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Φ14棒材生产中三切分轧制技术研究 　　摘要：本文叙述了棒材生产中φ14螺纹钢三切分的工艺选择、调试时出现的问题、改进方案及效果。 　　关键词：螺纹钢 三切分 工艺方案 　　1、前言 　　切分轧制是在轧机上利用特殊的轧辊孔型和导卫或者其他切分装置，将原来的一根坯料纵向切成两根以上的轧件，进而轧制多根成品或中间坯的轧制工艺。采用切分轧制技术可缩短轧制节奏，提高机时产量，显著提高生产效率，降低能耗和成本。目前切分轧制技术已发展到五切分轧制，且两线切分轧制技术和三线切分轧制技术作为成熟技术已经普遍应用在小规格螺纹钢的生产中。 　　本文所述棒材厂从2005年开始逐步应用切分轧制技术，现已成功开发了φ14、φ16、φ18螺纹钢二切分、φ12螺纹钢三切分轧制技术。2010年，为了实现147万吨的年产量目标，棒材厂决定充分发挥切分技术的产能优势，在Ф12螺纹钢三切分的基础上实施Ф14螺纹钢的三切分轧制。 　　2、设备配置情况 　　车间的工艺布置为粗轧7架平轧闭口轧机、中轧为平立交替的6架两辊闭口轧机、精轧为平立交替6架预应力轧机。、 　　3、工艺方案的选择 　　3.1 工艺布局的确定 　　在Φ12螺纹三切工艺和Φ14螺纹两切分工艺的经验基础上，对一道预切与两道预切的方案进行了比较： 　　如采用一道预切，则预切分孔（K4）的压下和延伸比较大，轧制负荷大、轧制不稳定，且其切分楔处的压下系数远大于槽底的压下系数，造成切分楔处磨损严重；来料进预切分孔时的对中性差，进而导致预切料型进切分孔时不均匀，这样3支成品之间的尺寸不均匀，负差也不易控制。 　　采用两道预切，可减小K4孔（第二道预切）的变形量，降低K4孔的轧制负荷，减轻其变形不均匀性，提高轧制稳定性；同时带有凹陷部位的来料进K4孔时，容易对中，对轧辊切分楔的冲击较小，成品尺寸较均匀；由于K4变形系数小，故改变K4的压下量对轧件的断面面积影响较小，降低了成品尺寸随K4料型变化而变化的敏感性，提高了轧制的稳定性及料型调整的方便性和精确性。 　　3.2 孔型设计 　　切分工艺的孔型设计中预切分和切分孔的设计尤为重要，其次是立箱孔型，这几道次的孔型设计，关系到切分轧制是否能成功。 　　预切分孔是保证切分孔能顺利进行切分的过渡孔型，其目的是减小切分孔型的不均匀性，使切分楔完成对方轧件的压下定位，并精确分配轧件的断面面积，尽可能减轻切分孔型的负担，从而提高切分的稳定性和均匀性。其设计应有足够的压下量，延伸系数应在1.3～1.4，宽展系数在0.6左右，连接带的高度为孔型高度的0.45-0.48倍。 　　切分孔的楔角应合理，过大会切不净或切不开，过小会形成对切分轮的夹持力过大，加大切分轮的负荷，一般在60°-65°；楔子尖部圆角为1～1.5mm为好，过尖会加快轧辊磨损，甚至掉肉；连接带厚度应与辊缝接近，1-2mm最好；延伸系数在1.08～1.15，并留有一定量的宽展余地。 　　工艺布局确定后，初步确定了两套孔型系统，具体情况如下： 　　（1） 预切分孔 　　第一道预切分孔（12#）： 　　12#孔是第一道预切，主要作用是可减小14#孔的变形量，降低14#孔的轧制负荷，减轻14#孔的变形不均匀性，提高轧制稳定性；同时经过12#轧制后的料型带有凹槽，在进入14#孔时对中性比较好，成品尺寸较均匀。其延伸系数一般为1.3～1.4。两方案9#-11#料型（9#都是由φ47.8mm的基圆放大辊缝）。 　　方案二设定的料型比较合理，压下分配比较平均，11#的压下量为12mm左右，在轧制过程中11#电流大于20%。 　　第二道预切分孔（14#）： 　　14#孔型的切分楔进一步对初步压出凹陷形状的轧件完成压下定位，并精确分配轧件的断面面积。其变形系数较小，延伸系数一般为1.1-1.2。 　　两种方案中14#孔的延伸系数分别为1.407、1.190，由此可见方案一的轧制负荷较大，冲击力大。 　　方案一中连接带的高度为4.9mm，仅为孔型高度的0.25倍，且其圆角半径为3mm，边孔与中间孔的连接比较陡，易导致16#边孔靠里侧料型扁平即边孔型里侧未充满。 　　（2） 切分孔 　　三线切分轧制时，在预切和切分孔型中，轧件左、中、右三部分变形不对称，两边为自由宽展，轧件中部受切分楔的影响属限制宽展。因此，在轧件三部分压下量相同情况下，轧件中部应有较大延伸，两边由于是自由宽展，自然延伸小于轧件中部。由于轧件为一个整体，中部的较大延伸必然形成两边的附加延伸，因此造成两边面积被拉伸。在预切分孔型中轧件三部分面积相等时，轧件切分后，两边的面积小于中间轧件的面积，因而造成轧制过程不稳定。为了保证轧制过程稳定，切分后3根轧件面积必须相等或相差极小。为此，预切分中的边部轧件面积应大于中部面积