一小型轧制165方坯工艺设备创新

2020-04-23廖春光

中国金属通报 2020年1期

廖春光

（河北钢铁集团宣钢公司一钢轧厂，河北宣化 075100）

宣钢一钢轧厂一小型作业区主要承担宣钢公司Φ12、Φ16小规格螺纹钢的生产任务，原料为公司供应的150方坯。按照公司整体安排，百吨炉区2#、3#连铸机将停产，那样一小型作业区将面临坯料供应不足的局面[1]。为适应公司新的生产组织模式和坯料平衡，一小型作业区实施了轧制165方坯技术改造，对加热炉区域、轧制工艺、轧线配套设备等进行了改造及优化，具备轧制150和165方坯的能力。

1 改造内容

1.1 加热炉区域改造

首先根据增加后的坯料实际重量对热炉内水管及承重结构进行了校核，经校核纵水管、纵梁、立柱均在安全范围之内，横梁挠度勉强在安全范围之内，但强度已超出安全范围，所以应更换横梁，确保安全[2]。推钢机整体及零部件强度经计算，均有一定富裕度，可满足正常生产要求。

经多种方案的技术经济对比，确定了最终的加热炉改造方案为：炉外水管均保持不变；纵水管不做更换，拆除横水管时对纵水管采取保护措施；横水管保持Φ140mm×22mm的管径不变，立柱管的Φ133mm×18mm管径也保持不变，通过增加立柱的个数来提高横水管的强度。经计算，将横水管立支撑由原来的3支增加到5支，位置安装到5根纵水管正下方。整体方案合理利用了可利旧的全部设施，施工工作量小，难度低，改造费用较低[3]。

1.2 轧制工艺优化

为满足轧线实现150、165方坯的共用，通过试轧对粗轧1H孔型进行了优化，同时对1H进口导卫和2V进口导卫进行了加宽改进。

（1）优化粗轧孔型和导卫系统，实现150mm和165mm方坯生产共用，改造时在原配辊和导卫上进行，减少了材料备件的投入。

图1 粗轧1H孔型优化前后对比图

（2）对粗轧料型尺寸进行优化，最大限度满足150方坯和165方坯孔型共用。

表1 优化后的粗轧料型尺寸表

1.3 轧线配套设备改造及优化

1.3.1 钢坯剔除装置改进

轧制165方坯后，150和165方坯交替轧制，在坯料替换时，出炉辊道处需要对隔断坯进行炉甩。为提高加热炉出钢时的甩钢效率，在出炉辊道上设计安装了剔除钢坯装置，实现快速甩钢。

该剔除钢坯装置较通常轧线上的剔钢装置进行了如下改进，对装置的连杆结构进行了重新设计，改变了油缸设计位置，使油缸在待机时段处于收缩状态，避免了油缸推杆等部件长期暴露在外，有利于对油缸的保护。同时，在连杆拨钢臂位置上设置了挡块，在剔除钢坯的过程中，挡块对钢坯起到了夹持和固定的作用，减少了剔除钢坯过程中对钢坯的碰撞，避免了对钢坯表面的损伤。

图2 剔除钢坯装置示意图

1.3.2 棒材自动平铺输出辊道的设计应用

轧制165方坯后，一支钢坯轧制后的成品总长增加了约120m，12规格冷床输出由84支增加至108支，16规格由48支增加至60支，支数增加后，螺纹钢容易在辊道上交错、堆叠、打扭，影响收集效率和剪切质量。同时，生产工需从多层叠摞的螺纹钢中挑拣齐短尺，操作难度和劳动强度增大。

为此，将冷床输出辊道从冷剪往东的第5、6、9、10四颗辊子由普通辊子改造为椭圆平铺振动辊。振动辊总体形状为椭圆形，辊面从中间向两端分别左右螺旋向盘绕了圆钢与辊面焊接为一体。从冷床输送下来的螺纹钢落到椭圆平铺振动辊上，其椭圆形的辊面能够为堆叠的螺纹钢从中间向两端铺开提供一个基面，同时起到一个促使钢材由辊面中间向两端运动的导向作用；其次堆焊在椭圆平铺振动辊上的圆钢，从椭圆平铺振动辊的中部向两端沿着椭圆平铺振动辊的辊面呈螺旋分布，其旋向保证了椭圆平铺振动辊转动时棒材受向外侧移动的力，在输送棒材的时候，给予棒材一个向两侧运动的推力，同时也对棒材起到一定的振动作用，在推力及振动的共同作用下，使得紧挨辊面处的棒材相互分开产生间隙，上层的棒材落入间隙中，最终实现将堆叠的棒材在辊面上一字排开，均匀平整地铺设在辊面，能够使交错的螺纹钢自动均匀平整地铺设在辊面上，避免出现剪切弯头。

1.3.3 在线自动分拣短尺装置的设计及使用

利旧废旧电磁吸盘实现了在线自动分拣齐短尺功能。将废旧电磁吸盘安装在冷剪前方的12m处，在冷剪剪切尾尺时，吸盘将够12m定尺的螺纹钢通过电磁吸附住待定尺剪切，不够12m齐短尺则通过辊道往前运输至齐短尺收集链带，自动完成挑拣，有效提高收集效率，降低工人劳动强度。

2 改造效果

项目实施后，加热炉及轧线设备运行平稳，实现了150和165方坯的共用，解决了公司坯料平衡问题，为公司新的生产组织模式和坯料平衡创造了有利条件。同时，一小型轧制165方坯，提高了生产效率，产量和各项技经指标得到进一步提升。2017年12月～2018年11月，一小型共消耗原料100.73万t，其中165方坯90.1万吨，占89.45%、150方坯10.63万t，占10.55%，为公司提升效率、提档晋级打下了坚实的基础。