高速线材轧机无孔型轧制技术的开发与应用

张敏

（湖南华菱湘潭钢铁集团有限公司高线厂 湖南湘潭 411101）

高速线材轧机无孔型轧制技术的开发与应用

张敏

（湖南华菱湘潭钢铁集团有限公司高线厂 湖南湘潭 411101）

高速线材轧机无孔型轧制工艺指的是上、下两个不刻槽的平辊之间进行轧制，轧件高度即辊缝高度，而轧件宽度则为自由宽展后的轧件宽度。在轧制施工过程中，轧件断面尺寸的调整只需要通过改变辊缝即可完成，因此损耗较低，工作效率较高。本文首先介绍了无孔型轧制技术发展及现状，然后结合实例，对高速线材轧机无孔型轧制技术的开发与应用进行了详细探究，以期为类似工程提供借鉴。

高速线材；无孔型轧制技术；应用

1 引言

近年来，高速线材轧机无孔型轧制技术发展迅速，并且经过钢铁企业的不断实践，已经获得很大进步。根据实践研究，高速线材轧机无孔型轧制技术应用优势明显，因此，对该项技术进行深入研究具有十分重要的现实意义。

2 无孔型轧制技术发展及现状

无孔型轧制是指轧件在上下两个平辊辊缝间轧制，辊缝的高度即为轧件的高度，没有孔型侧壁的夹持、参与变形作用，采用这种生产工艺的优越性和经济效益是显而易见的。但是，有人认为采用这种工艺，轧件一旦在轧制中脱方，轧制将无法进行，因此对连续多道次无孔型轧制的可行性仍有怀疑。

目前国内棒线材厂正面临一个共同的问题，大批量地轧制同一规格成品的机会越来越少。随着钢材市场买方市场的逐渐形成，轧机生产方面，应该尽量满足买方实际需要，提供多种类、多数量以及高质量产品，因此，需要多种孔型系统，而这就需要依靠大量备辊和频繁换辊，而这就会造成轧制效率降低。

另外，在线材轧机上生产的部分品种钢生产难度比较大，而且生产工艺要求比较高，不仅需要满足性能要求，而且还需要尺寸精度以及表面质量要求比较高，由此可见，生产难度越来越大。在这种情况下，无孔型轧制技术应运而生，在实际应用过程中，其能够有效提升孔型轧质量，减少生产消耗，同时，还能够有效去除表面一次氧化铁皮，因此，加强该项技术的开发、研究和应用至关重要。

3 高速线材轧机无孔型轧制技术的开发实例

3.1 钢铁厂概况

某钢铁集团有限公司拟定对线材厂高速线材生产线进行技术改造，具体的改造对象为前8架轧机，通过技术改造，8架轧机使用性能良好。根据实地调查，该生产线总共有28架轧机，其中，有10架精轧机组，4架预精轧机组，8架中轧机组以及6架粗轧机组。其中，精轧机组为45°顶交无扭、悬臂式轧机，而预精轧机组为悬臂式轧机。所有机组根据从粗轧机组至精轧机组的排列顺序，机架编号从1～28号。其中，11号轧机至精轧机中，各个轧机间总共设置了8个活套。另外，1号轧机以及2号轧机孔型为箱—箱孔型，而3～28号轧机孔型为椭圆-圆-椭圆-圆孔型。

3.2 工艺选型

（1）矩-矩系统的平均延伸系数在1.4～1.5之间，而矩—方系统的延伸系数在1.35～1.4之间，该钢铁厂高速线材生产线的原孔型系统延伸系数为1.35。因此，为了更好的使用工艺接口，可以选用矩—方系统。

（2）矩-矩系统在大压下量的情况下，会造成轧件宽展面出现双鼓形，而这可能会造成宽展面上出现隐性折叠，导致产品质量降低。

（3）矩-矩系统轧件的宽高比比较大，同时对于导卫系统也具有较强的依赖，在实际施工过程中，如果工艺不顺，则可能会造成无孔型轧制技术开发失败。

综上所述，选用矩-方系统。

3.3 工艺参数的确定

3.3.1 延伸的确定

现如今，国内大部分线材厂家生产线坯料断面的尺寸为150mm× 150mm，但是，该钢铁厂高速线材生产线坯料断面的尺寸为160mm× 160mm。因此，在具体的开发改造过程中，应该综合考虑压下量的合理性。

高速线材生产线的8号轧机出口断面尺寸为54.5mm×54mm，确定8号轧机轧件断面面积为：8号轧机出口断面为54.5mm×54mm，面积为2398mm2，因此可确定8号轧机轧件断面面积如下：F8=2398mm2，断面尺寸为48.97mm×48.97mm，选用49mm×49mm，面积调整为2401mm2；总延伸系数：F坯/F8=10.662，平均延伸系数为1.344。在这种情况下，2号、4号、6号、8号轧机轧件尺寸就分别为：120.02mm×120.02mm，89.22mm× 89.22mm，65.99mm×65.99mm，49mm×49mm，为了测量和计算方便，分别调整为120mm×120mm，89mm×89mm，66mm×66mm，49mm×49mm。延伸系数如表1所示。

表1 延伸系数分配

3.3.2 宽展的确定

对于1号出口轧件轧后的高度，可以使用Z.Wusatowski宽展模型进行计算，即β=0.9138×η-w，其中w=10-1.269δε0.556，根据计算得出，1号出口轧件轧后的高度大约为112.3mm，而宽度约为180.2mm。同样，采用上述计算方式，对2～8号轧机轧件高度和宽度进行计算，最后确定具体的工艺参数，如表2所示。

表2 工艺参数

3.4 轧辊直径、吨位的确定

改造前，1～3号轧机最大辊径大约为610mm，采用无孔型轧制技术后，需要在满足轧机中心距的基础上，充分利用辊径，增加轧辊轧制量，同时增大咬入角，确定1～3号轧机的轧辊直径最大为540mm，最小为450mm，4～6号轧机的轧辊直径最大为450mm，最小为360mm，7～8号轧机的轧辊直径最大为390mm，最小为330mm。

3.5 导卫装置及辅助设备的改造

3.5.1 滚动导卫改造

该钢铁厂高速线材生产线除2号轧机外，所有双机架入口导卫均采用滚动导卫，对于轧件的扶持作用比较好。为了有效满足无孔型轧制技术实际需要，需要将原滚动导卫导轮车平。轧辊直径减小，而滚动导卫与轧辊之间的距离就会不断延长，在这种情况下，应该适当加强滚动导卫的导卫盒，避免轧件发生窜移或者扭转。

3.5.2 滑动导卫改造

尽量减小入口滑动导卫直线段部分间隙，将直线段部分延伸至变形区边缘。尽量增长出口导卫伸入辊缝两侧边，同时增加扩张角度，从而形成对于轧件出入口导卫的包绕状，这样才能够有效避免轧件发生窜移。

3.5.3 1号剪渡槽改造

在该钢铁厂高速线材生产线6号轧机以及7号轧机之间设置有1号飞剪，原带孔型轧制时，6号轧机的轧件为圆形，采用无孔型轧制技术后，必须对渡槽进行改造，如图1所示，这样才能够有效避免轧件发生翻转。

图1 1号剪渡槽改造前与改造后

4 高速线材轧机无孔型轧制技术应用效果分析

（1）无槽轧制有利于降低辊耗。①由于轧辊不刻槽，轧辊辊身和硬度层可充分利用，轧辊耐磨性提高，磨损量减小。②无孔型轧制轧辊没有孔型，因此，对于不同规格的坯料，可以通过调整辊缝的方式对压下量进行改变，从而有效减少轧辊备用量。③采用孔型轧制技术，能够有效增加辊径范围，而且还能够有效减少轧辊的最大直径。

（2）在无槽轧制过程中，氧化铁皮很容易发生脱落问题，因此，能够有效减少温降损失，并且减少装置和备件方面的投入。

（3）实施无槽轧制后，换槽、换辊次数会显著减少，而且不同规格坯料也可以实现共用，同时，采用无槽轧制技术，能够有效避免在实际施工过程中出现故障问题，因此，在提高轧机作业率方面优势明显。

5 结语

综上所述，无孔型轧制是一项有效的节能降耗技术，在新钢应用后能够取得较好的经济效益和社会效益。在实际生产过程中，还需要加强该项技术的研究和优化，更好的促进该项技术的应用。

[1]魏厚兵.棒线轧机无孔型轧制工艺研究[J].现代装饰：理论，2011（04）：36～37.

[2]陈鸣，朱敬华，刘勇，等.线材粗轧机组无孔型轧制技术的研究与应用[J].中国科技投资，2013（Z4）：101.

[3]王定武.高速线材轧机的技术进步[J].冶金管理，2010（11）：56～58.

TG335.6+3

A

1004-7344（2016）26-0237-02

2016-9-1

张敏（1986-），男，助理工程师，本科，主要从事高速线材轧制工艺工作。