关于小型轧钢车间精整新工艺研究

易承钧

摘要：小型轧钢车间是各类小型钢材生产重要场所，在经济建设与社会发展中发挥着至关重要的作用。随着近些年轧钢行业的不断发展，小型轧钢企业市场竞争日益激烈，小型轧钢车间生产工艺、生产设备等创新发展势在必行。鉴于此，以小型轧钢车间精整加工为例，就其新工艺进行了探究，旨在提升小型轧钢车间精整质量与水平，保证企业可持续竞争发展。

关键词：小型轧钢车间;精整;生产工艺

引言：在现代社会中，基于机械制造行业、建筑行业、汽车制造行业等高速发展，对小型型钢钢材的需求不断增多，且对小型型钢钢材性能提出了更高要求。为确保轧后钢材能够满足使用所需，拥有与生产要求相符的形态、尺寸、性能，需要采取一系列加工工艺进行处理，如火焰清理、冷却、切断、矫直、修磨、包装等，我们称之为精整。基于近些年精整生产工艺的创新发展，新工艺、新设备得以产生和推广使用。以下是笔者基于经验总结，对小型轧钢车间精整新工艺的几点认知，意在抛砖引玉。

1小型轧钢车间生产线设备配置分析

基于近些年轧钢厂对精整改造重视程度的不断提高，轧钢企业根据自身情况对小型轧钢车间进行了设计，引入了各种精整新设备、新工艺，企业生产能力与水平大幅度提高[1]。就某小型轧钢厂而言，主营各种热轧带肋钢筋生产，小型轧钢车间年产能约为90万吨，实施全连续式轧制，车间工艺布置主要包括上料架、加热炉、粗轧机组、中轧机组、剪机、控冷控轧装置、冷床、冷剪、收集架、打包机等。

就加热炉而言，目前较为常见的有两种，一是推钢式加热炉，多用于一般钢种加热，具有操作简单、成本低等优势;二是进步式加热炉，多用于合金钢坯、高碳钢配等加热，具备操作灵活、受热性质好、加热质量高等优势，该轧钢厂应用的加热炉则为组合式进步炉。

就轧机而言，企业需要根据主电动机拖动型式、机架型式、产品类型、产品规格、配孔方式等因素，科学确定粗轧机、中轧机、精轧机的轧辊直径与长度，意在提高轧制精度与速度。主电动机拖动型式与小型轧机类型相关，小型轧钢车间中轧机类型主要有“横列式、半连续式、全连续式”三种，我国多数小型轧钢车间行全连续式制，所选用主电动机为直流电动机，进行单独拖动[2]。

就切断与剪机装置而言，中间轧件切断、半成品切断、圆钢/螺纹钢（直径≤4cm）切断采用切断用剪机;直径>4cm棒材切断用锯机;静止轧件剪机多选热剪;动态轧件剪机多选飞剪;冷却后棒材多选冷剪。

就精整设备而言，冷床、矫直机、堆垛机、打捆机在小型轧钢车间精整生产系统中最为常见，一些优质钢材精整中，涉及抛丸、倒棱、探伤等工序，故精整生产系统中配有相应装置。

2小型轧钢车间精整加工新工艺分析

从小型轧钢车间生产工艺流程与精整系统设备构成可知，精整新工艺主要体现以下几方面：

2.1冷却工艺

小型轧钢车间中，冷床是不可或缺辅助设备。其科学应用能够有效改善加工环境温度，使剪切后的轧件在短时间内冷却至后续加工所需温度。目前，小型轧钢车间中应用较为广泛的冷床主要有步进齿条式冷床、拨爪式冷床、斜辊式冷床等多种类型。步进齿条式冷床主要是通过通风强制控制、流动空气控制对小型材料进行冷却，虽然占地面积大，安装与维修难度高，但冷却质量较高，冷却速度较快，且具备自动化、连轧化等优势。拨爪式冷床系统结构较为简单，能够满足异型钢材、截面较大钢材冷却需求，但冷却质量较差。斜辊式冷床床面利用率高，适用于多规格产品生产线，但在对细长钢材进行冷却时，容易出现缠绕问题。一些企业在合理选择冷床后，为进一步提升冷床应用的适用性、安全性、可靠性，减少冷床运行过程中挂钢、变形、顶钢等问题发生，对冷床进行了改造，并取得较好效果。宣钢小型轧钢厂轻型冷床改造项目则是典型代表，为企业增创500多万/年。

2.2矫直工艺

在棒材生产中（图1），矫直是不可或缺的工序之一，其目的在于对各类型钢材进行矫直，使其满足轧件生产加工需求。通常情况下，小型轧钢车间所用矫直机有平辊与斜辊两种类型。在棒材生产中，如钢材规格较大适应用辊数较多、辊距较小矫直机进行处理，如钢材规格较小，适应用辊数较少、辊距较大矫直机进行处理。以优特钢棒材为例，属于大规格钢材，可利用7辊矫直机进行矫直。7辊矫直机相对于其他矫直机而言，辊数较少。与此同时，7辊矫直机设计过程中，引入了双曲线技术，这在一定程度上减少了反弯节距，矫直精度大幅度提高，能够有效满足优特钢棒材生产对产品质量的需求。此外，7辊矫直机基于液压恒压技术应用不仅减少了优特钢棒材表面擦伤，也有效改善了传统矫直机矫直死角问题，杜绝了棒材矫直头、尾不直現象。另外，无极调速交流电机的科学使用，提高了矫直机自动化控制水平，能够在保证矫直精准的同时，减轻工作人员负担，利于精整整体工作效率提升。

2.3倒棱工艺

在应用金属锯对钢材进行锯切时，很容易产生锯切飞边，这就需要在精整加工中对其进行有效处理。传统飞边主要采用火焰切割法进行处理，不仅用时长，且质量差。鉴于此，小型轧钢车间在精整生产系统中增设了倒棱机，用以解决锯切飞边问题，降低产品生产损耗，提高产品质量。以高温金属切削倒棱机为例，能够在高温低硬度条件下对钢材进行倒棱处理，符合钢材高温连续生产要求，综合效益较高。

2.4打印工艺

目前钢材流通需要具备标识，如何在钢材生产中将每个钢材标识标准清晰成为人们关注重点问题。以往国内在对钢材进行标识时，主要利用钢印打印机进行电子打印，不仅速度慢，也容易出现设备损坏问题，综合效益差。对此，创新钢材标识技术现实意义显著。在线高温钢印自动打印机的推广使用，有效解决了上述问题，能够在钢材高温低硬度状态下进行标识快速、清晰打印，从而降低标识打印对钢材生产效率与质量的影响。

2.5探伤工艺

探伤工艺是优质钢材生产重要工艺，能够有效检出钢材内部损伤情况，便于将质量不达标轧件剔除，保证所收集产品质量达标。目前，较为常用的探伤技术有漏磁探伤与超声探伤两种。漏磁探伤主要是将铁磁性钢材磁化，根据磁力线分布情况掌握钢材表面缺陷状况。超声探伤则是借助无损超声探伤设备探查工件内部缺损情况，可有效检出工件裂纹、气孔、夹杂等问题。

除此之外，打捆、收集等工艺也在随着精整设备创新发生改变。在科学技术创新发展驱动下小型轧钢车间精整生产系统正向自动化、智能化趋势发展。

结论：精整工艺与型钢钢材生产产量、质量提升存在直接影响。面对型钢钢材市场竞争需求与变化，有必要加强型钢钢材精整新工艺、新设备研发，进行小型轧钢车间精整生产系统优化改造，以更好推动型钢钢材生产机械化、自动化、智能化发展，助力我国型钢钢材企业稳定、长久、创新发展。

参考文献：

[1]何军.小型棒线材生产连铸-轧钢工艺衔接优化[J].轧钢，2019，36（05）：55-62.

[2]夏巨谌，邓磊，金俊松，等.我国精锻技术的现状及发展趋势[J].锻压技术，2019，44（06）：1-16+29.