1、生 产 技 术 小 型 棒 材 生 产 线 工 艺 优 化 与 实 践 徐 胜 功 , 黄 文 初 , 张 丽 华 ( 莱 芜 钢 铁 股 份 有 限 公 司 , 山 东 莱 芜 2 7 1 1 0 4 ) 摘 要 : 为 提 高 小 规 格 热 轧 带 肋 钢 筋 产 量 , 对 小 型 棒 材 线 生 产 工 艺 进 行 优 化 改 进 。 在 开 坯 机 组 上 实 施 大 压 下 大 延 伸 共 轭 孔 型 工 艺 , 中 轧 机 组 采 取 固 定 转 速 比 连 轧 技 术 , 精 轧 视 品 种 情 况 , 实 施 二 切 分 或 三 切 分 轧 制 方 法 , 工 艺 改 进
2、后 单 槽 轧 制 量 由 1 5 0 0 0 t 提 高 到 2 3 0 0 0 t , 实 现 了 轧 辊 轧 槽 的 共 用 , 产 量 提 高 3 0 % 以 上 。 关 键 词 : 棒 材 生 产 线 ; 切 分 轧 制 ; 共 轭 出 圆 ; 固 定 转 速 比 中 图 分 类 号 : T G 3 3 5 . 6 + 2 文 献 标 识 码 : B 文 章 编 号 : 1 0 0 4 - 4 6 2 0( 2 0 0 8 ) 0 4 - 0 0 1 6 - 0 2 收 稿 日 期 : 2 0 0 8 - 0 2 - 2 7 作 者 简 介 : 徐 胜 功 , 男 , 1 9 7 1
3、 年 生 , 2 0 0 7 年 毕 业 于 山 东 理 工 大 学 机 械 设 计 制 造 及 自 动 化 专 业 。 现 为 莱 钢 棒 材 厂 助 理 工 程 师 , 从 事 轧 钢 工 艺 技 术 及 设 备 管 理 工 作 。 莱 钢 棒 材 厂 小 型 车 间 主 要 生 产 1 0 、 1 2 m m 两 个 小 规 格 热 轧 带 肋 钢 筋 , 随 市 场 需 求 量 增 加 , 需 提 高 产 量 。 在 开 坯 机 组 上 实 施 大 压 下 大 延 伸 共 轭 出 圆 工 艺 , 中 轧 机 组 采 取 固 定 转 速 比 连 轧 技 术 , 精 轧 视 品 种 情 况
4、 , 实 施 二 切 分 或 三 切 分 轧 制 方 法 , 成 功 实 现 了 品 种 规 格 最 大 可 能 的 工 艺 共 用 , 其 生 产 过 程 稳 定 , 产 量 大 幅 提 升 。 1 生 产 工 艺 概 述 莱 钢 棒 材 厂 小 型 车 间 现 有 蓄 热 式 加 热 炉 1 座 , 粗 轧 为 5 0 0 m m 三 辊 开 坯 机 1 架 , 中 轧 为 3 0 0 m m 6 集 中 传 动 轧 机 1 套 , 精 轧 3 0 0 m m 直 流 单 传 轧 机 6 架 , 步 进 式 冷 床 1 台 。 所 有 轧 机 全 水 平 布 置 。 原 工 艺 生 产 方
5、 法 为 : 1 5 0 方 坯 在 三 辊 粗 轧 机 穿 梭 轧 7 道 出 6 0 方 , 中 轧 轧 4 道 或 6 道 ( 生 产 1 2 m m 品 种 时 , 中 轧 3 0 0 m m 6 集 中 传 动 轧 机 空 过 第 1 架 及 最 后 1 架 ) , 精 轧 全 部 采 用 二 切 分 轧 制 工 艺 生 产 1 0 、 1 2 m m 规 格 热 轧 带 肋 钢 筋 。 该 工 艺 主 要 存 在 以 下 问 题 : 1 ) 开 坯 负 荷 较 大 , 容 易 出 现 轧 辊 轴 承 烧 损 , 同 时 影 响 轧 槽 寿 命 ; 2 ) 孔 型 共 用 性 不 高
6、 , 换 辊 频 繁 , 轧 辊 消 耗 量 大 ; 3 ) 影 响 轧 机 作 业 率 及 产 量 。 2 方 案 选 择 与 解 决 措 施 针 对 当 前 工 艺 存 在 的 缺 陷 , 经 多 次 论 证 , 具 体 改 进 方 案 如 下 : 1 ) 粗 轧 机 组 由 传 统 的 共 轭 出 方 工 艺 改 为 为 共 轭 出 圆 工 艺 , 合 理 分 配 各 道 轧 制 负 荷 及 压 力 差 , 解 决 轧 制 稳 定 及 轧 槽 寿 命 问 题 。 2 ) 1 0 m m 热 轧 带 肋 钢 筋 实 施 三 切 分 工 艺 , 使 其 粗 轧 、 中 轧 工 艺 与 1 2
7、 m m 热 轧 带 肋 钢 筋 二 切 分 粗 轧 中 轧 工 艺 完 全 共 用 。 具 体 方 案 为 : 加 热 好 的 1 5 0 方 坯 在 开 坯 轧 机 上 , 采 用 共 轭 轧 圆 工 艺 , 7 道 轧 制 出 7 5 圆 形 料 ; 中 轧 机 组 利 用 固 定 转 速 比 连 轧 设 计 思 想 , 采 用 椭 圆 圆 孔 型 系 统 , 6 道 出 3 0 圆 , 实 现 两 个 规 格 粗 中 轧 工 艺 共 用 。 2 . 1 开 坯 7 道 共 轭 轧 圆 工 艺 本 工 艺 与 传 统 的 开 坯 共 轭 出 方 工 艺 相 比 , 要 实 现 共 轭 孔
8、 型 出 圆 工 艺 , 就 必 须 根 据 圆 孔 型 延 伸 系 数 小 、 无 夹 持 、 自 动 找 正 能 力 差 的 特 点 对 共 轭 孔 的 料 形 作 相 应 的 调 整 。 1 ) 加 大 前 4 道 箱 型 孔 的 压 下 量 , 使 料 形 尺 寸 尽 快 压 缩 。 2 ) 更 改 成 品 前 、 成 品 再 前 孔 第 5 、 第 6 孔 共 轭 箱 孔 形 状 , 尽 量 使 粗 轧 第 6 孔 料 型 规 整 , 无 压 力 差 配 置 , 对 内 圆 弧 进 行 技 术 处 理 , 使 成 品 圆 孔 咬 入 顺 利 。 3 ) 提 高 箱 形 孔 的 咬 入
9、 能 力 , 修 订 槽 底 、 槽 口 尺 寸 , 保 持 合 理 的 夹 持 力 , 但 不 得 增 加 轧 件 对 轧 槽 的 磨 损 。 4 ) 第 4 道 料 型 尽 量 调 整 到 方 料 尺 寸 。 保 证 成 品 前 、 成 品 再 前 孔 的 正 确 料 形 是 要 注 意 孔 型 的 衔 接 , 特 别 开 坯 第 5 、 6 道 的 孔 型 结 构 ( 见 图 1 ) 。 2 . 1 . 1 孔 型 设 计 成 品 为 标 准 圆 孔 。 成 品 前 孔 ( 即 第 6 孔 ) : 1 ) R 弧 度 以 成 品 圆 尺 寸 的 弧 度 来 确 定 , 也 就 是 说 上
10、 下 两 辊 合 并 后 , 外 圆 凸 出 的 R 弧 度 接 近 于 成 品 圆 的 弧 度 , 使 接 触 面 积 最 大 化 , 用 大 面 积 的 接 触 来 修 补 成 品 孔 夹 持 力 差 的 缺 陷 1 。 2 ) 无 压 力 差 配 置 , 即 h 1 = h 2 , 用 以 防 止 成 品 料 的 自 扭 转 。 3 ) 槽 口 尺 寸 以 不 出 耳 子 为 限 , 槽 底 尺 寸 根 据 第 5 孔 的 料 宽 确 定 。 成 品 再 前 孔 ( 即 第 5 孔 ) 除 选 择 合 适 的 槽 口 、 槽 底 尺 寸 外 , 同 时 根 据 料 形 压 缩 的 需 要
11、 , 配 置 相 应 的 压 力 差 h 2 h 3 。 第 3 0 卷 第 4 期 2 0 0 8 年 8 月 山 东 冶 金 S h a n d o n g M e t a l l u r g y V o l . 3 0 , N o . 4 A u g u s t 2 0 0 8 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 1 6 2 . 1 . 2 压 力 差 控 制 为 保 证 轧 制 稳 定 , 本 工 艺 除 第 6 孔 外 , 其 余 各 处 都 保 证 一 定 的 下 压 力 。 以 第 5 、 6 孔 为 例 : 第 5 孔 的 下 压 力 为 : D 中 - D 下 - 2 (
12、 h 2 - h 3 ) ; 第 6 孔 的 下 压 力 为 零 : D 上 - D 中 - 2( h 1 - h 2 ) = 0 。 式 中 D 上 、 D 中 、 D 下 分 别 表 示 上 、 中 、 下 3 支 轧 辊 的 直 径 , h 1 、 h 2 、 h 3 表 示 该 处 轧 槽 深 度 。 从 式 中 可 以 得 出 : 控 制 3 支 轧 辊 的 直 径 尺 寸 及 轧 槽 深 度 , 可 以 控 制 各 处 压 力 差 。 本 方 案 中 取 D 上 = D 中 , D 中 = D 下 - ( 1 0 1 5 m m ) 。 2 . 2 中 轧 固 定 转 速 比 连
13、轧 设 计 中 轧 机 组 出 料 规 格 形 状 、 大 小 及 质 量 ( 即 头 、 中 、 尾 轧 件 尺 寸 差 ) , 是 本 工 艺 是 否 成 功 的 关 键 。 同 时 , 由 于 采 用 固 定 转 速 比 连 轧 , 选 取 合 适 的 孔 型 系 统 及 合 理 配 辊 是 至 关 重 要 的 。 设 计 思 想 为 : 根 据 三 切 分 精 轧 所 需 来 料 及 中 轧 机 组 总 减 速 比 确 定 开 坯 来 料 ; 根 据 中 轧 各 传 动 比 情 况 确 定 各 道 孔 型 系 统 ; 根 据 各 道 次 的 宽 展 , 确 定 料 形 尺 寸 及 面
14、积 ; 根 据 各 道 轧 件 面 积 、 转 速 及 预 设 的 堆 拉 钢 系 数 计 算 轧 辊 工 作 辊 径 , 进 而 得 到 轧 辊 直 径 ; 最 后 进 行 工 艺 参 数 及 设 备 可 靠 性 验 算 2 。 实 际 生 产 中 要 注 意 两 点 : 一 是 要 根 据 轧 槽 磨 损 情 况 , 适 时 进 行 辊 缝 补 偿 , 保 证 微 拉 钢 轧 制 ; 二 是 要 保 证 在 线 轧 辊 满 足 配 辊 要 求 。 本 方 案 选 择 中 轧 机 组 2 个 品 种 工 艺 完 全 共 用 , 利 用 固 定 转 速 比 连 轧 设 计 工 艺 , 采 用
15、椭 圆 圆 孔 型 系 统 , 6 道 出 3 0 圆 ( 生 产 1 2 m m 热 轧 带 肋 钢 筋 实 际 用 料 为 3 2 圆 ) 。 2 . 3 1 0 m m 热 轧 带 肋 钢 筋 三 切 分 工 艺 控 制 要 点 生 产 1 2 m m 热 轧 带 肋 钢 筋 时 , 利 用 传 统 的 二 切 分 工 艺 。 1 0 m m 热 轧 带 肋 钢 筋 采 用 三 切 分 工 艺 ( 精 轧 孔 型 见 图 2 ) 。 1 0 m m 热 轧 带 肋 钢 筋 三 切 分 孔 型 设 计 的 关 键 是 精 轧 的 K 5 、 K 4 、 K 3 孔 。 K 5 立 箱 孔
16、目 的 是 要 把 上 道 次 自 由 宽 展 的 条 形 规 整 起 来 , 为 预 切 分 条 形 创 造 条 件 。 在 设 计 该 箱 孔 时 , 应 特 别 注 意 轧 件 的 宽 高 比 。 K 4 是 切 分 前 道 , 又 称 预 切 分 道 次 , 在 设 计 该 孔 型 时 应 注 意 : 1 ) 要 充 分 考 虑 轧 件 在 其 中 的 充 满 程 度 ; 2 ) 设 计 预 切 分 孔 型 时 还 应 考 虑 压 下 量 对 轧 槽 的 影 响 ; 3 ) 设 计 预 切 分 孔 时 还 要 保 证 本 身 三 部 分 面 积 之 间 的 分 配 比 例 应 适 当
17、。 K 3 为 切 分 道 次 , 设 计 切 分 孔 型 时 还 应 注 意 以 下 两 点 : 1 ) 切 分 孔 各 部 分 的 面 积 、 楔 尖 高 度 、 楔 尖 角 度 应 与 预 切 分 孔 的 各 个 对 应 部 分 相 匹 配 ; 2 ) 孔 型 连 接 带 厚 度 设 计 应 合 理 , 设 计 时 通 常 控 制 在 0 . 5 1 . 0 m m 范 围 内 。 精 轧 其 他 3 孔 设 计 为 : K 6 为 平 辊 , K 2 为 三 线 单 半 径 椭 圆 孔 , K 1 为 按 负 差 轧 制 设 计 的 成 品 孔 。 三 切 分 导 卫 应 保 证 加
18、工 精 度 高 , 质 量 好 。 3 结 语 本 工 艺 方 案 于 2 0 0 7 年 4 月 份 实 施 后 效 果 显 著 : 1 ) 粗 轧 机 列 运 行 稳 定 , 单 槽 轧 制 量 由 原 来 的 1 5 0 0 0 t 提 高 到 2 3 0 0 0 t 以 上 , 基 本 上 杜 绝 轧 机 轴 承 烧 损 的 现 象 ; 2 ) 实 现 了 精 轧 以 前 所 有 轧 辊 轧 槽 的 共 用 , 节 约 了 大 量 的 换 辊 换 槽 时 间 , 便 于 生 产 组 织 ; 3 ) 由 于 1 0 m m 热 轧 带 肋 钢 筋 实 施 了 三 切 分 工 艺 , 同
19、时 1 2 m m 规 格 成 功 实 现 了 提 速 , 产 量 较 改 进 前 提 高 3 0 % 以 上 , 并 相 继 开 发 出 日 标 、 美 标 、 韩 标 、 英 标 等 出 口 产 品 , 取 得 了 显 著 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。 参 考 文 献 : 1 上 海 市 冶 金 局 . 孔 型 设 计 M . 上 海 : 上 海 科 学 技 术 出 版 社 , 1 9 7 9 . 2 小 型 型 钢 连 轧 生 产 工 艺 与 设 备 编 写 组 . 小 型 型 钢 连 轧 生 产 工 艺 与 设 备 M . 北 京 : 冶 金 工 业 出 版 社 , 1
20、9 9 9 . P r a c t i c e a n d O p t i m i z a t i o n o f S m a l l B a r R o l l i n g T e c h n o l o g y X U S h e n g - g o n g , H U A N G W e n - c h u , Z H A N G L i - h u a ( L a i w u I r o n a n d S t e e l C o . , L t d . , L a i w u 2 7 1 1 0 4 , C h i n a ) A b s t r a c t : I n o r d
21、e r t o e n h a n c e t h e p r o d u c t i o n o f s m a l l s p e c i f i c a t i o n h o t r o l l e d r i b b e d s t e e l b a r s , t h e p r o d u c t i o n p r o c e s s o f t h e s m a l l b a r m i l l l i n e w a s o p t i m i z e d a n d i m p r o v e d , a d o p t i n g c o n j u g a t
22、e p a s s w i t h l a r g e r e d u c t i o n a n d l a r g e d r a w d o w n i n c o g g i n g t r a i n , t a k i n g c o n t i o u s o u s - r o l l i n g t e c h n o l o g y w i t h f i x e d s p e e d p r o p o r t i o n i n i n t e r m e d i a t e m i l l a n d u s i n g t w o - s t r a n d s
23、l i t t i n g o r t h r e e - s t r a n d s l i t t i n g r o l l i n g d e p e n d i n g o n t h e c a s e o f f i n i s h i n g - r o l l i n g v a r i e t y . A f t e r t h e t e c h n o l o g y o p t i m i z a t i o n , t h e p r o d u c t i o n o f a g r o o v e w a s i n c r e a s e d t o 2 3
24、0 0 0 t f r o m 1 5 0 0 0 t , r e a l i z i n g t h e s h a r e o f r o l l s a n d g r o o v e s a n d i n c r e a s i n g t h e o u t p u t b y 3 0 % a b o v e . K e y w o r d s : b a r r o l l i n g p r o d u c t i o n l i n e ; s l i t t i n g r o l l i n g ; c o n j u g a t e p a s s ; f i x e d s p e e d p r o p o r t i o n 图 2 1 0 m m 热 轧 带 肋 钢 筋 三 切 分 精 轧 孔 型 系 统 小 型 棒 材 生 产 线 工 艺 优 化 与 实 践徐 胜 功 等 2 0 0 8 年 第 4 期 ! 报 道 钢 铁 工 业 科 技 创 新 交 流 冶 金 企 业 生 产 技 术 欢 迎 订 阅 山 东 冶 金 1 7
