無孔型軋制
在沒有軋槽的平輥上軋制鋼坯和棒材的方法,也叫平輥軋制、圓邊矩形軋制或無槽軋制。
方坯、方鋼和圓鋼一般都是在排列有各種孔型的軋輥上軋制而成。但這種軋法軋輥消耗和儲備量大,換輥頻繁,不僅嚴(yán)重地影響軋機(jī)生產(chǎn)率的提高,而且致使生產(chǎn)成本增加。為此,世界上許多國家研究在鋼坯和簡單斷面型鋼生產(chǎn)中,用無軋槽平輥代替粗軋機(jī)組和中軋機(jī)組中全部有槽軋輥進(jìn)行無孔型軋制,僅精軋機(jī)組仍采用常規(guī)的孔型軋制法軋制并取得了成果。20世紀(jì)末曾先后在澳大利亞布羅肯?希爾(BHP)公司的棒材軋機(jī)上,美國拉克利德(Laclede)公司的線材軋機(jī)上及日本水島廠的開坯軋機(jī)上進(jìn)行了無孔型軋制工業(yè)性試驗并獲得成功。自20世紀(jì)80年代以來,日本和中國等國家在理論研究和實際應(yīng)用方面取得了進(jìn)展。日本川崎鋼鐵公司研究成功的棒材和方坯的無孔型軋制法,已投入工業(yè)生產(chǎn),正在世界上一些國家的中小鋼廠的軋制生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。無孔型軋制正在較為廣泛地取代常規(guī)的孔型軋制。
無孔型軋制技術(shù)不僅可以用于軋制碳鋼,而且可以用于軋制合金鋼;不僅可以用于鋼坯生產(chǎn),也可用于軋制方鋼、圓鋼和線材;目前已在初軋機(jī)、開坯機(jī)以及緊湊式軋機(jī)、半連續(xù)軋機(jī)、橫列式軋機(jī)和連續(xù)式軋機(jī)等各種棒材和線材軋機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。
同傳統(tǒng)的孔型軋制法相比,無孔型軋制法有如下的優(yōu)點:
(1)節(jié)約能源。采用無孔型軋制,可使軋機(jī)作業(yè)率明顯提高,因而減少停爐時間,使加熱爐的燃料消耗減少6%;無孔型軋制時軋件變形較為均勻,軋件內(nèi)部產(chǎn)生的附加應(yīng)力小,沒有軋槽側(cè)壁對軋件的作用力和軋槽周邊輥徑差對軋件引起的摩擦力的作用,因此軋制力比用常規(guī)孔型軋制減小5%~10%,可節(jié)約電能約7%。
(2)成品質(zhì)量好。無孔型軋制可避免孔型軋制時軋輥與導(dǎo)衛(wèi)裝置錯位、軋偏和過充滿所引起的質(zhì)量缺陷;無孔型軋制可使金屬產(chǎn)生橫向流動,有利于表面更新,因而可使表面上的發(fā)紋、裂紋等缺陷減少和表面層變化均勻,這對要求脫碳層均勻分布的產(chǎn)品非常重要;軋輥工作表面無速度差,金屬與軋輥接觸表面上的相對滑動較孔型軋制時小得多,因而沒有軋輥的磨屑壓在軋件表面上,這對生產(chǎn)作為拉絲坯料的盤條特別有利。因為壓在軋件表面上的磨屑是造成細(xì)絲拔斷的主要原因。由于拉絲盤條的質(zhì)量改善,可使細(xì)絲拉伸機(jī)的生產(chǎn)能力提高6%,成本降低5.5%。
(3)成材率高,節(jié)約金屬。無孔型軋制時軋件變形均勻,因而軋件頭部和尾部形成缺陷的長度大為減小。由于切頭切尾長度顯著減小,從而可使成材率提高0.4%~1.0%;無孔型軋制時導(dǎo)板和衛(wèi)板簡單,它們的安裝和調(diào)整要求不嚴(yán)格,并且軋輥的竄動對軋件變形也無影響,因此由卡鋼等原因造成的中間軋廢也相應(yīng)減少;由于變形均勻,無內(nèi)部缺陷的軋件所占百分比也比常規(guī)孔型軋制法要高。因此可以獲得提高成材率和節(jié)約金屬的顯著效果。
(4)節(jié)約軋輥,軋輥復(fù)修簡化。無孔型軋制時所用軋輥直徑比常規(guī)孔型軋制所用輥徑小,其差值為軋槽深度的2倍,從而使軋輥重量減輕;平輥軋制時因為沒有輥環(huán),所以輥身長度的利用率可提高20%~30%;軋件與軋輥接觸處的軋輥工作直徑相同,沒有由于軋槽所形成的輥徑差,軋件寬向沒有輥面速度差,軋輥磨損大為減少且較均勻,軋輥復(fù)修量顯著減小,軋輥壽命提高3~6倍;由于無孔型的軋輥可適用于各種規(guī)格的產(chǎn)品,相同的軋輥又可適用于不同機(jī)架,這又可使軋輥的儲備量大為減少(減少約1/3),從而使軋輥的管理大為簡化;由于平輥不車軋槽,減少了軋輥加工的勞動量和費用。
(5)提高軋機(jī)的生產(chǎn)能力,降低勞動強(qiáng)度、勞動量和生產(chǎn)成本。無孔型軋制時,因為軋輥的共用性大,換軋產(chǎn)品時常常不用換輥,軋機(jī)調(diào)整也較為簡便,從而可使軋機(jī)停工時間減少37%;換輥時,由于對軋輥軸向相對位置要求不嚴(yán)格,導(dǎo)板、衛(wèi)板既簡單也易調(diào)整,使換輥時間大為縮短;軋制時軋卡和中間軋廢事故少,處理事故的時間也少。因此軋機(jī)的作業(yè)
率大為提高,從而顯著提高軋機(jī)的生產(chǎn)能力,這對多品種小批量生產(chǎn)的軋機(jī)以及品種規(guī)格多的合金鋼廠,效果尤為顯著。此外,由于無孔型軋制道次變形量大,可減少軋制道次,縮短軋制節(jié)奏時間,也是使軋機(jī)產(chǎn)量提高的主要原因之一。
無孔型軋制在應(yīng)用中尚有以下問題有待解決:
(1)因為無孔型軋制沒有側(cè)壁夾持軋件,易于造成脫方,嚴(yán)重時則不可能繼續(xù)軋制;
(2)由于軋件角部重復(fù)地進(jìn)行無槽軋制,故比較尖銳,有可能造成折疊缺陷;
(3)在全部由水平輥機(jī)架組成的連軋機(jī)上,兩個機(jī)架間需要進(jìn)行扭轉(zhuǎn)翻鋼,當(dāng)軋件接觸導(dǎo)衛(wèi)裝置時易出現(xiàn)刮傷,繼續(xù)軋制則能造成折疊缺陷;
(4)為使無孔型軋制用于實際生產(chǎn),需要設(shè)計防止脫方的軋制程序和導(dǎo)衛(wèi)裝置,這種導(dǎo)衛(wèi)裝置的設(shè)計應(yīng)能防止軋件前后端彎曲、扭轉(zhuǎn)脫方變形和刮傷軋件表面;
(5)在連續(xù)水平機(jī)架間需裝設(shè)能夠穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)軋件的翻鋼裝置。
無孔型軋制的設(shè)計要點主要是要使軋件在兩軋輥之間軋制穩(wěn)定,軋件不發(fā)生翻倒或扭轉(zhuǎn),軋件橫斷面的對角線差或軋件橫斷面?zhèn)冗叺膬A斜度不超過一定的限定值。因此需要準(zhǔn)確地確定軋件的斷面形狀、尺寸及變形參數(shù),同時也要確定軋輥入口方向?qū)О彘g距與入口軋件寬度的差值。在采用無孔型軋制時,入口導(dǎo)板對軋件進(jìn)入軋輥和在軋輥間軋制的穩(wěn)定性起決定性的作用,必須合理確定入口導(dǎo)板與入口軋件間的間隙值。
2022/06/23 14:09:51
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