棒材轧钢工艺介绍

棒材轧钢工艺介绍（三）
棒材轧制中的切分工艺
一、棒材切分轧制技术的应用情况
➢ 近年来，国内陆续引进、国产化很多条 连轧棒材生产线，为提高生产水平、降低 生产成本、实现与炼钢热送热装能力匹配
，基本上连轧棒材生产线对带肋钢筋生产 1O螺～ 22螺都实现了切分轧制，由最初的 两线切分到四线切分，甚至国内某厂最近 实现了五线切分轧制，说明中国作为带肋 钢筋的产量大国，切分轧制技术已经非常
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➢ 思考题： ➢ 1、轧制时采用切分轧制的优缺点有哪些？ ➢ 2、为什么圆钢轧制时不采用切分轧制？
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三、棒材多线切分生产工艺分析
➢ 切分轧制生产具有高产、低耗的特点，其中 多线切分对提高产量、降低主机电耗的效果更为 显著，但是由于多线切分时条形的不对称性，获 得各线之间均匀的条形成为切分生产过程中的一 个难点，尤其在对产品精度要求较高的情况下(如 在钢筋生产过程中要求负偏差接近国标下限时)， 多线切分各线之间的不均匀性更是成为生产过程 中的一大障碍。
三线切分轧制在上世纪90年代国内唐钢棒材厂 首先实现Φ12螺、Φ14螺正常生产，其精轧机孔型 系统为平轧孔一立轧孔一预切分一切分一椭圆孔 一成品孔，见图2，当时这种孔型系统主要适用于 精轧机组带平立转化(或者K4为立辊)轧机。
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➢ 与两线切分轧制相比 ，三线切分轧制时，在预 切分和切分孔型中，轧件 三部分变形不对称，两边 为自由宽展，轧件中部受 切分楔的影响属于限制宽 展，轧件三部分在压下量 相同情况下，轧件中部有 较大延伸，两边由于为自 由宽展，由于轧件为一整 体，造成预切分孔型中轧 件三部分面积不相等。
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第一种孔型系统主要适用于精轧机组水平布置 的连轧棒材生产线，第二种孔型系统主要适用于 精轧机组带立辊(或者平立可转换)的连轧线，这种 孔型系统最大特点是可以实现无扭轧制。
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两线切分最大的优点是对称切分轧制，在预切 分和切分孔型中左右变形对称，轧辊调整相对容 易，轧制稳定，多使用于 Φ l6螺以上带肋钢筋的生 产，对于小规格带肋Φ10螺～Φ14螺钢筋，机时产 量低，一般不采用两线切分生产。 2、带肋钢筋的三线切分轧制两边面积小于中部面积，而连轧的
秒流量相等原则被破坏，轧制不稳定，为了保证切分后三
线面积相等，这就要求预切分边部面积大于中部面积，所
以三切分轧制难度远大于两线切分生产，而这种孔型系统 在实际生产中存在一些问题，主要是：
➢ (1)预切分延伸系数大，一般在1．3以上，轧制负荷 大。
➢ (2)方轧件进入预切分对中性差，导致3根成品之间尺 寸不均，轧制不稳定。
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➢ 由于 孔 型本身缺少对条形的对中扶持 能力，因此只能求助于导卫来帮忙。尽管 预切分(15道次)进口导卫普遍采用了6辊(三 对立辊)导卫来夹持轧件，但由于轧辊 孔 型 、导辊的磨损、第14道次条形尺寸的波动 、钢温的波动等原因造成了轧件条形与立 辊之间产生间隙；同时导卫安装出现细微 的偏差使得轧件进预切分孔型时对中性变 差，最终造成两边条形不均匀，从图 4 可以 看出，第15道次如果切分得不均匀，第16 道是无法纠正的。
成熟，达到世界领先水平。
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➢ 我公司轧机采用150(160)×150(160)×12000mm 的连铸坯为原料，生产Φ12~Φ40mm 的螺纹钢筋 和Φ14~Φ40mm 光面圆钢。Φ12mm 的螺纹钢采用 四切分轧制； Φ14~16mm 的螺纹钢采用三切分轧 制；Φ18~Φ22mm 的螺纹钢采用二切分轧制； Φ22mm 以上的螺纹钢不采用切分轧制。
➢ 全线共18 架轧机，平/立交替布置（其中第16 、18 架轧机为平立可转换），呈单线连续式布置 ，轧机布置在+5.0m 高架平台上。轧机最大轧制 速度18m/s。
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二、切分轧制的方法
➢ 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，每种切分轧制都有独特的孔型系统。
图4 第14到16道孔型示意图
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➢ 在此工艺中，第15道次孔型的任务是在 平板条形上切出凹凸截面花生型条形，属 于严重不均匀变型状态，本道次轧制时宽 展量很大。因此，第14道次条形宽度须明 显小于第15道孔型。同时，第15道孔型本 身对轧件缺少对中扶持的能力，这是造成 多线切分各线之间不均匀性的主要原因。
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四线切分轧制技术的核心是先完成并联轧件 的三切分，再完成并联轧件的两切分，通过这两 个步骤实现四切分的目的，可以简单描述为四切 分就是三切分与两切分的组合，五切分就是三切 分与三切分的组合。但是四(五)线切分轧制工艺与 传统的单线轧制工艺和二、三线切分轧制工艺相 比较在钢料控制、导卫调整、速度控制、轧机准 备等几个方面都有更大的难度。
➢ (3)切分道次切分楔磨损严重，换槽频繁，同时切分
道次切分楔很容易掉块。
➢ (4)中轧机组圆轧件进入精轧机平辊轧制，轧机冲击 大，机械损害严重。
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➢ 3、带肋钢筋的多线(四线、五 线)切分轧制
➢ 四线切分轧制技术是在两线 和三线切分轧制技术的基础上 开发出来的。四线切分轧制工 艺是把加热后的坯料先轧制成 扁坯，然后再利用孔型系统把 扁坯加工成四个断面相同的并 联轧件，并在精轧道次上延纵 向将并联轧件切分为四个尺寸 面积相同的独立轧件的轧制技 术(图3)。
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➢ 1 、多线切分各线间不均匀性原因分析 ➢ 棒材轧钢车间一般采用18个道次进行轧制生产
，常规三切分工艺中第14道之前是普通的延伸孔 型，与切分各线之间均匀性关系不大。第14到16 道与切分各线之间均匀性有直接关系（第17道、 第18道为成品前道及成品道次，因已经切开，故 与切分各线之间均匀性无关），第14到16道孔型 示意图如图4所示。
➢ 1、带肋钢筋的两线切分轧制
➢ 两线切分轧制是国内应用最广泛的一种切分轧制生产方 式，根据轧钢设备条件不同，为了提高孔型系统的共用性 ，中轧机系统基本都是椭圆一圆孔型系统，但是，精轧机 孔型系统有两种形式：
(1)菱形孔一弧边方孔一哑铃孔一切分孔一椭圆一成品 孔，见图1a
(2)平轧孔一立轧孔一哑铃孔一切分孔一椭圆一成品孔 ，见图1b