莱钢钢板桩中间轧废成因与改进

莱钢钢板桩中间轧废成因与改进

王德彪，张明，刘昀嘉

（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司型钢厂，山东莱芜271104）

摘要：针对钢板桩生产过程中存在的中间轧废问题进行了分析，并通过不断进行孔型优化与过程控制，及采取多项改进措施，使生产稳定进行。

关键词：钢板桩；中间轧废；解决办法

CauseAnalysisofSteelSheetPileIntermediateRollingWasteandItsCountermeasures

WANGDe-biao,ZHANGMing,LIUYun-jia

（SectionMill,LaiwuCompanyofShandongIron&SteelCo.Ltd.,Laiwu271104,China）

Abstract：Inviewoftheintermediaterollingwasteforsteelsheetpile,thepasssystemwasoptimizedandprocesscontrolmeasureswereapplied.Theproductqualitywasimproved.

KeyWords：steelsheetpile，intermediaterollingwaste，resolutionmeasures

钢板桩是一种带有锁口的型钢，其截面有直线形、U形和Z形，有各种大小尺寸及联锁形式。其优点为：强度高，容易打入坚硬土层；防水性能好，可在深水中施工；能按需要组成各种外形的围堰，并可多次重复使用。2016年山东钢铁股份有限公司莱芜分公司利用二辊轧机陆续成功开发了PU400×170与PU400×125钢板桩，持续生产出了符合规定要求的钢板桩。

开发初期，由于没有任何经验，所以在钢板桩开发及生产过程中遇到了一系列问题，尤其中间轧废最是棘手，多次因中间轧废而中断生产。后经多次工艺优化，生产趋于稳定，中间轧废基本不再出现。

1钢板桩的断面特点

钢板桩属于异形断面型材，该产品成品两腿端部各有一个锁口，在使用时，需要将两件轧件通过锁口连接起来。

2生产工艺流程

工艺流程为：连铸坯→加热→BD1→BD2→精轧→冷却→矫直→定尺锯切→检查收集→打捆包装→入库。

3中间轧废原因分析

3.1切分不均

钢板桩是异形断面型材，而我产线采用方坯，需要将方坯切分出大概形状后才能继续轧制，但是开发初期轧件总是在BD1发生扭转导致生产中断，经过现场观察分析，得出其主要原因为：

（1）坯料由箱型孔进入切分孔进行切分时，应该保证坯料稳定，但切分孔的下辊凸台高度较高，而上辊宽度较大，这就造成轧制时只有下辊凸台顶住轧件，两侧壁对轧件并没有夹持力，轧件在咬入时就会发生晃动，进而产生切分不均甚至扭转轧废。

（2）推床开口度大小设置过大，造成推床的扶正导入作用失效,使轧件在轧制过程中处于自由摆动状态，轧件在孔型内偏斜晃动。

3.2咬偏

钢板桩锁口的精细加工主要发生在精轧机组内，精轧控制孔中的凹槽较多，所以对轧件咬入的精准性要求很高。轧件头部稍有偏斜就会造成锁口金属被碾压到辊环上，轻则锁口缺肉，重则堆钢、辊环掰裂和断辊。堆钢一般发生在成品机架上，造成成品轧机堆钢的主要原因是咬入不正：

（1）轧件在前四架轧机轧制过程中存在不同程度的咬入不正，而成品轧机只负责对斜腿进行弯曲从而形成锁口。如果头部存在偏头，轧件就会偏出孔型，腹板撞在薄而长的孔型侧壁上，造成轧辊的损伤甚至断辊。

（2）钢板桩轧制温度高，现有冷却水管冷却能力不足，轧辊侧壁粘钢严重，进而使得轧辊摩擦系数增加，加剧轧辊的粘钢，造成轧辊两侧壁磨损不均，孔型失真。根据轧制原理，孔型磨损严重的一侧压下量小，孔型磨损较轻的一侧压下量大，两侧金属延伸不平衡，最终产生轧件的偏头。

3.3辊道担钢

在实际生产中，BD1机后输送辊道常常出现运不动轧件的现象，尤其是轧件扣头比较严重时，轧件接触辊道的个数只有4支，辊道搬运能力受到了限制。同时辊道设定速度的影响也不容忽视，自控程序中只能设定全部输送辊道的速度，而每个轧制道次的辊道速度又不能进行单独设定，员工无法通过调整辊道速度来挽救轧件，从而造成中间轧废。

3.4钢温过低

终轧温度低，轧件在精轧机组内堆钢也是造成中间轧废较多的主要原因。

（1）生产钢板桩产品时使用两架BD轧机，在整个轧制过程中轧件的温降很大，当精轧机组最后一架轧机对锁口最终成形时，由于轧件的温度已经在950℃之下，轧辊受力过大，薄而长的轧辊侧壁无法实现轧件的弯曲成形，极易造成辊环掰断而堆钢。

（2）轧制过程的不顺，精轧人员轧制黑头钢，也是造成精轧负荷冲顶而堆钢的主要原因。

4改进措施

为避免上述原因产生中间轧废，在生产中不断进行孔型优化和过程控制，并采取了多项改进措施。

4.1解决切分不均的措施

（1）修改箱型孔，对下腹板提前进行切分，使得轧件在进入切分孔时能够卡在切分孔下辊凸台上，从而保证轧件的切分稳定。见图1。

（2）减小BD1各道次推床开口度20mm，使推床扶正轧件更精准。

图1箱型孔修改前后对比

a）修改前;b）修改后

4.2解决咬偏的措施

（1）成品轧机进口导卫盒内加装一个固定小导卫，赋予该导卫对来料内侧壁导向和热矫双重功能，便于轧件精准导入，避免轧件咬偏造成的堆钢。

（2）将原来部分冷却系统升级为全面冷却系统，保证轧辊冷却的均匀性。

（3）优化精轧各机架轧辊的配合方案，根据轧辊侧壁磨损程度的大小，按照从大到小的装配方式进行装配。

4.3解决辊道担钢的措施

（1）将发生扣头的前一道次增大压下量，减小扣头道次的压下量，减缓轧件的扣头现象。

（2）优化自控程序，实现BD1各个道次辊道速度的单独控制，适当增加第三道次辊道的搬运速度。

4.4解决钢温过低的措施

（1）将出炉钢温控制在1300℃，保证轧件到达成品轧机仍具有良好的塑性。

（2）制定钢板桩轧制制度，规定轧件在切头锯前停止30秒以上时，直接剔除轧件。

5实施效果

通过采取上述一系列的控制措施后中间轧废有了较大的改善，2017年10月至2017年12月三个月中未出现一例中间轧废，大大提高了劳动作业率，减少了生产成本的浪费，保证了人员与设备的安全。