双胶圈插口钢环用型钢在连轧机组上的开发应用

黄玮钢

宝武集团新疆八钢公司股份轧钢厂新疆乌鲁木齐830022

摘要：预应力钢筒混凝土管用于城市给水排水干管、输水引水工程、农田灌溉、工厂管网、电厂补给水管及冷却水循环系统、倒虹吸管、压力隧道管线及深覆土涵管等，PCCP的广泛应用带动了插口钢的生产，推动了钢产业的发展。本文开发的双胶圈插口钢环用型钢的连轧工艺技术解决了国内的型钢厂比较落后的横列式轧机生产工艺，但是横列式轧机生产效率低，自动化程度低，现场人员操作环境恶劣，且产品质量控制不稳定，是制约产能的主要因素。

关键词：双胶圈插口钢环用型钢；RSSD；PCCP；连轧技术；孔型；强迫宽展；限制宽展

“双胶圈插口钢环用型钢（代号为RSSD）”是预应力钢筒混凝土管（简称PCCP）的主要结构材料之一，它与承口钢及橡胶密封圈等共同完成混凝土管的连接。PCCP用于城市给水排水干管、输水引水工程、农田灌溉、工厂管网、电厂补给水管及冷却水循环系统、倒虹吸管、压力隧道管线及深覆土涵管等，PCCP的广泛应用带动了插口钢的生产，推动了钢产业的发展。本文开发的双胶圈插口钢环用型钢的连轧工艺技术，650轧机孔型采用强迫宽展满足了精轧连轧机组所需的料宽，保证了稳定的成品宽度；精轧连轧机组采用闭口孔型和进口滚动导卫对轧件进行了精准的定位，防止了错台的轧制缺陷，并采用合理的延伸率分配，防止轧件头部侧弯冲导卫，确保了产品的尺寸精度和连轧机组的正常生产运行。

1产品特点

RSSD在生产过程中执行JC/T1091-2008建材行业标准，由于其具有板型和型钢的双重生产特性，几何尺寸控制点较多，控制难度大。

2目前生产工艺

由于RSSD为异性断面产品，轧件断面不均匀变形较大，轧件侧弯严重，在连轧机组实现轧制生产非常困难，因此国内的型钢厂均在比较落后的横列式轧机上进行生产，但是横列式轧机生产效率低，自动化程度低，现场人员操作环境恶劣，且产品质量控制不稳定，是制约产能的主要因素。

3连轧工艺技术

3.1主要生产设备

公司拥有一架650三辊往复式轧机，滑台式热锯一台，11架精轧轧机（其中含5台φ480短应力轧机和6台φ950四辊万能轧机），50米步进式冷床，φ600十一辊悬臂式矫直机一台。

3.2生产工艺流程

坯料处理—加热—650轧制—热锯切头—连轧轧制—冷床冷却—矫直—冷锯倍尺锯切—自动码垛收集—打包收集—带锯定尺锯切—打包入库

4工艺及技术参数确定

4.1孔型设计

采用150×150的方坯生产，共轧制11道次，其中650三辊轧机轧制5道次，精轧连轧机组轧制6道次（其中5架两辊轧机，1架万能轧机），总延伸系数为9.49，总宽展量为50毫米，总压下量为140毫米，总宽展系数达到0.4。按照常规设计方法无法达到该产品要求的205毫米的标准宽度。本设计方案中650轧机采用强迫宽展的思路，确保轧机宽度满足精轧的设计要求。

4.2具体设计方案

该工艺的650轧机的5道次孔型中前3道采用强迫宽展的孔型设计，使轧件宽度达到198毫米，这是该产品宽度达到要求的关键点。

精轧孔型的设计原则是以轧件断面的垂直中心线为界，将轧件断面分为左右两部分，两部分单独设计各道次的延伸率，保证侧弯系数小于0.01，确保轧件头部的弯曲度能满足连轧技术要求。精轧6道次孔型中有5道次采用上下交替的闭口孔型，是轧件的端部能得到良好的加工。

精轧各道次孔型采用较小的宽展系数设计孔型，使轧件在各道次中达到充满的要求，运用限制宽展的原理保证密封圈凹槽的尺寸和成品总宽尺寸。

K2采用万能轧机，通过轧机两侧的立辊精确控制K1的来料宽度，来达到产品的宽度尺寸的精确度和稳定性。

4.3导卫

650轧机全部按照卫板，由于5K的料型为子弹头型，需要轧件按照精轧孔型要求向操作侧倾倒，需要在出口的溜板上增加翻钢引板，确保轧件倾倒的方向正确无误。

精轧进口全部采用辊道导卫，每个导卫体内共三组导辊，其中第一组水平导辊，后两组为立导辊，保证了轧件头部的精确定位。出口导卫采用滑动导卫，材质为铸造件加工修磨，增加了耐磨性，保证轧件头部的稳定。

4.4矫直辊辊型设计

该产品在使用时需要加工成环形，因此对侧弯矫直要求较高，控制精度为每米小于1.5毫米，因此矫直辊在工艺设计时，矫直孔型按20度配置在矫直辊上，减少侧向矫直力，提高侧弯矫直的精度。

4.5工艺操作规定

由于在连轧机组上有效控制轧件头部侧弯冲导卫的问题，对650来料尺寸和精轧各道次两侧辊缝差有严格的要求，为了满足在线矫直机的工艺要求，严格控制冷床的冷却方式和冷却速度，避免在冷却过程中发生严重的侧弯，影响矫直工序。

5结语

本设计解决了插口钢在轧制过程中头部侧弯问题；并满足在连轧机组上的正常生产。使该型钢产品的轧机台时产能水平比横列式轧机提高了一倍。