4线切分轧制技术分析

2005年4月

ApriI 2005

钢铁研究Research on Iron &SteeI

第2期（总第143期）

No.2（Sum143）

·工艺与设备·

4线切分轧制技术分析

姜振峰

（新疆八一钢铁股份公司型材轧钢厂，新疆乌鲁木齐830022）

摘

要：详细介绍BSW 公司的4线切分轧制的孔型系统、轧辊结构、导卫结构、轧制控制以及对轧机的要

求，展望了该技术的发展空间。

关键词：棒材；4线切分轧制；孔型系统；导卫中图分类号：TG333.1

文献标识码：A

文章编号：1001-1447（2005）02-0045-03

ANALYSIS ON 4-LINE SLITTING ROLLING TECHNOLOGY

JIANG Zhen -feng

（SmaII Section SteeI PIant ，Xinjiang Bayi Iron and SteeI Co.，Ltd.，Urumchi ，830022China ）Synopsis ：The groove system ，roII structure ，guide structure ，roIIing controI and roIIing reguire-ments for 4-Iine sIitting roIIing technoIogy provided by BSW Co.are introduced in detaiI in this paper.In addition ，the prospect of this technoIogy is aIso discussed.

Keywords ：bar ；4-Iine sIitting roIIing ；groove system ；guide

作者简介：姜振峰（1974-），男，山东人，工程师，主要从事轧钢技术研究.

1前言

德国巴登钢铁公司（BSW ）于1991年在棒材

连轧机上先后开发成功了!10mm 和!12mm 带肋钢筋切分轮法的4线切分轧制技术。其中!12

mm 的4线切分轧制使用15个机架，

轧制速度8m /s 。小时产量83t ，

较单线相比少用4个机架，速度降低1.7m /s ，产量却增加了186%。达到了轧钢生产高效率、低成本的要求，因此在世界上得到迅速推广和应用。新疆八一钢厂于1999年对该技术进行了专题考察与培训，现将其4线切分轧制技术的关键点分析如下。2

孔型系统

BSW 公司设计采用4线切分轧制技术的孔型系统见图1，轧制!12mm 螺纹钢的轧件经K9道次轧制后截面为正方形，翻转45 后由K8、K7、K6采用扁箱孔型或平辊轧制成需要的扁平形轧件，之后在K5、K4两道次的预切分孔型中轧制成双狗骨形轧件。

图14线切分轧制孔型示意图

（a ）!12mm

（b ）!10mm

K3切分孔型中切分楔仅对双狗骨形轧件切

分带的高度方向上进行压下，使切分带厚度控制在0.2~0.8mm 之间，轧件基本上不产生宽展。

最后由切分孔型出口的4线切分导卫的切分

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轮将轧件切分成4个单体。切分!10mm螺纹钢时，轧件断面小，仅用1道扁箱孔型。值得注意的是，该工艺在切分孔型后仅有两道必要的成形工艺，减少了轧制道次。

3轧机结构及布置

4线切分技术对轧机精度要求较高，切分时辊跳值要小于0.3mm，轧辊轴向窜动要小于0.1 mm。BSW公司使用的轧机为自行改造的预应力轧机，上下轴承座可分离预装，靠4根拉杆坚固并预加应力。若使用刚度大、应力线超短的短应力线轧机效果会更好。

BSW公司棒材线共有15架轧机，布置形式为粗轧7架，精轧8架。粗轧机组布局紧凑，单槽轧制，其中1、2架水平布置，辊径!560mm，3~7架平-立交替布置，辊径!470mm。精轧机组8架均为水平布置，辊径!350mm，13~15架轧机间设置有2个允许轧件4线通过的活套器。

4组合轧辊结构

BSW公司为解决4线切分轧制时轧槽磨损快，精度难控制的问题，在K1、K2使用钴（质量分数）达30的Kafix碳化钨硬质合金组合轧辊，K3使用Kafix高速钢组合轧辊。

图2Kafix组合轧辊的结构

1.轧辊轴

2.隔离环

3.碳化钨辊环

4.多楔锁紧环

5.液压螺母

6.迷宫

7.液压螺母活塞

8.压力环

Kafix组合轧辊的辊环与轧辊轴的连接采用液压锁紧设计，轧辊结构见图2。这种连接方式成功地解决了使用整体碳化钨辊环受冲击时易碎裂的难题。安装时在一根带轴肩的锻钢辊轴上，用一高压液压螺母（压力>200Mpa）将几片碳化钨辊环和隔离环固定在轧辊轴上，通过一特殊设计的多楔锁紧环将压力传递到辊环的端面，靠压力产生的摩擦力轧制力矩。这样在轧制过程中，辊环的4个接触面均处于压应力状态，最大限度地避免了辊环受冲击破碎。

多楔锁紧环的作用是消除压力环和液压螺母之间的间隙。在辊环、隔离环、压力环、锁紧环、液压螺母均安装到位后，给液压螺母打压200~250 Mpa，轧辊轴和辊环受到约400kN的预紧力。液压螺母通过活塞将压力传递到辊轴外侧的压力环上，高压使压力环和液压螺母缸体之间产生间隙，旋转中间的多楔锁紧环填充该间隙，卸压后使该压力永久保持［1］。

5切分次序

在使用切分轮法4线切分轧制时，轧件切分次序的选择极为重要。BSW公司的生产实践表明，最佳的4线切分次序如图3所示，出切分孔型K3的轧件中间部分的连接带SI要第一步切分，使之一分为二。第二步同时切分外侧的两个连接带S2，使轧件分为4根。

图3四线切分轧制的切分次序图

这种切分次序满足了轧件切分过程中要对称受力、对称分配面积的要求，轧制最为稳定。

6切分导卫结构

4线切分轧制除孔型设计外，最重要的是切分导卫的应用。

6.1K3切分入口导卫结构

BSW公司K3切分孔型的4线切分入口导卫的结构见图4，导卫主要由导卫体、支臂和导板组成。

轧制中轧件进入导板后即受到第一列导辊夹持，耐磨滑块1限制其抖动和扭转，之后轧件再度受到第二列导辊和耐磨滑块2进一步夹持和限制，使轧件能够完全消除抖动和扭转直到进入轧机的切分孔型。这种重复组合的摩擦方式，最大限度地保证了轧件运行的稳定性和轧件导入孔型的精确度，满足了孔型精确切分的需要。

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