棒材连轧孔型系统的优化设计与应用
棒材连轧机生产圆钢的孔型优化
中图分类号 : TG3 3 2 +. 1 3
文献 标 识 码 : A
文章编号 : 1 6 7 4 - 0 9 7 1 ( 2 0 1 3 ) 0 3 — 0 4 5 — 0 3
O pt i mi z a t i o n 0 f Pa s s f o r Ro und Ba r Pr o duc e d by C0 nt i nu0 us Ba r M i l l
较 困难 , 主要 表 现 : 轧制道次多 , 故 障率 高 , 废 次 品
多 。 目前 平 均 班 产 在 7 0 支钢 2 0 5吨左 右 。2 0 1 2 年
其具体组成为 : 8 4 0 m m× 4 m m粗轧机组 、
7 3 0 mm x 4 mm+ 西5 1 0 n l m ×2 mm中 轧 机 组 、 5 1 0 m m X 2 m m+ 4 , 4 2 0 mm x 4 mm预精轧 机组 、 3 6 0 mm x6 mm精轧 机组 。
1 - 1 1 月轧制 ≤西2 5 m m圆热废 2 9 . 8 8 5 吨, 其通过率
为9 9 . 6 9 %; 尺寸 超差 6 6 0 吨( 9 9 %为抽 油杆 ) , 尺寸 合
格 率仅 为 9 3 %;
北 兴 特 钢 生 产 的钢 种 主要 集 中在 碳 结 、 合结 、 轴 承 钢 三大 类 。原 设计 采 用 1 8 0 mm x 1 8 0 mm方连 铸 坯 生 产 的 圆 钢 规 格 1 6 mm~西7 5 l n m, 共计 3 2
第1 9 卷 总第 7 6 期 2 0 1 3 年第 3 期
特 钢技 术
S p e c i a l S t e e l Te c h n o l o g y
连续棒线材轧机粗轧机组孔型系统的探讨
连续棒线材轧机粗轧机组孔型系统的探讨雷达林摘要:分析了棒线材轧机粗轧机组孔型系统的使用趋势及演变原因,探讨了机组架次的分配规律及其对粗轧机组孔型系统的影响。
关键词:棒线材轧机;粗轧机组;孔型系统Discussion on pass system of roughing mills of continuous bar orwire-rod millLEI Da-lin(Steel Rolling Dept., Wuhan Iron & Steel Designing & Research Institute, Wuhan430080, China)Abstract: The application direction and evolvement causes of pass system of roughing mills of continuous bar or wire-rod mill are analyzed. The distribution of stands and its effect on pass system are discussed.Keywords: wire-rodmill; roughing mills; pass system1 孔型系统的使用趋势及演变原因随着连续棒线材轧机的不断发展及工艺技术、装备水平的逐步提高,经过生产实践和产品质量的筛选,其所用孔型系统不是在扩散,而是在收敛、在趋同。
就粗轧机组而言,孔型系统逐渐集中为箱型孔型系统和椭圆-圆孔型系统。
椭圆-圆孔型系统使用范围从精轧机组逐渐向中轧、粗轧机组扩张,甚至覆盖所有轧制道次。
国内部分新建的连续棒线材轧机粗轧机组孔型系统见表1。
在连续棒线材轧机发展进程中,椭圆-圆孔型系统逐渐占主导地位,究其原因,主要有以下几点:(1)旧有的横列式轧机,特别是粗轧机组要求多道次轧制,轧制速度慢,轧制节奏长,而坯料断面小,轧件温降快,头尾温差大,这在线材轧机上表现尤为突出。
棒线材孔型设计辅助计算软件的编写与运用
棒、线材孔型设计中辅助计算软件的使用说明5:
棒、线材孔型设计中辅助计算软件的存在缺陷及改进方向:
此孔型设计计算程序,使用Visual Basic编辑器进行编译,数据同Excel数据 库进行嵌套,程序计算后的各类数据以xls 格式自动进行保存,部分函数调用Excel库 函数。 存在缺陷: 一、存在缺陷: 同专业软件相比,在全面性方面有所 差距,但基本能够满足一般简单断面孔型 设计需求。在程序编译后,源代码开放并 留有更新接口,以便于在不断的实践过程 中进行继续修正完善,提高其运行流程及 计算精度。 改进方向: 二、改进方向: 在轧制力及轧制力矩等力能程序设计 上进一步完善,最终使此计算程序能够为 棒、线材轧制工艺任务的完成起到快速设 计与计算校核的作用。 另外学习运用有限元分析法对轧制过 程进行三维模拟,以减少轧制试验的风险。
条件具备后, 条件具备后,模型选择和 求解编译的难点何在? 求解编译的难点何在?
你设计的程序有多少价值? 你设计的程序有多少价值?
通过简单的方法解决复杂的问题,节省购买专业软件费用。 能够完成设计任务就是创造的价值。价值在实践中体现。
6、各道次变形 量的分配
7、确定轧件的断 面形状和尺寸
8、确定孔型的 形状和尺寸
9、绘制孔型及 配辊图
10、进行必要的校 核及辅件设计
2、出发点:孔型设计分为两类,一类是设计人员根据孔型设计公式结合经 、出发点: 验进行设计,另一类是利用计算机辅助孔型设计软件进行设计。 按照原始的公式计算方法进行孔型设计计算,公式复杂,计算工作量 大,尤其是在计算结果的检验校核及修改方面更是复杂。 在为了提高设计效率与设计精度,减少购买专业软件巨额投入的基础 上,分析总结了简单断面孔型设计方法,通过建模、数学求解、语言编写 将孔型设计中所运用的各类公式函数模型,通过Microsoft Visual Basic 编辑器进行软件编译,使复杂繁琐的数据计算工作转变为了快捷方便的计 算机运行程序。
珠海粤钢棒线材孔型共用的设计与应用
Design and Application of Common Pass for Bar & Wire
, , , JIANG Shegnjie LI Zhongyan PU Xiaoqin LIU Ci ( , , , , ) Zhuhai Yueyufeng IRON & STEEL Co. Ltd Zhuhai 519050 P. R. China : Abstract The bar and highspeed wire Production lines are located in two different bays within the same workshop of Zhu , hai Yueyufeng Iron and Steel Co. Ltd. The pass for bar and wire was designed separately due to the big difference between , them which brought much complex work of production preparation for the staff. After years of continuous technology accu , mulation the pass design of the two lines was gradually integrated and shared to realize the sharing of the first 10 passes for , , bar rolling and highspeed wire rolling and the common arrangement of billets and processes which effectively reduced the , labor force and the backlog of spare parts improved the production rate and the efficiency of daily roll replacement and ma , intenance and obtained greater economic benefits. : ; ; ; ; Key words wire bar rolling pass design rolling roll
棒材连轧自动控制的研究与应用
O 前 言 进 一步增加 了难 度。成品棒材 的质 量又与精轧 区控制精 度密切相 近 年 来 , 着 社 会 发 展 与 科 学 技 术 的 进 步 , 户 对 钢 铁 产 品 的 关 。因此 , 随 用 如何 提高精轧机组 的控 制精 度 , 是优化产品性能 、 质量的 质量 、 品种 、 能 等 各 方 面 的 要 求越 来越 高 。 这 就 为 轧 制 过 程 控 制 关键 。 性
摘要 : 本丈 阐述 了棒材 热连 轧 中精 轧控 制 系统 中的 活套 控制 系统 , 活 套 高度控 制 作 了较 为全 面和深 入 的研 究 , 对 为企 业取 得 良好 的 经济 效
益提供 了可 靠 的技术 基础 。
Absr t Th p r ito u e te c n rls se o o p r c n rltc n lg rlig tac : e pa e n rd c s h o to y t m flo e o to e h oo y oln maeilm i ig td e u te o r h n ie td o tra l n .I o s f rh rc mp e e sv su y fr l
关键词 : 活套控 制 ; 张力 控制 ; 套力矩 活
K e r :lo rc n rl tn in c nr llo e me t y wo ds o pe o to ;e so o to;o p rmo n
中图 分 类 号 :P 7 T2
文献 标 识 码 : A
文 章 编 号 :0 6 4 1( 0 0)4 0 4 — 2 1 0 — 3 12 1 1— 13 0
李 强 L a g 卢 建 钢 L in a g i n; Qi uJa g n ; 李 晓 光 L iou n ; 忠 Yu h n ; 瑞 强 MoRuqa g i aga g岳 X eZ o g 莫 iin
连轧37Mn5钢棒材有限元模拟及孔型系统优化
2 0 1 3年 5月
计 算 机 辅 助 工 程
C o mp u t e r Ai d e d E n g i n e e r i n g
Vo 1 . 22 S u pp 1 .1 Ma y 2 01 3
文章编号: 1 0 0 6—0 8 7 1 ( 2 0 1 3 ) s 1 — 0 4 1 8 — 0 4
避免 热 轧钢管 出现 内外 折 叠 等 质量 缺 陷 , 不 仅 要保
证形 状 尺寸 , 而且 对 3 7 Mn 5管 坯 钢棒 材 表 面及 内部
1 初 始 轧 制 条件 及 孔 型 方案
3 7 Mn 5钢 主要化 学成 分 ( w t , %) 为[ C]= 0 . 3 6 ,
质 量有 较严 格要 求 , 特 别是 表面 裂纹 的控制 . 多 年来 管坯 钢 质 量 控 制 研 究 较 多 集 中 在 冶 炼 及 连 铸 工 序 , 而 连轧 孔型 系统 对管 坯钢棒 材 生产及 质量控 制 的研 究 相 对较 少 . 本 文 针对 裂 纹 敏感 钢 种 3 7 M n 5 棒 材热 连 轧 工 艺 及 孔 型 系 统 特 点 进 行 研 究 , 应 用
行 优化 , 达 到提 高轧材 质量 的 目的. 关 键词 :热连轧 ;孔型 系统 ;有 限元 ; 优化 中 图分 类号 : T G 3 3 5 . 6 文 献标 志码 : B
Fi n i t e e l e me n t s i m ul a t i o n o f c o n t i nu o us r o l l i n g o f 3 7 Mn 5 s t e e l
M a r c三 维 热 力耦 合 有 限 元 模 拟 技 术 对 2 0 0 m m x
连轧棒材轧机切分孔型系统探索与实践
于 精 轧 机 组 带立 辊 ( 者 平 立 可 转 换 ) 或 的连 轧 线 ,
这种 孔 型 系统 最 大特 点是 可 以实现 无 扭 轧制 。两
2切 分 轧 制 的 方 法
.
线 切分 最 大 的优 点是 对称 切 分 轧 制 ,在 预 切分 和
为了充 分 发挥 棒材 轧机 的 能力 ,在 棒 材 连轧
生产中切分轧制主要有两线切分 、 三线切分、 四线
切 分和 五 线切 分轧 制 ,每 种 切分 轧பைடு நூலகம்制 都有 独特 的
孔 型系 统 。
令 西; : 母 铅: :
图1 切分轧制精轧孔型系统
21带肋钢 筋 的两线 切分 轧制 .
p ec t l t gp s s m, u c s f l n l eo 6 c e t r et r a a . r—u ii a s y t st n s e s c e s l o n f1 sr w e e db r u y i h h
Ke ywo d : o t un ln a oytra l; u l r lt gp s; 6 ce tretra iig rs c ni igr l gb rp l- edsi d a- esii as 1 srw e e ds tn n oi h t p tn h h lt
LiYa p n Cui o u n i g, Ya h i
( e h ia e tr f a gGa g Ta gS a 6 0 0 2Io a igF coyo Ta gGa g He e, a gS a 6 0 0 1T c nc l ne T n — n , n h 0 3 0 ; nM kn a tr f n — n , b iT n h 0 3 0 ) c o n r n
棒材轧制孔型设计
孔型设计本设计以φ28mm圆钢为代表产品进行设计。
1 孔型系统的选择圆钢孔型系统一般由延伸孔型系统和精轧孔型系统两部分组成。
延伸孔型的作用是压缩轧件断面,为成品孔型系统提供合适的红坯。
它对钢材轧制的产量、质量有很大的影响,但对产品最后的形状尺寸影响不大。
常用的延伸孔型系统一般有箱形、菱—方、菱—菱、椭—方、六角—方、椭圆—圆、椭圆—立椭圆等;精轧孔型系统一般是方—椭圆—螺或圆—椭圆—螺孔型。
本设计采用无孔型和椭圆—圆孔型系统。
1.1无孔型轧制法优点:(1)由于轧辊无孔型,改轧产品时,可通过调节辊缝改变压下规程。
因此,换辊、换孔型的次数减少了,提高了轧机作业率。
(2)由于轧辊不刻轧槽,轧辊辊身能充分利用;由于轧件变形均匀,轧辊磨损量少且均匀,轧辊寿命提高了2~4倍。
(3)轧辊车削量少且车削简单,节省了车削工时,可减少轧辊加工车床。
(4)由于轧件是在平辊上轧制,所以不会出现耳子、充不满、孔型错位等孔型轧制中的缺陷。
(5)轧件沿宽度方向压下均匀,故使轧件两端的舌头、鱼尾区域短,切头、切尾小,成材率高。
(6)由于减小了孔型侧壁的限制作用,沿宽度方向变形均匀,因此降低了变形抗力,故可节约电耗7%。
1.2椭圆—圆孔型系统优点:(1)孔型形状能使轧件从一种断面平滑的过渡到另一种断面,从而避免由于剧烈不均匀变形而产生的局部应力。
(2)孔型中轧出的轧件断面圆滑无棱、冷却均匀,从而消除了因断面温度分布不均而引起轧制裂纹的因素。
(3)孔型形状有利于去除轧件表面氧化铁皮,改善轧件的表面质量。
(4)需要时可在延伸孔型中生产成品圆钢,从而减少换辊。
缺点:(1)延伸系数小。
通常延伸系数不超过1.30~1.40,使轧制道次增加。
(2)变形不太均匀,但比椭圆—方孔型要好一些。
(3)轧件在圆孔型中稳定性差,需要借助于导卫装置来提高轧件在孔型中的稳定性,因而对导卫装置的设计、安装及调整要求严格。
(4)圆孔型对来料尺寸波动适应能力差,容易出耳子,故对调整要求高。
Ф190mm和Ф200mm不锈钢棒材轧制孔型系统的优化
第 2 卷第 2期 8
・
特 殊 钢
S EC AL S E P I L n1
5 ・ 20 8 0 7年 3月
V 12 . o 2 0 .8 N . Mac 2 O rh O7
(1 0mm 和 ( 0 I 9 ) I 0mm 不 钢 棒 材 轧 制 孑 型 系统 的优化 ) 2 锈 L
Ab t a t T e o ii a ol g p o e s f r 1 0 a d q 2 0 mm t il s te as p o u e t S e i lS e l C , s r c h r n lr l n rc s o 9 n b 0 g i san e s se l b r rd c d a p c a t e o Be x te S b 0 rma y mi l o n n ns .o i gfo 3 1 n o .b ih t e o t u fr l n rd cs n i el S Wa y 8 0 p i r l b o mi g a d f ih r l n r m . 6 ti g t y wh c u p t o ig p o u t i h o p rh u a o e n h a sw r a y t it d a d s r th d e o rW Slw ra d£ eb r e e e s se n cac e .At rs n h p i z t n p o e si U e y8 0 p i r w e e tte o t p mia i rc s S d b 0 r y o s ma Ti lo n n o o 2 6 mm n 1 n I b o mig i g tt 0 a d 2 7 mm i e h n b 5 o t u u o i g mi n s — l n 1 0 a d q2 0 mm b l t e y6 0 c n i o sr l n l f ih r i g t t n i o o 9 n 0 b b rp o u t w t q a e o a .o n a s s  ̄ s y w ih t eq ai f r u t n r a e n e o t u n r a e rm — a r cs i s u r . v 1r u d p s e e .b h c h u t o o c si c e s s a d t u p tic e sf d h l y pd h s o O
棒材生产线自动控制系统优化与应用
后极 限运 行 ,那 坯 料 是不会 准 确运 送 到 出炉辊 道 上 的,所 以必 须 改 变推 钢机 的前极 限,来 使它 满足 步进 梁 为2 8 0 mm步距 ,同时 也能 将 坯料 准确 的送到 出炉 辊道 上 。 通过 查 阅 资料 ,计 算 出推 钢机 的 前极 限 ,把 表达 式 写入程 序 。 步进 梁 的步 距 写入 程序 的 时候 ,将 它 当做 一个 变 量来 写 , 以后 不 论 改什 么 步距 , 只要将 所 要 步距 输入 这个 变 量 ,推钢 机 就会 计算 出一 个与 之 匹配 的前 极 限 ,使 得 坯料 能准 确 的从 出炉辊 道 出去 。 3 . 2 P 1 主操 台增  ̄ I D A S曲线显 示 的改造 在P 1 台安 装 一 台客户 机 ,放置 到P 1 操 作 工所 正对 的粗 轧位 置 。 通过 网线和 网 卡接 入 到三 级 网络拓 扑 结构 中 。该 客户 机装 有 英文 版 的DAS 系统 ( 实时 数 据 采集 系 统 )软 件 ,C H0 . c H7 八个 开 关 量 用 于检 测 粗轧 前及 粗 轧各 架 次 的咬钢 信 号 ,八个 模 拟量 用于 检测 粗 轧 各架 次 的 电流情 况 。正 常过 钢过 程 中P 1 操 作工 通 过方 便 的观 察粗 轧 机组 各架 次 电流 情 况便 可 准确 的判 断 各架 轧机 的运 行 情况 。该系 统 还具 有 历史 记录 功 能 ,每个 班 次接 班后 可 以将 自己 的作业 时 间进 行 保存 ,一旦 有 故障 发生 了意外 堆钢 ,可 以调 出历 史 曲线分 析 故障 原 因 ,为查 明故障 和设 备维 护 提供 了解 决方 向 。 3 . 3 三号 剪的 剪切 程序 优化 改造 ( 1 )原 三 号剪 程 序 只 能设 五 根倍 尺 ,第 五剪 后 倍尺 长度 自动 按第 五 剪设 定 的剪 切长 度剪 切 ,满 足 不 了生产 要 求 ,使得 最后 一 支 倍尺 切成 定 尺后 必将 出现 小 齐尺 。 ( 2 )每 根钢 坯 的长 度 都不 一 样 ,有 误 差 ,细 小 的误 差造 成 最 后 一支 倍尺 出现 小 齐尺 ,尤其 在轧 制 中2 5 以下螺 纹钢 和 圆钢 时 , 由 于 原料 长度 的较 小 波动 ,造 成 最后 倍尺 波 动较 大 ,最 后一 支倍 尺 长 度不 稳 定 ,出现 小齐 尺 的几 率很 大 。 ( 3 )料 型 的变 化 ,随着 料 型 的变 化 ,尤其 生 产 中2 5 以 下螺 纹 钢和 圆钢 ,有时 也会 使得 最 后一 支倍 尺 出现 小齐尺 。 综 上所 述如 果 将倍 尺 设定 根数 由五剪 增加 到 八剪 ,即对 三 号剪 倍尺 优化 可 解决 以上 问题 。
无缝钢管连轧机组生产线穿孔机工艺设计优化
无缝钢管连轧机组生产线穿孔机工艺设计优化摘要:以∅159mm无缝钢管连轧机组生产线穿孔机为例,简单介绍多孔型生产工艺及存在的问题,着重推导并提出穿孔机工艺设计优化方案,对于这类连轧机组生产线穿孔机工艺设计具有一定的参考意义。
关键词:穿孔机主电机;成材率;孔型∅159mm无缝钢管连轧机组生产线国际最先进的三辊连轧管机,其装备水平处于一流水平。
该生产线核心设备为穿孔+连轧+张力减径,早期由于该生产线投资较高,部分厂家为节省投资将核心设备改为穿孔+连轧+定径,且穿孔机主电机功率改小,造成生产过程中孔型较多,产能受到严重制约,降低该类型生产线的成材率,且无法轧制高合金钢种。
为提高该类型生产线的产能及轧制钢种,首先对该生产线穿孔机进行改造。
1现有的连轧管生产线穿孔机生产现状1.1穿孔机工艺参数穿孔机入口管坯规格:直径:Ф130mm、Ф185mm、Ф210mm;长度:1.8m~4.5m;最大管坯根重:~1226kg;穿孔机出口毛管规格:外径:Ф140mm、Ф205mm、Ф229mm;长度:max.10m;壁厚:13.38~40.38mm;最大根重:~1226kg;钢种:普通碳素钢、优质碳素钢、中低合金钢;年产能:27.28万吨。
1.2穿孔机设备参数型式:带导板的锥形辊穿孔机,轧辊上下布置,导板左右布置;类型:菌式穿孔机;前台金属线长度:4.5m;一段后台金属线长度:10m;轧辊直径:Φ900~Φ1000 mm,长度750mm;轧制速度: 0.54~1.1m/s;轧辊转速: 114 r/min(额定);送进角:6º~12º 可调;辗轧角:15º(固定);轧机辊缝最大开口度(两轧辊均为Φ1000mm时): 300mm;主传动主电机:功率:1500kW,电压:750V(DC),转速:550/1000 r/min;过载系数:2,冷却方式:IC86W,数量:2×2台;万向接轴:型号:SWF550;回转直径:Ф550 mm;公称转矩:800kN·m;主传动减速机:速比:~4.8125;最大输出扭矩:~450 kN·m。
圆钢孔型系统的优化改进
体系,但每种规格几乎都有一套独立 的孑 型系统 , L
各种 规 格之 间 的孑 型共用 性极 差 ,致使 在频 繁换 规 L 格 的情 况下频 繁 换辊 ,而 且每 更换 一种 规格 ,几 乎
所有轧机都要拆装一次 ,轧机作业率很低。同时, 也加大了生产准备 的工作量 ,职工疲于拆装轧机而 无 法 对轧 机 进 行 正 常 维 护 和 维 修 ,轧 机 准 备 不 充 分 ,产量 和产 品 质量一 直 在低 谷徘 徊 ;另外 ,由于
程。
表 1 第 二 套 孔 型 系统 优 化 后 工 艺流 程表 mm
机架
来
料
备 注
从以上规格可 以看 出,除 0 2m 1 m规格以外 , 其余规格均是以成前一成品的连续式孔型组成 ,更 换 规格 非常方 便 。
32 中、精 轧孔型 系统 的优化 配置 . 中 、精 轧孔 型系统 优化 改进 以后 ,虽然在 很大 程度 上增加 了生 产工 艺 的柔 性化 ,但是 ,由于规格 多 ,批量 小 ,规 格 跨 度 较 大 ( 0 2 m 到 5 从 1 m
—
9道 采 用 六 角一 方孑 型 。连 铸 坯 经 50mm 轧 L 5
机轧 制 7 道 或 9道 后 出 半 成 品 进 入 中 轧 机 组 ,
10m 2 0mmX 0 0mm的连 铸 坯从第 一 道 进 , 8 mX 2 30 10mm×10m × 0 0m 的连 铸坯 从第 三 道 进 , 5 5 m 3 0 m 近似 10mm 0 坯从 第 七 道 出 , 于 生 产 2 m 以 用 5m 上规 格 圆 钢 , 0 m 坯 从 第 九 道 出 , 于 生 产 7 m 用
成品坯料为 50 m 5 m粗 轧机轧 出 的近似 10m 0 m 坯 ,由于 此孑 型系 统所 生产 的规 格大 。虽 然省 去 了 L 六角一方孑 型的扭转轧制,生产也比较顺行 、效率 L
棒材连轧机生产圆钢的孔型优化
出了优化合并重组方案 , 并制定 了相应的工艺技术及操作规 范 , 从而 简化 了孔型系列 , 降低 了配辊难 度 , 减少 了
操作废品率 , 生产稳定运行 。 使
效 生产 , 现对 现行 的 孔 型 系 统 及 相 关 规 格 存 在 的
2 l架孔 型 的共 用性 差 , 型系 统复 杂 , 孔 具体 为 从
1 3架开始 q 4 m, 2 oO m, 3 q 8 5  ̄ m ‘ 9~q m ‘ 5~  ̄ mm, 2 p 3 p 3 ~q 8 m 同走 1  ̄m 4 条轧 制 路线 ; ‘ 0~q 3 m, 5 而 P 2  ̄m 2 ~q 8 m,3  ̄ m ‘ 2~q 4 m, 2 p  ̄m 3 ~‘ 4 p mm组 距 同走 另 4
weee tbih d . h rcia rd cin s o h ttee i rv me t i l e as s s m n r ห้องสมุดไป่ตู้sa l e s te p a t lp o u t h w ta h s mpd e ns s c o mpi d p s yt i f e ad
问题 , 出 了孔 型系统 的优 化 合 并 重 组 方案 , 予 提 并
以实施 , 达到 了生产高效稳定顺行 的目的。
1条 轧制 路线 。因而 更换 规 格时 , 换辊 量 大且 时 间 长 , 机作 业率 低 , 轧 而且 轧辊 及 导 卫 装 置 等备 件 种 类多 , 消耗 大 , 生 产成 本增 加 。 使
( em nS eil t l oLd D n b i p c l te G o p ii  ̄ 6 0 1 B i a p c e t , o ge S ei el ru ,Qqh r 14 ) aS eC aS a 1
连轧棒材孔型系统的改进
刚度 闭 口轧机 ;
中轧机 组 : 4 0 6 水 平 二辊 高 刚度 闭 口 0 1x
l 8
连轧棒材孔型系统 的改进
谭翠英 ( 型轧钢 厂) 小
提 要 本文介 绍 了柳钢小 型轧 钢厂连 轧棒材 生产线 fT 型系统 的配 置和共用 性改 进 。 l L g 连轧 棒材 孑 型 L
关键 词 轧钢
l 概
况
精 轧 机组 : 3 0 6 短 应力 线轧 机 ,平 立 0 5x
柳 钢小 型轧 钢 厂连 轧 棒 材 生 产 线 是 19 99
年 对原 6 0轧钢厂 改造而 成 的生 产线 ,保 留 了 5
交替布置 ,7轧 机为平 立可转 换轧机 。 l
2 孔型 系统改进前存在的问题
连 轧棒 材生 产线 单线轧 制时采 用箱形孔 型
和椭 圆一 圆孑 型系统 , 中 , L 其 第一 架采用箱 形孑 L
连轧 状态 的稳 定 和保证产 品表 面质量 ,孑 型 系 L 统 的选择 适应 了连 轧生 产的要求 ,但 仍存在 以
下 问题 :
及精轧机组 , 轧机均 由直 流 电机 单独 传动 , 各架
粗 中轧 机组采用 微张 力控制 轧制 ,在 中轧机组 与精轧 机组之 间 、精轧 机组 各架轧 机之 间设有
生 裂纹 。
件 的料 形 、料厚 ,并 严格执 i l 钢操 作 ‘ 艺 规 L i I
程, 不喂 低 温钢 、 黑头 钢 , 头钢 必 须割 除 后 才 烂
棒材轧机精轧系统工艺优化
对辊 轮 紧凑 型 结构 , 高轧辊 边孔 型 的利 用 率 ; 提 盒体 、
弹簧板 、 导辊 销 轴 、 主 弹簧 板销 轴 采 用优 质 4 CMo 制 0r 钢 造 , 盘 整体 铸造 , 底 以提 高其整 体 刚度 ; 导轮 轴 承仍 采 用 进 口S F 承 , 337 整 为 336 大 大提 高 了使 用 K 轴 由 20 调 20 ,
棒 材轧机精 轧 系统工艺优化
吴 斌 。房宽军 秦 , , 东
( 山东省特种设 备检验研究院 莱芜分院 , 1 山东 莱芜 2 10 ;2 7 10 莱芜钢铁集 团有 限公司 特殊钢厂 , 山东 莱芜 2 10 ) 7 14
摘
要: 莱钢特钢厂原 30 机精 轧工艺系统稳定性差 , 在质量隐患 。从导卫 系统 、 型系统进行技术改进 , 0轧 存 孔 合理调整
莱钢 特 殊 钢 厂 中型 成 材 车 间 生产 4 ~ 7 L 8 51r Tn
优 质 圆钢 , 品 主要 为优 碳 、 结 、 产 优 齿轮 、 轴承 钢 种 , 生 年
用整 体 铸 造 , 梁臂 外 端 面加 厚 2 1 , 横 0n1 固定 螺 丝孔 由 l 1 2 l 改为 2 1 用螺杆 变径 , 端 与机 架接 8nl IT 2I , ml采 即后
孔型尺寸 , 改进横粱结构 , 优化成 品车轧机进 口导板盒结 构 , 以提高导卫 系统 的稳定性 。工艺优化 后 , 提高 了成材 率及产 量, 降低了备件成本 , 经济效 益2 0 年创 0 余万元 。
关键词 : 轧机精 轧系统 ; 艺优化 ; 工 导卫 系统 ; 型系统 孔 中图分类 号 :G 3 . T 3 562 文献标识码 : B 文章编号 :0 4 4 2 (0 8 0 — 0 3 0 10 - 6 0 2 0 )6 0 8 — 1
钛合金棒材轧制的孔型设计与应用
= 7m 3 m。
2 4 中间断面 尺 寸确定 .
、二道 次为 例说 明计算 方法 。
根据 公式 ,孔 型槽 口宽 B =h +△ ,△为 1~ 4
mm,取 B =4 . m。 k 0 4m 扩 张角 0= 5 。 3 。 辊 缝 s 0 1 0 2 h =5 5~ . m,取 s =( . 5~ . ) 2 . 7 4 m =
6 mm o
D =7 2 4佩
产生 了角 部 裂纹 ,后 续 加 工会 产生 缺 陷 ,直接 影 响
圆棒 ,其轧 制 总延伸 系数 为 :
31 . 4×( )
∑ — — 3・2 45
到轧 制钛 及钛 合金 棒材 的质量 和成 品率 。
在 钢材 轧 制 中广 泛应 用 椭 圆 一圆孔 型 系统 ,其 主要 优点 是 轧 制 前 后 轧 件 断 面形 状 变 化 平 滑 过 渡 ,
目前 ,国 内钛及钛合 金棒材轧 制普 遍采用 椭 圆 一
方孔 型 系统 ,优点 为道 次延 伸 系数 大 ,轧制 道 次少 ,
轧制 过程 中温 降 小 ,轧 件 在 孔 型 中稳 定 性 好 ¨ 。但 是 宝钛 股份有 限公 司 在 使 用 中 发 现 ,轧 制 过 程 中棒 材 易 出现裂 纹 和折 叠 等 缺 陷 ,棒 材 成 品 率 低 且后 续
根据 钢 材轧 制 工 作 经验 ,一对 椭 圆 一圆孔 型 的 延 伸 系数应 在 1 3 . 0~16 . 9范 围 内 ,再 根 据孔 型设 计
原 则将 总延伸 系数 合理 地分 配给各 对孔 型 。 23 各 个等 轴断面 尺 寸计算 . 根 据延 伸 系数 和体 积 不 变 定 律 ,计 算 各个 等 轴
第2 9卷 第 4期
线材轧机成品孔型优化及实践
线材轧机成品孔型优化及实践线材轧机是金属线材生产中常用的设备之一,它的主要作用是将金属线材通过轧制工艺进行加工和成形。
在线材轧机中,成品孔型对于线材的加工效果和产品质量具有重要影响,因此对成品孔型的优化和实践具有重要意义。
首先,线材轧机成品孔型的优化是为了提高线材的加工精度和产品质量。
通过对轧机工艺参数进行调整和优化,可以有效控制线材的尺寸误差和表面质量问题,从而提高线材的几何形状和机械性能。
其次,线材轧机成品孔型的实践是为了验证优化效果和指导生产实际。
通过实际生产线材,将优化后的成品孔型应用于生产当中,并进行实时监测和反馈。
只有通过实际生产的实践,才能真正了解线材轧机成品孔型的优化效果,为后续生产提供可靠的参考。
在线材轧机成品孔型优化和实践过程中,需要考虑以下几个方面:1. 材料选择和性能要求:根据生产需要,选择适合的金属材料,并根据线材的使用环境和要求确定其机械性能指标,如强度、硬度、延展性等。
2. 工艺参数调整和优化:根据材料特性和产品要求,调整轧机的工艺参数,如轧制速度、轧制力、辊系布置、辊缝间距等,以获得更好的成品孔型和产品质量。
3. 成品孔型监测和控制:通过先进的传感器技术和自动化控制系统,实时监测并控制线材的成品孔型。
如采用在线检测技术,可实时测量线材的尺寸、表面光洁度和孔型形状等参数,及时调整工艺参数,保证产品质量。
4. 实践应用和优化反馈:将优化后的成品孔型应用于实际生产中,并通过实践验证效果,同时结合实际生产情况,及时提出改进建议和优化方案,不断完善和提升线材轧机成品孔型的质量和效率。
总之,线材轧机成品孔型优化及实践对于提高线材的加工精度和产品质量具有重要意义。
只有通过对优化方案的全面考虑和实践验证,才能不断提高成品孔型的质量和效果,为线材生产提供良好的技术支撑和指导。
棒材线轧机系统优化
棒材线轧机系统优化中图分类号:TG333 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)13-0151-01宣钢二棒生产线自投产以来,主要生产两切分(20、22)、三切分(14)的螺纹钢。
随着二棒线生产节奏加快产量日益提高,原来的轧机系统设备常出现事故停机,不能满足现今生产需要。
1、轧机故障及原因分析(1)、二棒?预穿水、穿水辊道辊子安装在1.6米长轴的轴端,依靠辊子与轴的过盈量结合键槽内平键实现周向固定和联接,为防止辊子在使用过程中退出,轴端加工有螺栓孔,通过旋紧压盖螺栓压紧辊子起到防退作用。
但在实际生产过程中,辊子的不停旋转造成孔径逐渐变大、轴径变小和平键磨损,过盈量无法保证,径向跳动加剧,严重时还会发生堆钢事故。
(2)、轧机平衡机构完全依靠2cm宽的链条带动接轴头套来实现上下接轴位置的调节,由于链条强度较小,经常断裂或扭曲。
这样就会加大头套调节的难度,当需要更换轧机时,需要用天车配合将上接轴头套吊起与轧机配合安装,就会无形中的加大更换轧机的难度,造成停机时间。
(3)、万向轴的强度、扭矩较低导致7#、8#、9#、10#、13#、15#主机接轴损坏次数较多。
(4)、由于轧制工艺的不同,当扎件从6#轧机出来进入1#剪实施切头时,轧件头部属于下弯状态,这样就导致1#剪入口导槽磨损严重,扎件无法正常进入1#剪剪切范围,导致压钢。
2、方案设计与改造针对目前问题,为提升设备技术性能、降低备件费用和故障停机,对轧机系统实施技术适应性改进,解决上述生产问题,降低系统故障停机率,维护成本得到有效控制,停机时间取得大幅降低,实现降本增效的目的。
(1)预穿水、穿水辊道将长轴端部切除一部分,安装鼓形齿式联轴器,辊子改为带轴颈的辊子,安装另一半鼓形齿式联轴器,最后轴侧与辊子侧联轴器联接。
由于鼓形齿式联轴器能传递很大的转矩,并允许有较大的偏移量,且安装精度要求不高,所以在满足了实际需求的同时,极大地方便了拆检更换工作,30分钟即可更换一颗辊子而轴不需更换,在降低备材费用和劳动强度方面取得较大突破。
棒材全连轧工艺优化
椭 一 圆 孔 型 系 统 , 、 轧 采 用 椭 一 圆孔 型 系 中 精
统 。中轧 、 轧之 间有 3 距 离 , 为超 级 钢轧 制 精 0i n 是 准备 穿水 冷却 预 留的空 间 。粗 轧 系统微 张力 轧 制 , 中轧 、 轧之 间和精 轧轧 机 之间设 有立 式活 套器 采 精
生 。紧 急 停 车 会 造 成 整 个 粗 轧 机 组 夹 钢 , 至少 要 1 ~2 h的处理 时间 , 严重 影响生产 节奏 。
22 原 因分析及 改进措施 .
济钢 一小 型厂 进行 了全 连轧 改造 , 由原 来 的半 连 轧改为 1 架全 连轧 , 轧 、 8 粗 中轧 和精轧 各 6 , 1 万 t 2万 , 0 以上 , 高成 品轧 最
机 出 口速度 1 . m s 7 /。工 艺 流 程 为 : 料一 蓄 热步 5 坯
卫 方 面 的影 响 ; 析 认 为 , 分 主要 原 因是粗 轧 孔 型结 构 尺寸 不合理 。原 粗 ̄ : 型为双 斜度 箱形 孔 , LL f 槽底
轧 采用 平立 交 替 布置 , 、 机组 采 用 平辊 扭 转 轧 中 精
制; 加热炉 改 为蓄热 步进 式 , 效尺 寸 1.mx2 . 有 11 1 9 m; 、 3飞剪 为 启停 式 ; 床 改 为 10i x1.1 1 2、 冷 2 25T n I 步进齿条式 。使用原料为 10mmx10m 96 0 5 5 mx( 0
量 大 ( 图 l) 见 a 。接近 槽底 的侧 壁宽度 为 10m 小 4 m, 于轧 制坯 料宽度 (5 m) 10m 。同时 , 双斜度 箱形孔本 身靠 近辊 缝两 侧壁 成一 定 的外 张 角度 , 这样 在轧辊 压力 和接 近槽 底两 夹持 侧壁 的作 用下 , 以侧 壁直线 的交 点 曰为分 界点 , 咬人 时轧件 金属 流 动受 到夹持 侧壁 A B作用 , 持挤 压沿 着扩 张侧 壁 B 夹 C向辊 缝处 流动 , 造成 了轧件两边 凸起 。又 由于 A 段 孔型尺寸 B 小 于坯料 本 身 尺寸 , 使得 金 属 向箱形 孔 4 角流 动时 受 到侧 壁 的强 烈摩擦 阻力 , 中间不会 受 到摩擦 力作
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棒材连轧孔型系统的优化设计与应用
周建英,高士杰
(石家庄钢铁有限责任公司,河北 石家庄 050031)
摘 要:针对石钢三轧厂棒材连轧生产线延伸孔型共用性差的问题,对孔型系统进行了优化设计,减少了中间过渡孔型,从而使轧机作业率提高,生产成本降低,轧制的稳定性、连续性明显增加。
关键词:棒材;连轧;孔型系统;孔型共同性
中图分类号:TG 335162;TG 332113 文献标识码:B 文章编号:1003-9996(2003)06-0065-03
收稿日期:2003-06-09
作者简介:周建英(1958-),女(汉族),河北石家庄人,高级工程师。
1 前言
石家庄钢铁有限责任公司三轧厂的棒材连轧生产线,其主要设备及孔型设计等工艺技术均由国外引进。
产品以圆钢为主,品种多但批量不大,而原孔型系统延伸孔型共用性差,因而轧辊
更换量大且时间长,影响轧机作业率的提高。
为此进行了反复设计、调整试验,成功地将该厂所有生产规格的孔型系统进行了优化,使大部分产品规格实现了中轧前孔型的共用,降低了轧辊更换时间,提高了轧机作业率,减少了轧辊和导卫等备品备件的储备。
2 工艺概况
生产线所用原料为150mm ×150mm ×12m 连铸坯,钢种为碳结钢、优质碳结钢、低合金钢、弹簧钢、合金结构钢和冷镦钢。
主导产品为热轧圆钢、带肋钢筋等直条棒材。
产品规格范围:Φ14~Φ50mm 圆钢,Φ10~Φ50mm 带肋钢筋。
设计生产能力为60万t/a 。
加热炉有效尺寸为24m ×1218m ,燃料为高、焦炉混合煤气,发热值7131MJ /N ・m 3,加热能力为150t/h 。
加热炉配有汽化冷却系统。
轧机产量为150t/h ,最大终轧速度为18m/s 。
全线18架轧机分为粗、中、精轧机组,每组6架轧机,呈平—立交替布置,其中精轧机组3
架立辊轧机为平/立可转换轧机。
各架轧机均由交流电机单独驱动。
轧件在第1~第10机架之间采用微张力轧制,在第10~第18机架之间设有活套,采用无张力轧制。
小规格带肋钢筋采用
切分轧制。
在各机组之间设有飞剪,进行切头、切尾和事故状态下的碎断。
3#飞剪为倍尺分段飞剪,进行切头、切尾、倍尺和优化剪切及部分规格的事故碎断。
精整区采用裙板辊道上冷床,步进式冷床尺寸为120m ×1215m 。
定尺冷飞剪对棒材进行切头、切尾和定尺剪切。
3 原孔型系统
原有圆钢孔型系统为箱—椭—圆孔型系统,见图1。
该孔型系统变形较均匀,工艺稳定。
但是,仅粗轧机组第1~第6架轧机孔型共用,中轧延伸孔型的共用性差,孔型系统复杂。
因而更换规格时,换辊量大且时间长,轧机作业率低,而且轧辊及导卫装置等备件种类多,消耗大,使生产成本增加,尤其是影响产品品种更换的灵活性,与市场的适应性差。
4 孔型系统的优化
2001年下半年,本着尽量减少中间过渡孔
型,且能通过调整辊缝达到孔型共用的原则,削减中间过渡孔型的数量,简化孔型系统,增加共用孔型的可调整性,在对原孔型系统和孔型的改进中主要做了以下工作:
(1)针对中、精轧机组第7~第15架轧机孔型的共用范围,找出更换规格时孔型系统中不顺行的关键点。
(2)优化设计孔型系统,设计新的共用孔型、准确地编制设定各规格轧制程序表。
考虑轧机设备工艺特点、轧辊强度、电机负荷、调速范
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56・革新与交流
图1 优化前部分孔型系统图
围、孔型共用与轧辊磨损的均衡要求等因素,合理分配延伸系数;确定各道次轧件断面面积、形状和尺寸;设计相应的孔型形状和尺寸。
对中间延伸孔型,椭圆孔按单半径构成,半径值适当加大些,圆孔型扩张开口处以切线连接,且适当加大孔型辊缝值,以增加共用孔型的可调整性。
设计中,对轧制稳定性、孔型充满程度、各机架速度及各机架负荷等约束条件进行计算,确定最优调整方案。
设计新共用孔型6个,取代原有11个孔型。
(3)设计配置各道次导卫装置及轧辊等生产装备。
(4)将优化后的孔型系统在生产中调试,完善设计。
5 新孔型系统的应用效果
以日常生产规格Φ16mm 以上圆钢孔型系统为例,新孔型系统由原第1~第6架轧机孔型共用增加到第1~第11架轧机孔型共用,并且大部分规格已达到前12道次共用。
优化后部分孔型系统见图2。
新系统的应用效果:
(1)提高了轧机作业率。
新孔型系统的共用范围大,调换规格时,更换孔型的数量由4~12个减为2~6个,简化了生产工序,轧辊更换和调整时间明显降低,作业率提高。
据统计,采用新孔型系统后,在全年更换产品规格增加63个的情况下,年减少换辊时间167138h ,减少调整时间236188h ,作业率由平均61%提高到70167%,最高达78129%。
(2)提高了轧制的稳定性和连续性。
在多品种、小批量、产品品种规格更换频繁(有时月产规格品种达30个左右)情况下,新孔型系统有利于生产组织,使更换产品简单化,有利于生产的稳定性、连续性,更易适应市场需求。
(3)提高了产品的产量和质量。
由于轧制工艺过程稳定,调整容易,因而产品质量和产量明显提高,圆钢成品精度均达到国家标准G B702-86要求的第2组精度。
6 结语
对于产品规格范围宽的生产线,在孔型系统优化设计时,应尽量考虑延伸孔型的共用性。
以减少中间过渡孔型数,从而大量减少变换产品规格时轧机的更换数量和更换时间,提高轧机作业率,降低成本,简化管理。
实践表明,此次孔型系统优化设计是合理的、有效的。
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66・Vol 120・No 16 Steel Rolling Dec 120031
图2 优化后部分孔型系统图
小规格线材生产中吐丝管使用方法的优化
吴从善,周 敏,赵自义,秦 勇,王晓斌
(安阳钢铁股份有限公司第一炼轧厂,河南 安阳 455004)
摘 要:针对轧制Φ515、
Φ615mm 等小规格线材时,吐丝管寿命短、消耗高、不利于生产组织等问题,进行了多项试验,找出了影响吐丝管使用寿命的因素,通过对吐丝管使用方法的优化,取得了明显成效。
关键词:线材;吐丝机;吐丝管寿命;吐丝速度中图分类号:TG 335163 文献标识码:B 文章编号:1003-9996(2003)06-0067-03
收稿日期:2003-04-06
作者简介:吴从善(1963-),男(汉族),陕西人,高级工程师。
1 前言
安阳钢铁股份有限公司高速线材生产线的设计终轧速度为120m/s ,保证速度为112m/s ,平均线圈直径Φ1070mm ,吐丝管规格Φ4813/Φ34mm ,吐丝管平均使用寿命5000t 。
近年来虽机电设备运行平稳,但在轧制速度高于105m/s
条件下轧制Φ515、
Φ615mm 线材时,新吐丝管的使用寿命很不稳定,平均过钢量仅在450t 左右。
为此,对吐丝管进行了多项跟踪试验,对其
使用方法进行了优化。
2 吐丝管曲线和吐丝原理
211 吐丝管曲线
吐丝管一般是按阿基米德空间螺线弯制的,大致可分为3段,见图1:(1)导入段(直线段)。
(2)主塑性弯曲变形段(主变形段)。
吐丝管曲率半径相当于吐丝锥轴线逐渐由小变大。
此段按阿基米德空间螺线弯制而成。
线材在此段随吐丝管的弯曲形状进行塑性弯曲变形,这段吐丝
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76・第20卷・第6期 轧 钢 2003年12月。