无孔型轧制与轧辊的高效应用

无孔型轧制与轧辊的高效应用

罗南

广西钢铁集团有限公司棒线厂 广西防城港 538000

摘 要：介绍无孔型轧制在棒材粗轧的成功应用，在工艺制度执行过程对脱方现象的研究改进，同时对轧制规程及导卫的控制能有效避免轧件的脱方，结合无孔型轧制的优势对轧辊制度进一步优化。缩小轧机上两支轧辊的差异化磨损，改进轧辊的冷却制度。

关键词：无孔型轧制；粗轧；导卫；轧辊制度；轧制规程

Talking about the high-efficiency application of holeless rolling and rolls

Ronan

Abstract: Introduce the successful application of non-pass rolling in rough bar rolling, the research and improvement of the phenomenon of out-of-squares in the process of the implementation of the process system, and the control of rolling procedures and guides can effectively avoid the out-of-squares of the rolling. The advantages of pass-free rolling further optimize the roll system. Reduce the differential wear of the two rolls on the rolling mill and improve the cooling system of the rolls.

Keywords: non-pass rolling; rough rolling; guide and guard; roll schedule; rolling schedule

1 前言

无孔型轧制是通过50多年来国内外大小钢企的不断探索研究与实践下，工艺技术逐渐趋于成熟并成功应用于实际的生产之中。传统的粗轧机组孔型设计布置为箱型—方形—（箱型）椭圆—（方形）圆—椭圆—圆，依次对应的轧机布置形式为平立交替，在需要换孔或换辊时耗时较长、备辊工作强度大。而采用无孔型轧制工艺生产则更为简便快捷，在提高轧机有效作业率，降低辊耗及劳动强度具有明显的优势。

2 产线设备布局和工艺特点

广西钢铁棒线厂普棒生产线由粗轧、中轧及精轧各6架短应力线轧机组成，采用两切分工艺，预留四切分、三切分工艺，生产普通热轧钢筋、英标钢筋、预应力混凝土用钢筋等。主要规格为Φ12mm～Φ40mm热轧带肋抗震钢筋，机时产能：200吨/小时/线，年产100万吨/线。原料为由炼钢车间方坯连铸机提供的合格连铸坯热坯或冷坯。热坯经热送直轧辊道由炼钢车间送入到本车间，冷坯由电平车从炼钢车间运入到本车间。所用原料为连铸方坯，质量符合YB/T2011-2014标准。坯料规格：165×165×9000mm（直轧），165×165×12000mm（加热轧制），连铸坯单重≤2580kg。

3 问题背景

产线建成投产之初，在轧制不同规格的热轧带肋抗震钢筋时，粗轧的轧制规程需随之变更，导卫开口度和平辊辊缝的调整变得更加频繁，难以控制轧件脱方现象的出现，同时也对料型的过程控制提出了更高的要求，严重制约了生产作业率的提高。平辊经过定量轧制后，需要更换孔型位置，对即将使用的孔型位置进行打磨，换孔和打磨孔型时间长，加之打磨产生的粉尘不利于绿色健康理念。在换孔后发现，上下辊面出现不同程度的辊面磨损、裂纹和剥落，由此会导致轧辊表面形状的发生变化，变更了两工作辊之间的辊缝，直接影响轧辊的使用寿命。

4 研讨方向

为避免轧件在轧制过程终出现脱方，规避轧制不同规格使用不同的轧制规程，形成统一的粗轧轧制规程及导卫配置，降低过程控制的难度和事故风险；降低无孔型轧机的换孔换辊次数和时间，执行挪孔轧制制度，改进轧辊的冷却制度，在提高轧机作业率的同时，也能提升轧辊的辊面质量和使用寿命。

4.1 无孔型粗轧的应用

利用上界理论的分析方法，使用 WusatoGsHi 的计算公式（1），假设轧件开始是一个矩形断面，来设计一个计算机程序。输入宽展因素即轧件进口断面的高度 H_0, 宽度B₀，轧辊辊缝 H₁（即轧件出口高度），轧辊直径 D，轧辊转数以及摩擦剪切系数。程序的输出结果包括宽展的平均值，整个侧面的鼓形宽度W₀，鼓形侧面的底部宽度 W_t，压下率，宽展百分率。

β=1+α[2L_d/（H₀+2B₀）][( H₀-H)/ H₀] (1)

式中：β———宽展系数；

L

_d———名义接触弧长度；

H₀———入口轧件高度；

H———出口轧件高度；

B₀———入口轧件宽度；

D———轧辊直径；

α———轧制方法系数；

经过工业试验验证计算结果，粗轧1#-5#按照以下轧制规程执行：

将平式轧机进口导卫的开口度调整为比来料尺寸大10mm，立式轧机进口导卫的开口度比来料尺寸大2mm-3mm，经过以上的制度改进，有效抑制了轧件的脱方现象。

4.2 无孔型挪孔轧制的探索

产线1#-8#机架间采用独立旋转底座导卫及无孔型轧制技术，在轧辊有效的轧制长度内采用挪孔进行轧制，减少热疲劳引起轧辊的失效。

挪孔轧制规则：轧制400±100支，孔型移动行程为三分之一的孔，从上至下又向上为一个周期即记录一次。挪孔方向；立辊备注上、下平辊左、右。初期设计的轧辊冷却水管，上辊的冷却水管较下辊的要大，致使两支轧辊呈现出差异化的辊面磨损。轧辊轴向磨损趋向相同，在相比之下，下辊径向磨损深度较上辊更大：两辊在轴向的表层磨损弧线趋向一致，下辊最深径向磨损深度为5.5mm，而上辊最深径向磨损深度为3.5；轧辊在边孔处轧制的磨损程度较轧辊中部处轧制的磨损程度小；经完成预计轧制量后下线车削至辊面无缺陷，下辊车削深度较上辊多9mm。

通过挪孔轧制实现了：

1）轧制量的提高，切削量相比之下有所降低（数据比对：正常的孔型到量换孔、辊轧制，粗轧孔型3-4万吨/孔，此5#轧机轧辊可排布5个孔，累计轧制量15-20万吨，轧辊下线需车削15-20mm）；

2）下辊冷却水管冷却强度不足：通过增大冷却水管的喷淋面积，疏通并及时检查冷却水管的畅通性；

3）完善挪孔规则，避免出现轧辊两侧轧制量较低，形成轧辊轴向断面磨损不均匀：基于当前轧制量400支正负100支挪孔频率的基础上，增添：

a) 两轧辊端部0mm—200mm间隔一个挪孔周期进行连续循环2次，即：边孔轧制一次满足基础挪孔规则的轧制量后，向传动端或操作端移动35mm,经移动至第3次满足挪孔轧制规则后，重新将孔型轧制中心线挪至边孔开始轧制；

b) 在以上规则完成后，进行逐个孔型正常挪孔，直至完成预设定的轧辊轧制量。

c）水源水质的提升，有利于冷却水管的优化使用，提高轧辊冷却效果；

d）严格执行挪孔规则，做好挪孔过程管控：各班次作挪孔记录填写，管理人员将此列入日常管理监督项。

5 结语

通过改进轧制制度，优化导卫配置，创新使用挪孔轧制，轧辊轧制量的提升，在提高轧机有效作业率的同时也降低了能源损耗，在不同规格上轧制产品质量均达到国标要求。对后续各规格轧制的提速奠定了基础，取得显著的社会和经济效益。

参考文献

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