切分轧制（精选3篇）
切分轧制 篇1
切分轧制技术是指利用模具孔型, 在外力作用下, 将单根轧件轧制成多根轧件的工艺, 这些轧件一般具有相同的横截面和尺寸, 轧制的多根轧件通过外部导轨或者其他运送设备输送, 然后被切割装置沿纵向切分为多根短轧件。钢铁厂要想提高单位时间的轧制产量, 或者提高车床轧制速度, 或者采用切分轧制技术, 但高的轧制速度对产品的性能会产生较大影响, 而通过切分轧制技术, 不仅可以提高钢铁企业产品的产量、生产多种品种、规格, 还可以提高市场竞争力。
1 切分轧制的发展过程
钢铁切分轧制技术发展至今应经有90多年的历史, 美国在20世纪20年代就对钢铁的切分轧制技术做了试探性工作, 工厂采用孔型预切分对废旧钢轨进行切分分离, 根据各部分的不同性能轧制成各种型材, 以达到废物合理利用。这次探索使用楔形切刀滑动切割, 摩擦力大, 刀具磨损严重, 得不偿失, 以至于没有得到推广。受到美国的启发, 前苏联对钢铁轧制技术进行改进, 采用大辊缝范围设计的对角方切分孔型系统, 有效减小了对刀具的磨损, 使得切分技术得到推广, 推动着切分轧制技术的研究。20世纪70年代后期, 小型材的大量需求刺激了切分轧制技术的进一步发展, 随后利用切分轧制技术顺利生产出带肋钢筋, 不仅质量好, 而且耗能少, 将切分轧制技术的研究推上一个新的台阶, 从此, 其应用研究如日中天。我国对钢铁切分轧制技术的应用比较晚, 1983年首都钢铁公司第一型材厂首次引带肋钢筋的二线切分轧制技术, 切分轧制技术才在中国慢慢发展起来。
2 切分轧制的种类
切分轧制技术可以分为以下四种:圆盘剪切分法、切分轮切分法、轧辊切分法和火焰切分法。其中圆盘剪切分是最传统的方法, 发展比较成熟;火焰切分消耗燃料多, 轧制件易氧化, 应用受到限制。
2.1 圆盘剪切分法
圆盘剪切分法是指轧件通过特定形状的模孔后, 被压轧成相连的两个轧件, 接着用后续设置的圆盘剪将两个轧件进行纵向切轧, 使两个轧件基本分离, 最后用分离设备将两个轧件彻底分离, 完成切分轧制过程。
2.2 切分轮切分法
切分轮切分法的原理与圆盘剪切分法类似, 也是通过两个步骤完成轧制切分过程, 即轧件先通过设定好的孔型, 然后利用按在切分轮上的切分锥, 将轧件进行纵向分离。
2.3 轧辊切分法
轧辊切分法是在轧件通过孔型受到压缩产生纵向变形的同时, 直接进行切分。不同于圆盘剪切分法和切分轮切分法的“两步法”, 轧辊切分法集“轧制”和“切分”于一体。孔型系统中设有多个预切孔和一个切分孔, 轧件在孔型系统中不断的压缩拉伸产生形变, 最后型材到达出口时, 不需要其他切分设备即可达到轧件的分离。这种轧制方法具有广泛适用性, 效率较高。
2.4 火焰切分法
首先将钢坯轧制成并排的轧件, 然后利用火焰在轧件的连接处进行纵向分割, 从而得到很多小的轧件。这种方法生产效率高, 但是需要大量的燃料, 且必须安装专门的设备, 经济上不合理, 所以没有得到广泛应用。
3 螺纹钢三切分轧制难点及解决方案
3.1 料形尺寸控制
螺纹钢三切分轧制时, 矩形坯的尺寸, 如:厚度、宽度等都会影响切分轧制件的尺寸, 特别是中轧进料的尺寸, 若其大小和厚度不稳定, 则会影响成品中三根轧件尺寸的稳定性, 使得后续切分轧制过程波动性很大, 造成成品件尺寸不合格, 浪费钢材, 所以要控制好料形的尺寸。首先, 在进料之前要对料的尺寸进行初步筛选, 避免尺寸相差过大的料一起轧制, 从源头上杜绝造成切分不稳定的因素;其次, 可以从设备上进行改进, 如:设置多个预切分孔, 预切分孔可以对料形的尺寸进行初步的调节, 能在一定程度上消除轧件尺寸不均匀而造成的不稳定现象。
3.2 钢坯质量好坏
钢坯的质量也会影响切分效果, 特别是浇筑钢坯, 其内部含有少量气体排放困难, 散热慢, 冷却后, 往往会形成缩孔和夹渣等缺陷。当进行分切后, 这些埋藏于钢坯内部的缺陷就会暴露于切分轧制品表面, 影响成品坯件的外观和质量, 造成经济损失。避免钢坯质量问题, 要从钢坯生产源头入手, 严格把关, 对生产或购买的每一批钢坯, 都要进行检测, 确保钢坯的质量, 做好检测记录, 供查询使用, 只有这样才能保证后续切分轧制顺利。
3.3 轧制过程稳定性
螺纹钢在三分轧制过程中, 边线只受到一侧的推力, 而中线则受到两侧的推力, 这就很容易造成受力不均, 使得中线只能在纵向延伸, 而边线不仅可以在纵向延伸, 还可以在横向伸展, 变形不对称。所以轧件经过预切孔时, 两边面积相等, 而经过分切后, 往往会出现两边的面积小于中间的面积。要保证切分后各个轧制件尺寸相当, 就必须保证预切时边界尺寸大于中间尺寸。针对以上问题, 可以通过辊缝大小来调节中线, 通过辊缝大小和宽展来调整边线, 合理的选择参数, 及时对轧机的弹性、压下装置等进行检修, 保证轧制过程的高效安全。
4 结语
三线切分技术作为具有很高利用价值的工艺, 其操作较为困难。钢坯的质量、料形的尺寸、轧制机器的稳定性和参数都会影响产品性能, 所以轧制切分过程中, 选用无空洞钢坯、严格控制料形尺寸、合理调节辊缝等参数, 以得到最佳切分工艺。
摘要：随着钢铁行业的发展, 生产投入越来越大。为了提高生产效率, 降低生产成本, 钢铁切分轧制技术得到不断发展, 工艺日趋成熟, 其也由开始的二切分发展到三切分。本文就切分轧制技术的发展起源、切分轧制技术的分类和三切分轧制技术的难点进行了探讨, 希望可以提高钢铁企业的利润。
关键词：螺纹钢,三切分,技术难点
参考文献
[1]曹杰, 阎军, 章静.螺纹钢三切分轧制轧件尺寸影响因素的分析[J].重型机械, 2003 (5) .
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带肋钢筋五切分轧制孔型设计原理 篇2
津西特钢螺纹钢厂二线全轧线共有18架轧机,分粗轧、中轧及精轧机组,全部为无牌坊短应力线轧机,平立交替布置。整个轧线采用全连轧,1#—12#轧机采用微张力控制,在精轧各架轧机之间均设置活套,实现无张力轧制。在中精轧后各设置水冷装置,实现控轧控冷轧制。
2 五切分工艺
2.1 孔型系统设计
五切分轧制特点:(1)变形严重不均匀性。切分楔处的压下量远大于其它部位;(2)切分变形延伸系数小;在切分孔中轧制时,槽底比切分楔处的压下量较大,且金属由于切分楔处宽展方向的水平分力较大,属强迫宽展,故整体延伸比宽展较小;(3)五切分轧制时,在预切和切分孔型中,按宽展方式轧件可分为左、中、右三部分,且两边为强迫宽展,轧件中部属限制宽展。因此,压下量相同情况下,轧件中部比两边的延伸较大。为保轧制稳定,切分后各根轧件面积必须相等或相差极小;(4)切分楔角的设计要合理,过大会切不开,过小会使切分轮受到过大的夹持力,使其负荷加大;切分带厚度应与辊缝相近,且留有一定的宽展量。
2.2 五切分轧制设计原理
五切分轧制技术源于两个三切分,其原理是在精轧机将来料轧制成扁坯后,再利用特殊孔型的轧辊和相配套的导卫,把扁坯加工成五个面积相同且并联的轧件,最后在切分道次上将其切分为面积相同且独立的轧件。五切分的关键是:要保证切分带的表面质量;在成品上切分带处不能有折叠;切分的速度与轧制速度一致[1]。
2.3 五切分孔型系统
五切分的关键是设计精轧区的孔型系统。我厂经多次与实际生产工艺过程结合,确定了K7~K3采用平孔一平孔一立箱孔一预切孔一切分孔,同时为合理分配各道次参数,达到切分轧制孔型最大限度共用,减少改规格换辊架次。
孔型设计的关键如下:
(1)K7、K6为平孔。K7为平辊主要是用于将来料压扁。其充分利用了自由宽展、压下量大的特点,降低了K6磨损速度,避免料型沿宽度方向上厚度不均,导致成品中线过长。
(2)K5为立箱孔,其主要对13架料型进行规矩,压下量较小,延伸系数一般在1.08~1.13。通过对K5轧机的辊缝调整,使K4轧件为尺寸、形状均合格的扁矩形,保证预切后得到面积均匀的五线。
(3)K4为预切分孔,此道次延伸系数为1.26~1.33,考虑其稳定性,中间三线比两侧略大,一般为1.5%~2.2%。切分楔处远大于槽底处的压下系数,两楔间距过小,造成预切分楔磨损严重;过大,会造成切分孔的切分尖磨损过快,易导致炸槽,一般为5~7.6 mm。预切分楔角度一般为68°~76°,其间距比K3小0.1~0.3,切分楔过渡圆弧半径一般为1.4~1.7mm。
(4)K3为切分孔,主要是对轧件的料型和切分带进行规整、加工,为五线切分做好准备。其延伸系数为1.15~1.26。选择中间三线比两边线的截面积大0.6%~1.0%,切分带厚度为0.8~1.0 mm,切分楔角度为52.5°~60°,切分尖过渡圆弧半径为0.7~0.9mm。
3 五切分常见问题
3.1 切分刀粘钢分析
(1)切分轮切偏或没对准轧槽。导致料与切分轮不能对正而切偏,造成切分带过大,与切分刀发生摩擦,引起粘钢。
(2)切分刀冷却不好,切分导卫必须保证冷却,尤其是切分刀,正常生产过程中因坯料,轧槽磨损等原因,造成轧件切分带形状不规矩,与切分刀摩擦粘在两边。
(3)来料过大或过小,切分轧制遵循楔形斧头原理,来料必须与切分架次切分楔处角度匹配。否则导致切分带过大,切分带与切分刀发生摩擦,引起粘钢。
(4)关键架次导卫梁和导卫未对正轧制中心,切偏。如预切分或切分架次。
(5)切分刀间距不合适,就会出现轧件与切分刀发生摩擦而粘钢。
3.2 切分线差产生分析
(1)预切分或切分架次进口导卫没对正轧线,偏向一侧,此时来料被切分后偏向的一侧断面积大,导致此线成品长度长。
(2)两侧辊缝不一致。由于15—18架两侧辊缝控制不一致,辊缝大的一侧孔型面积就大。
(3)12—16架次料形控制有问题,造成料形比预切分或切分架次的进口导卫轮间隙过小。对轧件失去了夹持力,轧件来回摆动,线差不稳定。
(4)孔型磨损不一致。由于轧槽冷却不一致,前道次料形不规矩或导卫安装不正确使导卫直接接触到孔型,从而导致孔型磨损严重的一线断面积就会增大。
(5)预切分或切分架次进口导卫本体底座松动,或导卫横移装置底座大螺栓松动或进口导卫两侧支臂活动量不一致,造成轧件来回摆动,线差不稳定。
4 应用效果
切分轧制技术是一种投资少、收效大的轧钢工艺。与四切分对比,机时产量提高了约22%,吨钢电耗降约13%,创造了显著的经济效益。
参考文献
[1]徐春,王全胜,张弛.型钢孔型设计[M].北京:化学工业出版社,2008:10.
切分轧制 篇3
玉钢棒材厂自2007年4月投产以来, 先后引进Ф14mm三切分、Ф12mm四切分、Ф16mm两切分等轧制技术。经四年多的实践, 结合现场工艺设备, 于2011年4月提出对Ф16mm带肋钢筋进行三切分轧制技术开发, 到2012年2月三切分相对两切分轧制机时产量提高30t/h, 平均日产由3100t提高至3650t, 从而有效降低生产成本, 提高生产率。
2 棒材厂工艺概况
棒材厂与炼钢厂相接, 可实现铸坯的热送热装, 加热炉为蓄热式步进炉, 燃料为高炉煤气, 设计加热能力150t/h (冷装) 。轧线为18架平立交替布置的短应力高钢度轧机, 布置形式为550×4, 450×6, 350×8, 其中16#、18#机架为平立可转换轧机。粗、中轧后设有1#、2#飞剪, 用于切头 (尾) 和事故碎断, 粗轧机组与精轧机组间预留预穿水, 精轧机与3#倍尺飞剪间设有淬水线, 可生产细晶粒钢筋, 不穿水采用空过导槽, 冷床为单裙板, 可生产Φ12-Φ40热轧带肋钢筋及Φ14-Φ40热轧圆钢, 轧机最高轧制速度18m/s。工艺流程如下:连铸坯 (冷或热) →上料→入炉→加热→粗轧轧制→1#飞剪切头、切尾 (碎断) →中轧轧制→2#飞剪切头、切尾 (碎断) →精轧轧制→穿水冷却→3#飞剪倍尺分段→冷床冷却→定尺剪切→横移检查 (短尺剔除) →震动收集→打捆→称重→挂牌→入库。
3 Ф16mm三切分轧制技术的应用
三切分轧制技术关键在于合理的孔型设计与各道次料形的控制, 以及切分导卫装置的选择、线差的稳定性。
3.1 孔型系统
轧制道次共16道次 (甩11H、12V) , 中轧轧制后来料为不规则圆形, 通过K6道次轧制成扁平轧件, 然后进入K5、K4轧制成三狗骨形轧件, 经K3切分孔对预切分带进行下压, 使切分带控制在0.6mm左右, 最后由切分导卫装置将轧件撕开, 实现三线轧制, 轧件再经K2、K1道次最终轧制为成品 (精轧孔型图如上图) 。
3.2 预切分孔型 (K4)
预切分孔型 (K4) 作用是使切分楔完成对K5轧件的压下定位, 并精确分配对称轧件的断面面积, 保证K3孔切分带能压下到规定厚度。其特点是变形量大, 延伸系数在1.17左右;切分楔角度应设计合理, 且充分耐磨, R大于3mm;应考虑两边线宽展, 因此侧壁斜度夹角应在250左右, 最终实现根据K6、K5料形控制K4料形, 确保三线顶角高度相等, 两边线线位一致。
3.3 切分孔 (K3)
切分孔 (K3) 作用是切分楔继续对K4预切分轧件进行压下, 确保切分带达到规定厚度, 以便切分导卫装置将轧件撕开。其孔型特点是:切分楔顶角是关键, 角度过大, 则会导致切不开或导致切分轮撑开引起刀片粘渣等问题, 若角度过小, 则切分轮无法撕开轧件, 而且切楔磨损过快, 严重影响轧辊的使用寿命, 因此, 切分孔型楔顶角R定为1.2mm左右。
3.4 轧制程序表
轧机采用甩11H、12V, 共16道次, 中轧来料为45mm×44mm, 轧制速度
采用13.5m/s, 精轧料形及工艺参数如下表:
4 轧制问题的改进及优化
4.1 试制出现的问题
(1) 16HV出口、17进口堆钢; (2) 18HV进口堆钢;
4.2 改进及优化
(1) 16HV、17H堆钢的根本原因在于切分盒刀片粘渣。通过分析, 粘渣主要集中在中线刀片两侧, 因此对切分刀片宽度位置进行改进, 由25mm改为27mm, 并加装冷却水管对刀片进行冷却, 防止粘渣。
(2) 三切分轧制对导卫的使用与质量相当苛刻, 是保证稳定轧制的关键。为有效控制K5轧件进入K4孔型时轧件扭转, 通过分析, 在出口导卫加装可调整的滚动导辊, 保证轧件进入K4孔不翻转;考虑到K1孔进口滚动导辊离轧槽距离较远, 在导辊前加装导板, 增加导卫对轧件夹持力, 使轧件稳定、准确进入轧槽 (如图) 。
5 Ф16mm三切分轧制技术应用效果
5.1 目前, 玉钢棒材厂Φ16规格平均机时产量达到180t/h, 比该规格两切分机时产量高约30t/h;