螺纹钢成品前孔无孔型轧制技术开发及应用

螺纹钢成品前孔无孔型轧制技术的开发及应用
【摘要】：柳钢棒线厂在无孔型轧制技术原理的基础上，经过宽展模型的建立，对相关的孔型和导卫进行了合理有效的修改，最终成功开发了全新的螺纹钢成品前孔无孔型的有关轧制技术，此项技术可以灵活应用于全规模螺纹的大量生产，大大提升了成品率，有效降低了成品废品率80%，对成品前孔轧制量的提高量更达到6倍之多。

本文将就螺纹钢成品前孔无孔型轧制技术的开发和应用进行相关介绍。

【关键词】：螺纹钢成品前孔无孔型轧制
1、前言
虽然棒材生产线通常运用无孔型轧制技术在粗轧架1-4，但是，只有很少的厂家在很有限的某个规格上运用成品前孔的无孔型轧制技术。

为了解决成品废品率高，成品前孔轧制量少，轧机和导卫的提前准备安装工作量大的众多缺陷，柳钢棒线厂用了一年多的时间，积极开展了相应的技术攻关，并且成功的使全规格的螺纹钢成品前孔无孔型轧制成为现实，有效克服了椭圆孔（或平椭孔）成品前孔的诸多不足之处，在实际应用中有很好的使用效果。

2、椭圆孔（或平椭孔）成品前孔的缺陷
螺纹钢成品前孔主要采取的形式是平椭孔或椭圆孔，因为辊缝一般2到5个毫米是很小的，在轧制过程中，由于可能存在的原料尺寸存在偏差、进口导卫产生的磨损和安装时产生的偏差，都可能导致成品的残次，如折叠或者缺角。

与此同时，因为辊缝非常的小，孔
型的轧制量也比较低，所以导致及其频繁的换孔和换辊，轧机的工作时间就少了，工作率随之降低，而且很容易引起换孔轧废，想要保持很长时间的较高水准的负偏差率就很困难，相应的成材率也就很难得到提高。

3、成品前孔无孔型轧制技术的优点
通常，在生产螺纹钢过程中，在上、下两个平辊辊缝之间轧制从而得到成品前孔的轧件，上下两个平辊之间的辊缝的高度，也就是轧件的高度，轧件的宽度和自由宽展后的轧件宽度的数值是一样的，但是没有孔型侧壁的作用，人们把这叫做螺纹钢成品前孔无孔型轧制。

与孔型轧制法相比来说，螺纹钢成品前孔无孔型轧制方法有很多的优点，主要的优点列举如下：
第一，因为轧辊是完整的，没有在上面刻槽，轧辊辊身就能得到很充分的利用。

更重要的是，由于轧件本身的变形是均匀的，轧辊就会有比较好的耐磨性且磨损比较均匀，这样就能延长轧辊的使用寿命，一般能提高2到4倍的使用寿命。

第二，轧件是在平辊上轧制而成的，因此得到的轧件就很少出现甚至不出现耳子、填充不满、孔型位置不正确等在孔型轧制中比较容易出现的轧制不足，大大降低了因为成品前孔质量有问题而导致的最后成品报废或者在后续
过程中轧废。

第三，因为轧辊是没有孔型的，仅仅通过改变两个平辊的辊缝和更换进出口所用的导卫板，就可以完成生产不同规格的产品。

第四，轧件能沿着宽度方向实现轧制，这样轧件的压的比较均匀，变形也很均匀，也能大大减少头部弯曲的现象的发生。

第五，
轧辊车自身具有有点，它的切削量很小并且车削也是个简单的过程，节省了车削的时间和减少了孔型的加工工序，大大提高了工作效率。

4、成品前孔无孔型轧制的技术难点
首先，平辊轧制型钢与其他相比具有自己的轧制特点，它不仅和型钢孔型轧制不一样，而且和板带材的平辊轧制也不相同。

因此，要慎重选择宽展模具，精确计算宽展系数，确定最优化的成品前孔的材料的宽高之比，这些都是成品前孔无孔型轧制技术的重要部分。

其次，因为轧件是在平辊之间轧制制造的，没有了孔型侧壁的夹持作用，所以轧件的侧面很容易出现单鼓和双鼓，甚至造成歪扭脱方的严重现象。

最后，由于在二棒切分轧制的时候，成品前孔是水平轧制布置，成品孔也是水平轧机布置，因此，轧件在机架之间要进行九十度的旋转，但是扭转角度常常不到位，很容易导致轧件在成品孔的进口导卫内形成堆钢，给二棒采用成品前孔无孔型轧制带来的新的难题。

5、全规格的螺纹钢成品前孔无孔型轧制的技术措施
5.1孔型设计和改进
1）根据型钢无孔轧制特性，重新选择宽展模型，计算成品前孔的宽展量，进行合理的孔型改进。

经过反复实践和验算，在众多宽展模型中，采用筱仓公式来计算成品前孔的宽展，计算得出的结果与实际生产的料形宽度基本吻合。

采用筱仓公式计算宽展，关键是设定阿尔法的值。

由于实行高要求的负偏差轧制，成品前孔轧件高度
受得较小，相应造成成品前孔宽展较大，取值0.95比较合适。

实际轧制料形宽展量测量值为9.5～10.5，与摸型计算结果比较吻合，其它规格亦如此，说明模型的选择和参数的设定准确。

2）无孔型轧制很容易造成轧件的扭曲或者脱方，为了避免这种现象的产生，必须严格控制轧件入口处的断面的轧前轧件宽度与高度之比在0.6到0.7之间，但是k3型号的孔全都采用的是圆孔设计，各个规格的比值几乎等于1，科学有效的解决了歪扭脱落问题的产生。

若果计算出模型的成品前孔轧后比值大于3，就改变k3、k4孔型料或者重新设计孔的形状，以确保k2进入k1孔的稳定性。

5.2导卫装置设计及改进
1）全规格k1进口导辊由菱形辊改为平辊，k1进口预导板与料形接触的直线段顶角由圆角过渡改为直角过渡，把k1进口交叉导槽的直线段长度有120cm改为60cm，适应k2平辊出来的料性要求。

2）设计并且制造新的全规格的k1进口导卫标准样棒，以标准样棒来调整k1进口导辊的开口度，保障导卫和料形的良好配合。

3）将生产操作模式进行统一，将四个生产车间和准备车间的导卫调整好样棒，把料形标准化贯彻落实，这样才能保障轧制过程的平稳性。

当二棒切分轧制的时候，轧件要扭转九十度，相对应的措施是，严格保证k2料形的高度与导卫样棒一样，扭转角扭转到位，与此同时，k2辊的材质要选择最好的额，尽量减少因为孔型多度的磨损导致扭转角发生变化，及时更换孔也是很有必要的。

6、小结
事实证明，采用成品前孔无孔型轧制技术后，相关设备的磨损率极大地被降低了，成品量大大的提升了，废品率也极大地减少，各项相关的经济指标有了大幅度的提升，并且取得了显而易见的效果，经济效益的提高及其显著。

毋庸置疑，螺纹钢成品前孔使用无缝型轧制的技术，进一步提高对宽展模型的选择和建立要求，完善了相关孔型和导卫，操作模式也进行了最大的优化，完全实现了全规格螺纹钢成品前孔无孔型的轧制，并且具有相当强的实用效果。

这项技术对国内的螺纹钢生产的技术水平和相关经济指标有深刻的启示作用，很值得推广并且运用。

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