优特钢棒材精整生产线工艺配置及新技术应用

黎明

摘 要：由于特钢生产市场目前面临着技术的革新，特钢生产企业面临着严峻的挑战。如果要在激烈的市场竞争中占据一席之地，特钢生产企业必须要在生产工艺和技术应用方面具有优势，使产品得到用户的广泛认可。

关键词：优特钢棒材;生产线工艺;新技术应用

中图分类号：TG33      文献标志码：A

随着现代社会经济的快速发展，国内汽车制造、机械设备生产等相关行业的市场需求越来越多，大规格棒材产品的使用需求也在不断地扩大，也有越来越多的企业参与其中。大规格棒材产品，目前主要是优特钢品种，生产难度较大，过去多通过锻造技术来确保优特钢产品的质量。而现代合金技术的不断革新以及大型高科技设备在棒材生产线上的普及运用，使得优特钢生产的技术门槛一再降低，优特钢棒材的产量和质量都有了大幅度地提升。然而，技术门槛的降低和市场的大量需求，也造成了大量企业和资本纷纷涌入优特钢生产领域，使得市场竞争进一步加剧，企业生产面临新的困难，只有不断地配置更加科学合理的生产线，并探索新技术的应用，才能够保证企业处于不败之地，避免陷入以降低成本来维持市场空间的恶性循环中。

1 优特钢棒材精整生产线的工艺配置

1.1 优特钢棒材的生产原料

优特钢棒材的钢种主要是优质的碳素结构钢，但同时也包括合金结构钢、滚珠轴承钢、弹簧钢等。不同的钢种，其适用范围根据具体的车辆、机械用途来定，例如弹簧钢常被用于高速列车转向架的减震。在原料的规格方面，通常直径范围在40 mm～150 mm，长度从4 m～9 m不等。從市场需求情况看，上述规格的钢种需求都比较均衡，但40mm～80 mm口径优特钢的使用需求量相对较高。

1.2 优特钢棒材的生产线

优特钢棒材的生产线，通常按照一个统一规范的流水线进行操作，具体流程如图1所示。

根据上述图表，我们不难看出，优特钢棒材的生产线共分为8道工序，包括上料工序、输送工序、矫直工序、抛丸工序、倒棱工序、探伤工序、收集打捆工序以及称重工序。

1.3 优特钢棒材生产工艺的具体配置

从优特钢棒材最终生产的主要工艺线路来看，生产线的主工序分别为矫直工序、倒棱工序、探伤工序。这一套生产工序，既可以进行自动化的连接生产操作，也可以分别在各自的区域进行独立生产，具有较强的灵活性。

一是矫直工序。矫直工序的目的，在于对钢材原料进行矫直处理。由于优特钢棒材属于大规格棒材，其产品属于是黑皮的材质，因而选用交流电机传动、无级调速的七辊矫直机相对较为适宜。这种矫直机采取的是对置辊列组合，使用的辊数比其他矫直机更少，因而在矫直精度上有着先天的优势，矫直效果更加明显，最终生产出的优特钢棒材产品的质量也更高。对于传统技术下的优特钢棒材常见的头、尾不平直的问题，七辊矫直机的辊型更加优化，只要棒材的规格事先明确到位，就可以保证辊面与棒材之间的接触良好，加上复合辊系及液压恒压技术的运用，经过矫直的优特钢棒材通常不存在头、尾不直的问题。

二是倒棱工序。倒棱机的使用，主要是对各种型号与规格的管道，进行快速安全的切割坡口加工，使优特钢棒材符合实际使用的需要。倒棱机的主体部分是主机，对矫直之后的棒材进行加工处理，此外还有上料台架和下料台架等部件。对于优特钢生产线来说，倒棱工序实际上是具体生产的最后一道流程，打捆收集和称重虽然也是优特钢生产线中不可或缺的重要组成部分，但其并不会对钢材造成实质性的改变，主要是将倒棱工序完成后的成品棒材进行集中处理，以便于储存和运输。

三是探伤工序。特钢产品的附加值，集中体现在圆钢的探伤方面，这是优特钢棒材的核心生产环节。在探伤工序中，由精整跨吊车将棒捆吊放到离线精整上料台架上，经人工拆捆后借助于上料臂将棒材单根送到矫直机上料辊道上，经过矫直、抛丸、倒棱后进入漏磁探伤机组和超声波探伤机组进行表面内部缺陷探伤。对于漏磁探伤发现表面存在一定的问题，不符合优特钢品质要求的，需要根据不同的探伤情况送到收集槽收集后运至砂轮点进行机械修磨。其中，表面并不需要进行修磨，但棒材的内部需要进行探伤分级的，需要采取超探、尾部喷标分级;只需表面矫直或抛丸的棒材，则在相应的机组后设置的收集料筐处直接进行收集;如果表面质量要求较高，或者棒材的表面存在较多的问题，则需要通过砂轮剥皮机组进行剥皮处理。

2 优特钢棒材精整生产线的新技术应用

从当前生产的具体情况看，优特钢棒材精整生产线采取了一系列的新技术，不断调整传统技术的缺陷和不足，使其更加具有实用性，以更加低廉的成本和更高的效率生产出更加优质的优特钢成品。其新技术应用的具体表现，主要体现在以下4个方面。

一是复合辊系的探索运用，使得矫直机由2辊提升至7辊，而实际的辊数并没有变化。对于矫直机来说，辊数过少难以对棒材的头尾进行矫直，而辊数过多则不仅增加矫直机的负担，还可能造成矫直机本身的结构变化。七辊矫直机的设计原理是在不增加辊数的前提下，利用双曲线的技术，提高反弯次数，并减少反弯节距，不仅有效提高了优特钢棒材的整体矫直精度，而且还重点解决了头尾矫直的重大难题，使优特钢棒材的质量更加优质，更加容易赢得客户的青睐。

二是恒压对辊压紧原理的试行，既保证了矫直过程中优特钢棒材所承受的必要压力，同时又大幅减轻了矫直工序对机械设备的磨损，从某种层面上降低了生产线的成本支出。在具体的矫直过程中，液压恒压技术的运用使得棒材的弯曲度和反弯变形区域能够达到比较均衡的状态，避免出现矫直的死角，确保棒材在各个方向都能够得到较好的矫直。此外，恒压技术可以大幅降低矫直操作对棒材原始尺寸公差的要求，降低了对孔型调整精度的具体要求，使得棒材的孔型调整难度大幅降低，操作起来更加方便。

三是矫直机采取无级调速的交流电机，使速度与电流始终保持相对平衡的状态，并且由系统进行自动控制和调节，不仅减轻了人力的负担，而且避免人为的不当操作所带来的不利影响，对于需要精细处理的矫直工艺来说是一个重要的突破。

四是液压系统内专门设立的液压站，以恒压泵作为动力源，采用直动式的溢流阀来调节和保压，使液压系统得以缓冲保护，确保矫直过程中矫直辊始终片地浮动状态，保证了矫直过程的连续性和持久性。

参考文献

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