棒线轧钢工艺技术创新及优化改造

谈群峰

（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司，山东 济南271104）

棒线轧钢属于一种小规格钢，此种类型的钢在投产之后，由于需要投入大量成本，成本低且产量无法释放，再加上质量不能得到保证，因此没有市场。这种轧钢生产之后最突出的问题是轧机料型控制难度很大，而且成品精度很低，孔型通用性能差，需要频繁更换，导卫结构不够合理、材质强度低等特征导致此钢在生产之后，没有市场还消耗了大量材料。为提高产品质量，为企业发展创造出合理的品牌，改造生产工艺，有很现实的必要。

1 棒线轧钢生产工艺

某企业生产棒线轧钢，生产线产品规格为D20～80 mm，生产中使用的机械设备有粗轧机、预精轧、精轧机、减定径机组成，机组之间设置事故碎断剪刀，在减定径机组设置了在线测径仪器。中棒使用半连轧工艺制作，其中粗轧、中轧使用脱头轧制，预精轧机组之间设置了活套加强机组的灵活性，还能实现无张力轧制。减定径机组使用西门子奥钢预应力轧机，材质为WC等高耐磨材质。根据生产需要，安排不同的方式进行生产，其中根据多个工艺生产的具体情况，使用不同的生产工艺，具体的生产工艺按照标准化来进行[1]。

2 棒线轧钢工艺技术创新及优化改造

2.1 孔型改造

由于孔型生产过程当中，通用性能差，改造孔型有很大的必要性。在本次的研究当中，棒线旧孔型为西门子奥钢设计，这种设计在一定程度上识别系统性能强，因此通用性能差的缺陷也非常明显。再加上没有明显的规格组距导致需要更换大量的孔型。机芯准备工作大，在等待更换的过程当中不能作业，耽误大量时间的同时作业效率低下。而且在生产过程当中料型尺寸调整难度比较大，成本质量不够稳定，不适合多规格、小订单的需求。

针对孔型的改造，在棒线轧钢当中，针对D20～80 mm的设计规格，优化设计参数，将参数系统最大程度进行优化，在设计上，分别设计中度、高度精轧8个延伸孔型，在成品上新增加18个新孔型，组距设计为3个。经过参数的优化之后新孔型的通用性得到增强，在生产过程当中每一次只需要变化相应道次的轧件、成品孔，就能够完成生产，减少了复杂设规格的更换以及减少了等待的时间，更换时间大约为30 min以上。在本次改造当中，按照改造之前的132套机芯进行改造生产，在改造之后完成相应的任务量，只需要65套，机芯装配降低。一般改造之后的旧孔型，部分孔型能够经过后道次再次挪用。孔型在改造之后成品的尺寸稳定控制在国际一组的公差范围内，能够满足所有高精度汽车用户对型钢的需求。另外还能够满足小订单、多规格的需求，能够按需生产。孔型改造之后能够运用在国内和国外POMINI轧机生产当中，尺寸控制处于精准水平状态。

2.2 连轧导卫改造

在这之前开始对导卫系统进行优化改造，从而满足中棒线高精度尺寸的生产。在改造之后使用立式机架进口导卫系统，将滑动导卫系统全部改造成滚动导卫，其中预精轧后滚动导卫是使用双排轮导卫，从而增加轧机件的扶持力度，减少倒钢风险，提高轧机制作的稳定性。改造之后的新型轧机，根据轧机件的料型、强度、现场作业环境等等进行设计，比旧导卫更耐用更实用，尺寸的精度也得到了大大地提升。

1）水平轧机进口导卫从原本的滑动式改成滚动式之后，能够减少导卫插件导致的滑伤以及能够防止轧件头部的弯曲，从而降低对下道次导卫造成的冲击保证料型的稳定，还可以避免倒钢[2]。

2）高速区立式机架进口导卫在改造之后，成为双排轮滚动导卫，可以增加导卫对轧件的扶持例，提高强度和精度，能够控制生产的成本。

3）导卫开口度在调整之后，方式改变，从原本单边偏心轮调整方式转变为双边同时调整的方式，能够在线根据实际料型进行调整，不需要停机就可以进行调整。

4）立式轧机2 V、4 V可以将滑动导卫改造成滚动导卫，改造之后的料型更稳定。

5）减定径之间部分组件的机架间距非常短，很容易发生抖动，产生竹节钢。经过改造，将22 V出口滑动导卫改成滚动导卫，之后轧件通过机架、通过滚轮夹持续扎件来杜绝机架之间的抖动的问题。

6）为适应不同断面的变化，在料型变化的情况下不需要更换机架或者是导卫。将相关导卫在的参数优化之后设计成通用型导卫，能够有效提升生产效率。在改造的时候，仅仅是简单调整机架料型和导卫的开口度就能够完成相关的生产，实现大断面转换，这样节约的时间大约为30 min以上。

7）改变滚动导卫的润滑方式，将传统的润滑方式改变成为油气润滑、干油润滑等方式，从而使用导卫润滑系统适应已经改造完成的系统。

8）加大导卫喇叭口尺寸位置从而方便轧件可以顺利进入下一个道次，避免出现堆钢的现象。为了适应组距改造的变化，减少更换导卫的时间、频率，导卫插件按照三个组距进行设计。在改造穿水管前导卫之后的新导卫，可以夹持轧件穿过水管内壁，可以避免轧件抖动，在传水管内产生划伤缺陷。

2.3 冷剪剪切改造

轧件尺寸剪切改造环节，需要提前通过疏料导板将每一组需要剪切的材料头部放置整齐，导入到冷剪切入口位置，旧疏导板的结构不合理，槽口是之口，在钢材进入的时候很容易受到撞击，不能顺利导入到其中去，需要人工干预。在收钢的时候需要多个人员进行配合作业，使用撬棍等工具辅助完成作业。这个环节消耗了大量人力和劳力，而且劳动强度高。在改造之后冷剪剪切效果得到了保证。另外由于旧疏料导槽很浅导致材料在其中能够相互干扰，严重影响剪切效率，制约了生产能力的提高。

图1 疏料装置（文中未提）

图2 疏料装置与刀座、刀片示意图（文中未提）

针对这个环节的设计，设计人员使用了一种方便棒材，该棒材在进入冷剪剪切疏料装置之后，能够都不经过升降装置和人工干预直接进入到冷剪剪切，降低了人工劳动量。新型疏导装置固定在刀座上，可以将疏料装置和刀座一起实现离线更换。

1）改造之后的疏料盗版槽口改成倾斜角度，方便钢头部自动进入到槽口内。

2）缩短疏料板从而提高强度，防止在钢头尾弯曲的时候在梳料导槽内被憋住[3]。

3）改造之后疏料导板和刀座固定在一起，节省了在线更换疏料导板的时间，能够实现离线更换，增加生产作业的时间。

4）为了减少后端位置椭圆变形的现象，将疏料板的槽口直径比剪切规格增大5～7 mm。

5）增大疏料导板槽口的深度，可以防止不同导槽当中棒材的相互干扰，从而影响到梳子导板进钢。

3 结论

棒线轧钢工艺技术创新优化改造之后产品质量得到明显提升，产品的生产效率和生产之类得到保证，投入市场之后得到了认可，获得一定经济效益。

经过对棒线轧钢生产工艺设备进行改造，通过孔型优化和导卫改造等，进行工艺改造设计之后，产能得到大幅度提升，生产成本得到控制，最终实现了高产能、高可空性，从而满足市场用户的需求，适应时代发展的需要。