棒材粗轧无孔型轧制技术应用

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棒材粗轧无孔型轧制技术应用

刘胜伟   郎宗兴  

（唐钢集团承德新新钒钛股份有限公司    河北  承德  067002）

摘要：介绍了承钢第二棒线厂棒材车间粗轧前两架轧机开发无孔型轧制技术的实践。根据车间工艺特点，对轧辊辊型、转台导卫、轧制工艺参数进行了优化设计。投入使用后，轧槽寿命提高40%以上，节能效果明显，同时将3#～6#轧机报废轧辊返修为平辊，分别用于1#、2#轧机，减少了两架轧辊定货，经济效益显著。

关键词：棒材；无孔型轧制；应用研究

1 前言

与孔型轧制相比，无孔型轧制具有轧件变形均匀、能耗低、轧槽及轧辊寿命高、轧辊车削简化、有利于成品质量等优点，是优化棒线材生产的轧制技术，目前国内一些棒材生产线已成功应用了此项技术。

承钢第二棒线厂棒材车间是从德国引进的二手棒材半连轧生产线，1990年7月建成投产，主要产品为Φ12-Φ40螺纹钢、圆钢。2000年11月进行了全连轧工艺改造后，设计生产能力60万吨/年，目前生产能力已达80万吨/年以上。2006年3月，车间粗轧机组前两架轧机成功开发了无孔型轧制技术，显著降低了轧辊消耗，经济效益可观。

2 工艺现状及分析

2.1 车间平面布置。见图1。

图1. 第二棒线厂棒材车间工艺平面布置图

⑴蓄热式加热炉 ⑵Φ560×6机组 ⑶Φ380×2机组 ⑷1#飞剪 ⑸Φ340×3/Φ330×1机组⑹2#飞剪⑺Φ330×2/Φ300×4精轧机组⑻3#倍尺飞剪 ⑼两套穿水冷却系统 ⑽两座111×8m冷床⑾两台350t冷剪 ⑿四套成品收集、检验、包装台架

2.2 Φ560机组工艺特点

原料采用150×150×6000mm连铸坯，粗轧Φ560机组为6架平立交替二辊闭口轧机，机架间距总长19500Mm，其中1H与2V轧机间距4100mm，轧辊直径使用范围Φ610～Φ520mm，辊身长800mm。孔型系统为箱-方-平底椭圆-圆-椭圆-圆，如图2所示。导卫采用摩根五代转台导卫，轧线最高成品速度16m/s。

图2.φ560机组孔型系统图

2.3  1H、2V轧机采用无孔型轧制的可行性分析

1H、2V轧机采用无孔型轧制，料型形状、截面尺寸与原箱-方孔型接近，且可与3H轧机平底椭圆孔型较好的衔接，使3H及其后轧机料型高度保持不变。同时，轧机间距4100mm在国内无孔型轧制中已有成熟应用。

另外，1H、2V轧机采用无孔型轧制后，3H～6V轧机报废轧辊可返修利用。Φ560机组各架轧机使用最小辊径（Φ520mm）时槽底直径见表1。

表1.Φ560机组各架轧机使用最小辊径时槽底直径

机架	1H	2V	3H	4V	5H	6V
槽底直径mm	428.5	419	455.5	438	480	462

从表中可看出，将3H、5H报废轧辊返修为平辊，可用于1H机架；将4V、6V报废轧辊返修为平辊，可用于2V机架。

3 无孔型轧制技术的开发应用

3.1 轧辊辊型改进

改进设计在原有辊系装配不变的前提下进行，以保证轧辊轴承座及相关备件通用。由于原有轧辊轴间挡圈外径为φ500mm，不能适应无孔型轧制辊身直径的要求，因此辊面设计为两端带凸台型式，其中凸台直径φ520mm，工作面最大直径φ510mm，最小直径420mm。改进后的辊型结构如图3。

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图3.改进后的辊型结构

3.2 导卫装置改进

在现有转台式导卫的基础上，将入口导卫直线段加长，接近变形区，同时与轧件间隙减小；出口导卫扩张角尽可能增大，有效的减小了轧件的窜移。同时，受辊型凸台的影响，轧槽间距减小，1H入口导卫结构及固定方式相应改进。

3.3 轧制参数设计

借鉴国内无孔型轧制先进经验，仅调整1H、2V料型高度，3H～6V机架料型高度不变。1H、2V采用孔型轧制与无孔型轧制料型尺寸对比见表2。

表2.1H、2V采用孔型轧制与无孔型轧制料型尺寸对比

机架	孔型轧制料型尺寸			无孔型轧制料型尺寸
	高度 mm	宽度 mm	截面积 mm2	高度 mm	宽度 mm	截面积 mm2
1H	111.5	160	17450	108	167	17812
2V	121	121	14189	119	121	14208

4 应用效果及效益

1H、2V无孔型轧辊于2006年3月同时上线试用，轧制稳定，单槽轧制量分别由1800t提高到26000t以上，显著降低了换辊换槽次数。同时，利用3H～6V轧机报废的轧辊可以满足1H、2V全年的使用，年节约轧辊费用22.9万元。

计算公式：20443×5.6×2 ＝ 22.9万元/年

式中：20443—轧辊单价（元/根）

5.6—C1、C2轧机轧辊耗费量（根/机架·年）

2—机架数量

另外，两架轧机轧制负荷较孔型轧制明显降低。由于无孔型轧制没有孔型侧壁的限制，氧化铁皮脱落干净，有效提高了成品表面质量。

5 结论

无孔型轧制是型钢生产中一项节能、降耗技术。通过在承钢第二棒线厂棒材车间的应用实践，轧槽寿命提高40%以上，节能效果明显。根据同一机组多架轧机的特点，可将后面架次报废轧辊返修为平辊，用于前面架次轧机，经济效益显著。