用，有效解決了上述問題，能夠在鋼材高溫低硬度狀態(tài)下進(jìn)行標(biāo)識快速、清晰打印，從而降低標(biāo)識打印對鋼材生產(chǎn)效率與質(zhì)量的影響。

2.5探傷工藝

探傷工藝是優(yōu)質(zhì)鋼材生產(chǎn)重要工藝，能夠有效檢出鋼材內(nèi)部損傷情況，便于將質(zhì)量不達(dá)標(biāo)軋件剔除，保證所收集產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)。目前，較為常用的探傷技術(shù)有漏磁探傷與超聲探傷兩種。漏磁探傷主要是將鐵磁性鋼材磁化，根據(jù)磁力線分布情況掌握鋼材表面缺陷狀況。超聲探傷則是借助無損超聲探傷設(shè)備探查工件內(nèi)部缺損情況，可有效檢出工件裂紋、氣孔、夾雜等問題。

除此之外，打捆、收集等工藝也在隨著精整設(shè)備創(chuàng)新發(fā)生改變。在科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展驅(qū)動下小型軋鋼車間精整生產(chǎn)系統(tǒng)正向自動化、智能化趨勢發(fā)展。

結(jié)論：精整工藝與型鋼鋼材生產(chǎn)產(chǎn)量、質(zhì)量提升存在直接影響。面對型鋼鋼材市場競爭需求與變化，有必要加強(qiáng)型鋼鋼材精整新工藝、新設(shè)備研發(fā)，進(jìn)行小型軋鋼車間精整生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化改造，以更好推動型鋼鋼材生產(chǎn)機(jī)械化、自動化、智能化發(fā)展，助力我國型鋼鋼材企業(yè)穩(wěn)定、長久、創(chuàng)新發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]何軍.小型棒線材生產(chǎn)連鑄-軋鋼工藝銜接優(yōu)化[J].軋鋼，2019，36（05）：55-62.

[2]夏巨諶，鄧?yán)冢鹂∷桑?我國精鍛技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].鍛壓技術(shù)，2019，44（06）：1-16+29.