《切分轧制技术在大棒线的应用》
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[摘 要]虽然钢材的应用有小型化的趋势,但是在工程方面,大棒线材的作用不容忽视,随着社会和经济的发展,我国工程项目增多,对其质量的要求也越来越高,对棒材的工艺也提出了更高的要求.本文介绍了切分轧制技术的发展以及其技术的特点.进而对其在大棒线生产中应用时需要注意的方面进行分析.
[关键词]切分轧制技术孔型切分法切分导轮切分法应用
中图分类号：G633.96 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）02-0176-01
0引言
1.切分轧制技术概述
1.1 切分轧制
切分轧制（slittingrolling）,是型钢轧制工艺中常采用的技术.即：在钢坯和型、线材生产中,将一根轧件在特殊的孔型中轧出两根或两根以上的并联轧件,借助于轧辊或其他切分装置沿纵向剖分成数根单根轧件的轧制方法,也叫多槽轧制.
此切分方法可以大量节省能源和提高轧机生产率,多应用于钢坯、简单断面型材和线材以及部分异形断面型材,如球扁钢和T字钢的生产上.
1.2切分轧制技术的发展
1986年,日本新日铁公司研制成功棒材扭转切分法.1992年,日本钢管公司（NKK）与美国结构金属公司（I）合作,成功开发了一种新的多线切分轧制技术,其后在日本、美国和其它国家获得了专利,多线切分的实质是切分导轮切分法.目前应用最广泛的是二线切分和四线切分.随着四线切分的发展,出现了双流双线切分和一步四线切分.
1991年,德国巴登钢铁公司（BSW）在棒材轧机上先后开发成功了Υ10mm和Υ12mm带肋钢筋的一步四线切分轧制技术.我国广州钢铁公司连轧厂于1999年底从BSW公司引进了该技术,并多年不断的总结调试、对设备和孔型进行改进.
1.3切分轧制方法
目前,我国应用的切分轧制方法,按照其切分过程有无辅助装置一般可分为两类,即孔型切分轧制法（辊切法）和工具切分轧制法.
工具切分法又叫辊切法,是先将轧件轧成连接带很薄的并联轧件,然后借助专用工具使并联轧件分开.棒线材的轧制常用的工具切分法有切分导轮法、切分导卫法.
（1）孔型切分法：其实质是直接利用轧辊的特殊孔型使并联轧件在发生塑性变形的同时分开.这种方法较为简便,无需其他辅助工具,但是对于孔型设计和工具质量要求较高,以减少磨损.
（2）切分轮切分法：切分过程是通过合理的预切分参数设计,实现对目标的预切分,预切分成型后,利用切分导卫的前后切分轮对其切分.此方法是借助从动切分轮和导卫装置等辅助工具将轧出的并联轧件从连接带处沿纵向剖分,所以其对切分装置的要求较低.所以切分导轮法得到了大量的研究,近年来逐渐从仅用于二分法扩展为三线切分、四线切分、五线切分、甚至六线切分等,切分导轮切分法逐渐成熟.
2.切分技术的应用
切分轧制的关键是在于如何得到多根尺寸相同的成品.目前最佳方案是采用切分孔型和轮式切分导卫组合的切分方法.即轧件在切分道次加工后,保持一定厚度的连接带,使轧件保持纵向一体,然后用切分轮切开.采用辊切法时,切分轧制的切分效果与切分楔的角度有关.在切分轧制中,轧件切分后在水平面内会发生横向弯曲,切分后的试样易产生镰刀弯.而此方案解决了切分后轧件产生镰刀弯造成的导向困难.
2.1 切分技术在棒材中的应用及要点分析
切分轧制的过程中需要注意多方面的问题以及各个方面的配合,其中最重要的是导卫和孔型设计两个方面.
（1）加热控制
加热出炉均热温度为（1160±10）℃,加热段温度为（1040±10）℃.主控台和加热之间主动联系并按小时轧制产量和停机时间及时对炉温进行调整.当产量>100t/h时,正常加熱；当产量>160t/h时,加热至炉温上限.一次停机时间大于30min可停止加热段加热,确保钢坯温度为（1040±10）℃.
（2）速度调整
在速度调整方面,由于普通单线轧制工艺在精轧机组设有活套,活套调节在很大程度上弥补了人工干预造成的堆拉钢,使单线可以轻易地顺行轧制.然而三线切分轧制工艺从第K3机架起无活套调节,只能靠人工经验调整,因而需对速度不断地及时地补偿调整.而且,钢温的变化、钢料尺寸及导卫的变化都会影响速度调整.
（3）孔型设计
孔型设计不论是在孔型切分法还是在切分导轮切分法中都是极为重要的环节,是其能否成功的基础.尤其是在切分导轮切分法中,预切分孔型设计中对其参数的设定,是切分导轮切分成功的关键.以Ф14mm螺纹为例,切分孔型的设计主要是弧边方孔型、预切分孔型、切分孔型的设计,成品孔和成品前孔与单线设计一样.轧机调整要严格按照切分工艺参数进行,弧边方孔、预切分孔、切分孔轧制稳定性较差,尤其是弧边方孔轧件的不对称,容易导致预切分孔充不满,但是弧边方形,有益于轧件在预切分孔轧制过程中自动找正,可以提高轧制的稳定性,所以弧边方孔的设计关系到预切分孔轧件的稳定性,同时影响到切分后两支轧件尺寸的均匀性.
除了预先的孔型设计,还会在轧机上调整孔型.为保证切分轧制顺利进行,切分系统轧辊两侧辊缝偏差<0.3mm,轧辊轴向串动<0.2mm,轧机应选用高刚度短应力线轧机,尽可能保证轧辊弹跳值较小.轧辊辊缝偏差较大,易导致两支成品断面尺寸不一致,立活套器两支轧件形成的活套高度不等,轧出的两支成品长度偏差较大,从而工艺故障较多,生产组织较困难.
（4）导卫调整
随着四切分的发展,双线双流切分技术也逐渐被广泛应用,双线切分轧制与单线轧制相比,轧制稳定性差,生产工艺对导卫的可靠性要求更为严格,通过导卫的调整确保两支轧件断面的一致性和轧制稳定性.
切分轧制对导卫质量的要求非常严格.导卫制造质量的好坏、装配质量和现场的使用调整不但会影响成品的尺寸,而且会造成堆钢事故.据一些厂家生产统计表明,约有50%以上的轧制事故是导卫装置引起的,大部分是由扭转导卫引起的,扭转导卫扭度稍微不够或者稍大,就会造成堆钢事故.所以在导卫调整中需要注意一下问题：扭度的调整要和料型结合,要与机架间的距离结合.轧机的出、入口导卫都要准确地对正孔型,合理调整导辊、导板的间隙,严禁轧件产生弯头.
具体的来说,扭转导卫前头鸭嘴对正孔型,贴近轧辊,扭转辊角度一般5°～8°,间隙大于钢料1.0～1.5mm,确保轧件绕轴线翻转,如果与轴线间隙过大,易使管内壁粘钢；预切分孔和切分孔进口要严格控制多轮滚动导卫的对中,此时一般使用专用对正器对正切分楔尖角中心,同时使用样棒调整轮间隙,间隙比轧件大0.5mm左右；预切分孔和切分孔出口上下卫板严格对正孔型,同时对正各自的轧制中心线,调整切分轮边缘间隙不大于0.5mm.此时切分轮转动灵活且冷却水量充足,切分刀对正切分轮中心.
3.结束语
综上所述,目前我国棒线材通过孔型调整、导卫调整、轧机调整准备、温控等切分轧制工艺的措施大幅提升钢材生产线的产能,棒线材生产量得到大幅度提升,能够生产出满足市场需求量的钢材,也节省了部分资源,提高了企业的利润.但在生产线过程中资源的利用和成品的质量控制上仍较为欠缺,部分钢材的生产仍存在困难,这就要求我国加强对切分轧制工艺和辅助设备的研就创新,深入研究棒材在不同孔型,温度等因素中的性质,进一步创新调整理念,提高资源利用率和生产效率.
参考文献
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