多线切分轧制对棒材连轧的影响王继生

王继生冯浩天

河北钢铁集团承钢分公司棒材事业部一二棒作业区河北承德067102

摘要：棒材生产的过程中在切分生产线中算是品种相对最全且产量最高的一条生产线，实际生产的过程中结合有关经验对多线切分和切分孔型系统等进行综合性的概述，文章就此进行分析。

关键词：多线切分；切分轧制；棒材连轧

1前言

多线轧制随着多年的应用和深入的发展，现在已经有了越来越广泛的应用范畴，尤其是唐钢为主的一些轧制技术相对来说示范作用更加明显，文章分析了相关的影响效果，希望可以给有关从业人员以启发。

2研究背景

承钢引进第一条棒材连轧生产线以来，棒材连轧生产工艺先后实现了长倍尺冷却技术、低温轧制技术、切分轧制技术、细晶粒轧制技术等先进工艺。切分轧制技术随着棒材连轧生产线的引进和国产化，在近几年发展最快，应用最广，尤其是以唐钢棒材为代表的切分轧制技术，在国内多线切分生产中具有典型的示范作用，也使我国切分技术从上世纪９０年代对国外技术的模仿、引进达到目前的世界切分技术的引领。切分轧制技术是把加热后的坯料先轧制成扁坯．然后再利用Ｌ型系统把扁坯加工成几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几个尺寸面积相同的独立轧件的轧制技术。具有提高生产率、节省投资、降低成本的优点。但是多线切分轧制工艺与传统的单线轧制工艺相比较，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。由于切分轧制技术难易程度不同，两线切分轧制技术在国内取得了长足的进展。越来越多的棒材生产线熟练掌握了两线切分轧制技术，是国内目前切分轧制技术规格最全、产量最高的生产线之一。

3分轧制机理

切分轧制技术发展到现在，通过对一系列热轧状态下纵向切分轧件的方法进行研究，最终确定破坏并联轧件连接带的最佳方法是在连接带上建立足够的拉应力。分析用建立拉应力的方法对连接带进行破坏的过程包括三个阶段：首先，随着变形区的充满．轧制力的水平分力增大，钢料顶部单面承受压力；接着，压力增大到极限后，并联轧件的连接带上产生金属的塑性流动，并联轧件分离后横向移动直至连接带完全破坏，形成分离开的独立轧件。目前采用拉应力破坏连接带的方式有辊切法和切分轮法。对比辊切法与轮切法的轧辊孔型．可以发现它们十分类似，都带切分楔，而轮切法是将辊切轧制中只需轧辊切分的工序改为由轧辊和切分轮共同完成，增加了工艺设备的复杂程度。经过大量的实验室实验和工业试验。目前能够满足上述公式的最佳切分轧制方法是采用切分孔型与轮式切分导卫的组合。切分效果不仅与切分楔的角度有关。而且还有一个不可忽视的现象．就是切分后轧件在水平面内发生横向弯曲。切分后的试样产生镰刀弯，切分试样在水平面的弯曲情况，切分轧制是一个不均匀变形的过程。由于切分楔的存在。轧件中部连接带受切分楔相对压下大。必然造成中部纵向的延伸比两侧的纵向延伸率大，也就是说轧件每经过一次带切分楔的道次，其左右两部分就会受到宽度方向上的拉应力．这种拉应力大到足以满足上述公式的条件，因此不可避免地会出现镰刀弯现象。为了克服切分后轧件镰刀弯造成的导向困难，最佳的方案就是轧件在切分道次加工后保持一定厚度的连接带，使轧件保持纵向一体，然后用切分轮来切开它。原因是，两切分轮可看作是不对轧件有压下的辊切轧制，两轮外缘只对中间连接体上下方向有压下。而上下楔肩却不对轧件有大的塑性变形。

相对于常规的单线轧制工艺，多线切分轧制有以下优点：

①可提高轧机产量。对于小规格产品，因多线切分轧制缩短了轧件长度，减少了轧制道次，缩短了轧制周期，从而可大幅度提高生产率。即使采用较低的轧制速度，也能：得到高的轧机产量。多线切分轧制工艺的最高轧制速度比单根轧制工艺降低了6m/s，但轧机的平均小时产量提高了64.3%。其中，最小规格φ12mm的小时产量为原来的2.5倍。如两种工艺的轧机年轧制时间和轧机负荷率相同，采用多线切分轧制工艺，轧机的年生产能力为50万t；采用常规轧制方法的轧机年生产能力仅有30万t。

②可使不同规格产品的生产能力均衡，为连铸连轧创造条件。实现棒材连铸连轧最大的问题是炼钢、连铸与轧机的生产能力不易匹配。对于常规轧制工艺，轧机的生产能力随所轧制产品规格的大小不同成几倍波动；而炼钢和连铸的生产能力相对稳定。采用多线切分轧制可以通过改变轧件的切分线数，保证各种规格棒材的轧制能力基本相等，从而为连铸连轧创造条件。多线切分轧制不仅使不同规格产品的轧制生产能力均衡，同时还可以使轧机、冷床、加热炉及其它辅助设备的生产能力得到充分发挥。

③节约能源。轧钢厂的总能耗80%左右用于钢坯加热。由于多线切分轧制为连铸连轧提供了可能，因此可以节约大量能源。即使采用常规冷坯加热方法，因为多线切分轧制方法可使最小规格的轧制岡期降低60%，这样使轧件从开轧到终轧的温降可达到最小。因此，钢坯的出炉温度可适当降低，从而为低温轧制工艺创造条件。

④降低生产成本。多线切分轧制可比常规轧制方法减少4架轧机。如果轧辊的耐磨性相同，则可减少轧辊的消耗。对于4线切分轧制，可比传统的轧制方法节约辊耗20%左右。另外，电动机的数量也随轧制道次的碱少而减少。一般多线切分轧制的电动机总功率比同等规模的传统轧机低20%~30%。

4多线切分轧制对排材连铸连轧的影响

①棒材连铸连轧的物流衔接。要实现棒材连铸连轧必须使各不同规格产品的轧制生产率与炼钢厂、连铸机的基本和等。多线切分轧制为实现这一物流平衡提供了技术基础。

②棒材连铸连轧的工艺衔接。棒材轧机的生产计划范围广，有许多不同的规格和品种，需经常更换轧辊、孔型和导卫装置因而造咸轧机与连铸工艺的衔接困难。因此要求尽量使孔型共用，最好能实现无孔型轧制这种柔性工艺，以最大限度地减少因改变规格而更换轧辊和导卫装置的时问。多线切分轧制的粗、中轧全部采用箱形孔，且大部分是扁箱形孔，不但孔型的共用性高，而且轧件稳定性好，为实现无孔型轧制提供了有利条件。

③梓材连铸连轧的温度衔接。常规的棒材开轧温度为1050~1150C，而目前连铸坯的温度-般在950C左右。因此两者的衔接技术是连铸连轧的另-关键技术。棒材的开轧温度是由所要求的终轧温度和设备的能力决定的。棒材在精轧阶段轧件断面小，温降快，而多线切分轧制在精轧阶段对轧件实施切分，减少了轧制道次，特别是小断面轧件的轧制道次；同时，采用多线切分轧制后，轧制周期缩短，因而可使轧件从开轧到终轧的温降减少50~100C。这就为在保证终轧温度的条件下，实现棒材的低温轧制提供了条件，同时为连轧与连铸的温度匹配提供了条件。

5结语

多线切分系统在研发和应用的过程中有了越来越深入的应用和发展，在这样的过程中这一技术已经得到了快速的发展，文章匹配分析了相关的内容，总结了稳定生产的策略。

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