中型轧机轧制偏大型材的生产实践.doc

《轧钢》ISSN1003—9996 中型轧机轧制偏大型材的生产实践 马鞍山钢铁公司第二轧钢厂 摘要：针对中型轧机轧制偏大型材受设备能力、轧辊强度及坯料尺寸等因素的制约的难题，通过改进孔型系统，采用较小断面原料，成功试轧出14#角钢和20#槽钢。 关键词：中型号型钢轧机；孔型设计；型材 1 前言 中型轧机轧制介于大、中型材边缘的偏大型材，受设备能力、轧辊强度及坯料尺寸等因素制约，难度较大。通过对孔型系统设计的方式的改进，在中型轧机上轧制出合格的偏大型材，使马鞍山钢铁公司二轧钢厂取得了较好的经济效益。 工艺设备 2.1 品种规格 马鞍山二轧钢厂650车间于1990年进行重大技术改造，增设了可离线的万能轧机，建成了国内首家H型钢生产线，产品品种规格化范围得以扩展。已开发的产品范围要有：9#——12.5#角钢、10#——18#槽钢、11#——12#矿工钢、U25——U29型钢，H100——H200型钢等。通过技术改进，还试制成功14#角钢、20#槽钢等偏大型材。 2.2工艺特点及技术装备 （1）4列6架∮650mm轧机呈跟踪式布置，∮650mmx1/∮650mmx2/∮650mmx2/∮650mmx1。Ι机列三辊轧机可往复轧制，其余各架均为单道次轧制。后部装备了∮1500mm万能机组，能生产H型钢及其它平行翼缘型钢。 （2）采用了端出料推钢式连续加热炉。 （3）步进式冷床空冷，∮700mm矫直机在线长尺矫直，矫后钢材成排收集，由∮1650mm冷锯机定尺锯切。 车间技术装备较先进，精整线处于国内领先水平。然而轧机架数虽多，但仅有一架辊身长度为1800mm的三辊轧机，可配孔型数目有限；其余各架轧机均只能轧制单道次，实际可安排道次尚不及具有数架三辊轧机的同类机组。因此轧制大规格产品时，在原料选择、道次分配上受到很大限制。 偏大型材轧制工艺设计思路 轧制14#角钢和20#槽钢偏大型材时，对原料的要求不同：槽钢要求原料有较大高度，以保证成品腿高，宽度只要满足其成品腰宽即可；而角钢要求原料有足够的宽度，以满足成品腿长尺寸，断面高度则应尽量小。 为了便于生产组织，轧制这两种产品时最好共用坯料，且坯料断面尺寸与连铸坯规格相衔接。为此，设计轧制14#角钢和20#槽钢的工艺方案，并提出以下技术措施： （1）由于产品规格大，轧辊刻槽深，相应轧制力较大。因此为了尽可能减小轧制力，保证轧辊强度，应选用断面尺寸偏小的160mmx200mm矩形坯。此时槽钢可不经延伸孔，直接由控制孔进行预切分，而角钢只经过1个闭口延伸孔即可进行预切分。 （2）孔型选取大侧壁斜度，使轧件受较好的侧向力，以尽可能改善加工条件，保证成品外形尺寸与表面质量。 （3）各道压量尽可能放在钢辊上，减少后部道次的轧制力。同时角钢还减少一个道次，可切约轧辊及备件费用达15%左右，加快了生产节奏。 4 孔型系统设计 4.1 14#角钢孔型系统 （1）延伸孔 延伸孔为下开口闭式延伸孔，见图1。由于设计选用的原料尺寸偏小，不能经立轧孔翻钢轧制，可借助延伸孔良好的侧向加工条件，改善轧辊加工质量，弥补其腿端加工不足。同时，可通过调整压下，控制轧件高度，使轧件宽度相对变化较大，故该孔具有较宽的调整范围。 （2）预切分孔 针对延伸孔无翻钢道次，轧件边端加工较弱的特点，预切分设计见图2。因孔型槽底凸台平直，轧件咬入时与轧槽呈两点一面的接触，上面两接触点与上轧槽侧壁相交，对轧件形成较好的夹持作用。最重要的是孔型底槽子为平面，与前道形状一致，可避免轧件在孔型内左右摇摆而切偏，因此轧制稳定，且金属变形均匀。由于该孔型侧壁斜度为32.92%，具有良好的侧向加工条件，因此可进一步改善轧件加工质量，弥补其腿端加工不足。 由于切分孔上轧槽顶部与下道蝶式切分孔型形状相近，可保证在蝶式切分孔轧制时的稳定性，因而切切分质量好，可以更好地控制成品腿长尺寸。 （3）切分孔 切分孔为蝶式孔。各孔直线段长度相等，上辊圆弧段弯曲半径不变，轧制过程比较稳定，顶角易于充满。 蝶式孔型主要参数为圆弧段曲率半径R及直线段长度。圆弧段曲率半径及直线段长度越大，水平段越短，孔型高度越高；曲率半径及是直线段长度越小，水平段越长，孔型高度越低，轧辊左右窜动对腿长影响小，轧制稳定。同时轧辊刻槽较浅，可提高轧辊的使用强度。 14#角钢产品断面较大，生产时轧制力也较大，为保证轧辊的工作强度，设计时蝶式切分孔及各孔圆弧段曲率半径及直线段长度均选取较小数值。 切分孔顶角取值较小，则后面各道孔型顶角变化较小，有利于轧制的稳定性。蝶式孔顶角夹角的设计，取消了K3孔及其前面各孔的假帽，取K2孔夹角为88o，轧件进成品孔稳定，有利于控制腿长，成品项角充满程度较为理想。由于孔型宽度较大，配辊困难，将各配辊高度统一至最大孔的高度，减少了孔型占用辊环的宽度尺寸。 4.2 2