摘要：总结棒线型材厂六棒生产线首次采用三切分工艺轧制Φ16 mm螺纹钢实施的孔型、活套、导卫等工艺设备改进及其效果。
关键词：Φ16 mm螺；三切分轧制；孔型；活套；导卫
1 前言
柳钢棒线型材厂六棒生产线于2013-09建成投产，设计年产Φ18～25 mm螺纹钢筋60万吨，生产原料连铸方坯断面为165 mm×165 mm。轧线的主要装备有：1座蓄热式加热炉、18机架棒材连轧机、1个步进式冷床、850t冷剪及定尺机，检验台，打捆机等。为了充分利用六棒生产线12米大加热炉、大电机设备优势，提高六棒产线的机时产量，同时为提高生产协调组织的灵活性，厂部决定在六棒试轧Φ16 mm螺三切分。本文对六棒车间首次采用三切分工艺生产Φ16 mm螺纹钢的过程进行总结。
2 电机能力及轧制力矩校验
2.1电机能力校验
根据六棒产线现有的电机能力对比五棒采用φ16mm螺三切分工艺时的电流情况，六棒13#轧机电机为800KW，最大电流达到额定电流的124.8%，电机能力不满足要求，需将电机改为1000KW后，由于中心高不变，无需更换电机底座，最大电流将只达到额定电流的100.06%，电机可胜任。六棒8#轧机电机为600KW，轧制16螺三切分的8#轧机峰值电流已达1100A，平均电流在900～950间，电机的能力已不足，改造过程中通过调整中轧料型，减少8#电机负荷，其余电机基本在能力范围内。
2.2轧制力矩计算
减速箱承受扭矩(kN•m)＝电机实际功率(KW)×9550×减速比÷电机转速÷1000，粗轧机减速箱的额定扭矩为280 kN•m；中轧机减速箱的额定扭矩为80 kN•m；精轧机减速箱的额定扭矩为50 kN•m。
通过计算，3#轧机减速箱出现峰值电流1150A时，有过载情况。为此在改造过程，通过减少1架、2架料型来减少3号负荷，1架料型控制为高度116mm，2架料型高度控制118mm，其他机架均满足生产要求。
3 孔型系统及导卫设计
从利于生产的顺行和导卫的共用性出发，孔型系统仍然采用五棒轧制Φ16 mm螺纹钢三切分相同的孔型系统，精轧孔型设计布置为：预切-立箱-预切-切分孔-平辊-成品孔（见图1），导卫总成借鉴五棒材生产线三切分轧制Φ16 mm螺的导卫总成，对其中K4进口总成RE55WBF-00改为RE65WBF-00。
4 料型设定
由于电机能力校验时，8号电机能力略有不足，1～6号共用六棒φ20mm螺两切分料型，6号出φ76圆，减少8号电机负荷。新增中轧9号、10号机列，中轧料型采用五棒Φ16 mm螺三切分料型, 精轧K6料型高度22 mm，K5料型高度23mm,K3料型高度19.5mm，活套按五棒16×3切分参数调整。
5 调试过程
5.1 生产调试要点
（1）首先根据料型参数调整好粗中轧各机架料型，调整好精轧个机架辊缝，试轧一条钢，并及时调整圆孔机架进口导卫开口度，保证圆孔道次轧件尺寸符合标准且无扭转。
（2）在粗、中轧料型张力调好之后，用2号飞剪碎断轧件取3节小样；在精轧的K6、K5、K4等3个道次试小样，并根据各道次试小样的尺寸、两侧花边大小来调整K6、K5、K4轧机辊缝、导卫开口度以及导卫水平对中，直到调试小样符合标准要求，精轧机组才过钢轧制上冷床。
（3）控制冷却使用φ18mm螺三切分单水箱穿水器两节，一节4.5 m长，另一节2.9 m长，内腔尺寸均为φ28 mm，使用2台加压水泵，水压力1.6～1.8 MPa，上冷床温度控在700 ℃±20 ℃。
（4）根据工艺初次设定料型采用Φ16 mm螺三切分导卫来调整合适开口度。
（5）过钢调试，要求烙木印检查K6、K4料型，及时调整进口导卫确保料型均匀可控，在轧件过完精轧后停机检查K3出口导卫切分轮，并根据检查情况做调整。
5.2 问题分析及其改进
5.2.1导卫问题
（1）改轧当天，为使成品能够顺利抛钢进入冷床，首要问题是解决轧制通道通畅问题，但在工艺调试的前3支钢都存在单线倍尺无纵肋，且均在南面侧倍尺，剩余两节倍尺纵肋高度符合要求；
（2）K1出口后成品南线有勾头，偶尔南线倍尺勾头堵穿水；
（3）三线倍尺长度不一。
通过分析，上冷床成品无纵肋是由于进口导卫偏造成，经过检查，所有进口导卫均已对正孔型，而在对K6出口烧木印时，发现出口北面耳子较大，南面无耳子，因此对K6进口导卫图纸进行核对，发现K6进口导卫鼻锥宽度为68mm，远大于K6孔型宽度60mm，在导卫对正的情况下，钢头向北面偏，导致南面料型不充满，造成成品无纵肋；在分析K6进口导卫时，观察到钢头出K6出口存在镰刀弯，因此对K6进口导卫两组夹持轮进行对中校验，前后两组夹持中心距偏差2mm，导致钢头进入K6进口时造成头部局部向北弯曲，钢头进入孔型后向北弯曲更加明显，弯曲钢头经K2出口扭转导卫后造成勾头；另外三线倍尺长度不等是三切分生产的难点，从变形理论上讲，若要保证三线倍尺长度相等，就必须保证切分后三线来料面积相等，才能达到成品架次延伸量、前滑量相同，否则就会出现倍尺长短不一①。因此制订了以下改进措施：
（1）更换K6进口鼻锥，K6的RE55WBF-00进口总成配对有三种宽度鼻锥，本次更换宽度为60mm鼻锥，与K6孔型宽度匹配。
（2）新增导卫对中仪，为减少预装夹持轮时出现前后夹持轮中心距偏差，对K6进口导卫预装时，采用自制导卫对中仪，保证进口导卫夹持轮中心距对中。
（3）加强对K6、K4孔型磨损情况监督，及时更换K6、K4孔槽，减少孔型磨损造成三线预切时料型不一。
5.2.2 活套架及导槽问题
本次六棒三切分工艺准备时，三线活套架及空过导槽均为离线制作，首轧当天，生产比较稳定，但存在以下几点问题：
（1）K6进口易出现堆钢。
（2）6#活套进口出现堆钢；
（3）K1出口空过引导槽时有堆钢，且与K1出口夹板距离过近，不利于换孔。
通过分析，K6堆钢原因为，K6进口前导槽（原2#活套架）宽度与K6进口导卫后导卫付不匹配，K6进口前导槽宽度110mm，与K6进口距离160mm，而K6进口后导卫付开口宽度为164mm，长度为173mm，料型宽度仅为51mm，轧件头部在前导槽可南北偏移，造成不进K6进口导卫；6#活套堆钢原因为，活套进口导槽为活动式可前后伸缩型，进口导槽与活套架间距50mm，轧件通过时易出现堆钢或结渣；K1出口引导槽堆钢原因为，出K1后头部出现勾头，进入空过导槽时堆钢。改进措施：
（1）割掉K6进口前导槽，制作翻转喇叭口，喇叭口开口度为80mm，方便与K6导卫对中。
（2）重新制作6#活套进口导槽，在保证与K3出口间距的同时，减少导槽与活套架间距到5mm。
（3）重新制作K1出口空过引导槽，缩短导槽与K1出口夹板间距，同时减少导槽斜度，同时与14螺三切分共用。
6 结语
经过一系列的工艺改进和优化，棒线型材厂六棒车间首次成功开轧Φ16 mm螺三切工艺。同时，于2018-7-28起，开始采用三切分工艺批量生产Φ16 mm螺，共生产24个班次，产量23510吨，平均班产980吨，班产最大达到1116吨，取得了较好的经济效益，下一步将通过提速攻关，提高机时产量。
参考文献:
①小型型钢连轧生产工艺设备编写组小型型钢连轧生产工艺与设备［M］.北京: 冶金工艺出版社，2003
作者简介：
黄承飞，本科学历，轧钢助理工程师，从事轧钢工艺技术工作。
论文作者:黄承飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/21
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