多線(xiàn)切分軋制理論和孔型設(shè)計(jì)探究

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1、多線(xiàn)切分軋制理論和孔型設(shè)計(jì)探究　　【摘要】本文介紹了國(guó)內(nèi)切分軋制的應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)切分軋制的理論進(jìn)行了詳實(shí)的闡述，分析了多線(xiàn)切分軋制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，研究表明：多線(xiàn)切分軋制關(guān)鍵是切分時(shí)產(chǎn)生的拉力將軋件撕裂開(kāi)。最后提出了孔型設(shè)計(jì)要點(diǎn)。【關(guān)鍵詞】切分軋制，孔型設(shè)計(jì)，導(dǎo)衛(wèi)，理論切分軋制思想可追溯到約150年前，早在1868年，英美就曾將其應(yīng)用在小型軋機(jī)上將廢鋼軌切成頭、腰和底，然后將切分后的軋件軋成型材和棒材，開(kāi)創(chuàng)了該技術(shù)應(yīng)用的先河，但其后發(fā)展緩慢。近年來(lái)，該技術(shù)發(fā)展迅速并日趨成熟，廣泛地應(yīng)用于棒材、線(xiàn)材、型材的熱軋生產(chǎn)中、采用切分軋制技術(shù)能夠

2、有效地?cái)U(kuò)大坯料和產(chǎn)品規(guī)格范圍，減少軋制道次，實(shí)現(xiàn)一火成材，目前已成為軋鋼領(lǐng)域推行增產(chǎn)降耗的有效途徑之一。作為金屬材料加工的一項(xiàng)新技術(shù)，技術(shù)上也呈現(xiàn)出多樣化，普遍代表著金屬材料加工技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。本文試圖通過(guò)對(duì)該技術(shù)的深度剖析為鋼鐵企業(yè)提供參考。1切分軋制技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀1.1國(guó)外發(fā)展簡(jiǎn)況919世紀(jì)60年代，美國(guó)和英國(guó)首先提出該技術(shù)，20世紀(jì)20年代，美國(guó)西拉庫(kù)茲廠(chǎng)首創(chuàng)孔型預(yù)切分壓板壓分法；但該技術(shù)的研究和應(yīng)用始于40年代，50年代，前蘇聯(lián)在不對(duì)稱(chēng)異型軋機(jī)上采用孔型預(yù)切分和圓盤(pán)剪切分法對(duì)鋼坯進(jìn)行切分生產(chǎn)小型材和線(xiàn)材；70年代中后期

3、切分軋制技術(shù)的研究和應(yīng)用得到飛速發(fā)展，加拿大鋼鐵公司首先在小型軋機(jī)上進(jìn)行了螺紋鋼和圓鋼的切分軋制；80年代，孔型切分法由瑞典皇家工學(xué)院和英國(guó)BS公司研究成功，該項(xiàng)技術(shù)用于將方坯切軋成中小型鋼材和線(xiàn)材；90年代，日本的新日鐵、德國(guó)的巴登公司等利用導(dǎo)衛(wèi)箱內(nèi)切分輪切分法實(shí)現(xiàn)棒材多線(xiàn)切分及大量投產(chǎn)，并進(jìn)行技術(shù)輸出。1.2國(guó)內(nèi)發(fā)展簡(jiǎn)況國(guó)內(nèi)切分軋制起步于50年代，鞍鋼將其應(yīng)用于將廢鋼軌沿縱向切分成頭、腰、底作為生產(chǎn)型鋼和棒材的原料。70年代后進(jìn)入設(shè)備技術(shù)引進(jìn)和技術(shù)消化改進(jìn)大潮，我國(guó)的切分技術(shù)才開(kāi)始開(kāi)發(fā)。70年代末期，首鋼引進(jìn)加拿大孔型預(yù)切分——

4、導(dǎo)輪切分法專(zhuān)利技術(shù)，對(duì)我國(guó)切分軋制的發(fā)展具有促進(jìn)作用；80年代后，唐鋼棒材廠(chǎng)從達(dá)涅利引進(jìn)三線(xiàn)切分軋制技術(shù)；2000年，廣鋼棒材廠(chǎng)從德國(guó)巴登鋼鐵公司引進(jìn)四線(xiàn)切分軋制技術(shù)。國(guó)內(nèi)一些高校和企業(yè)的專(zhuān)家學(xué)者在引進(jìn)技術(shù)的同時(shí)對(duì)切分軋制理論做了非常有價(jià)值的探索和實(shí)驗(yàn)研究，為我國(guó)迅速掌握該項(xiàng)技術(shù)并自主創(chuàng)新提供了技術(shù)保證。80年代，首鋼和昆鋼在中軋前試用此項(xiàng)技術(shù)并獲得初步成功。1983年，鄭州孝義鋼廠(chǎng)研制的孔型切分法首獲成功，9其后推廣應(yīng)用中逐步形成具有我國(guó)特色的三步式（粗切分、預(yù)切分、切分）孔型切分新技術(shù)。80年代后，切分軋制技術(shù)有了迅猛發(fā)展，首鋼

5、（棒材、鋼坯）、武鋼（鋼坯）、昆鋼（線(xiàn)棒材）、鄭州孝義鋼廠(chǎng)（棒材、鋼坯）、杭州鋼廠(chǎng)（棒材）、無(wú)錫鋼廠(chǎng)（線(xiàn)材）、南京軋鋼總廠(chǎng)（線(xiàn)材）、九江鋼廠(chǎng)（棒材）、襄樊鋼鐵廠(chǎng)（棒材）、柳州鋼廠(chǎng)（線(xiàn)材）、萊鋼（2.5號(hào)角鋼）等單位都在積極地研究切軋新技術(shù)并成功地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。東北大學(xué)、鞍山鋼鐵學(xué)院、鞍鋼鋼鐵研究所、河北聯(lián)合大學(xué)馬義德、武漢科技大學(xué)陳貽宏、安徽工業(yè)大學(xué)曹杰等從理論和試驗(yàn)方面進(jìn)行了相關(guān)研究并取得可喜成果。原料一般采用斷面（150-170）mm×（150-170）mm方坯，長(zhǎng)度（10000-12000）mm，單重約2000Kg左右的連鑄

6、坯；產(chǎn)品為Ф10-Ф50mm帶肋鋼筋和Ф16-Ф50mm直條光面圓鋼；軋制工藝采用二線(xiàn)切分、三線(xiàn)切分、四線(xiàn)切分、五線(xiàn)切分甚至六線(xiàn)切分，目前國(guó)內(nèi)前3種切分技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)成熟，五線(xiàn)切分軋制技術(shù)在少數(shù)鋼廠(chǎng)得到應(yīng)用，如，江西萍鄉(xiāng)鋼鐵公司于2007年自主研發(fā)了Ф10mm螺紋鋼切分軋制技術(shù)，達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平。極少數(shù)鋼廠(chǎng)對(duì)6線(xiàn)切分軋制進(jìn)行了試生產(chǎn)和研究，如寶鋼集團(tuán)所屬新疆八鋼棒材廠(chǎng)。2切分軋制原理9所謂切分軋制技術(shù)是把加熱后的坯料先軋制成扁坯，然后再利用孔型系統(tǒng)把扁坯加工成兩個(gè)以上斷面相同的并聯(lián)件，之后在精軋道次上采用特殊的切分孔型或輔助切分手段，

7、沿縱向?qū)⒉⒙?lián)軋件切分成兩根或兩根以上斷面積相等或不等的獨(dú)立軋件的軋制技術(shù)，它是一種材料加工新方法。要成功實(shí)現(xiàn)切分軋制需解決的關(guān)鍵技術(shù)是如何連續(xù)地將并聯(lián)件切分開(kāi)，切分孔型安排在什么位置。通過(guò)對(duì)熱軋狀態(tài)下縱向切分軋件的手段進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：不論哪種切分方式，最終確定破壞并聯(lián)軋件連接帶的最佳方法是在連接帶上建立足夠的拉應(yīng)力。目前采用拉應(yīng)力破壞連接帶的常用方式有輥切法和切分輪法。兩法的軋輥孔型共同點(diǎn)是均帶有切分楔，所不同的是，輪切法是將輥切軋制中只需軋輥切分的工序改為由軋輥和切分輪共同完成，增加了工藝設(shè)備的復(fù)雜程度，但減少了軋制道次數(shù)。2.1輥

8、切法切分原理。輥切法切分軋件的原理如圖1所示，切分連接帶的應(yīng)力是這樣產(chǎn)生的：由于孔型傾斜α角布置，軋輥切分軋件的邊部連接帶A時(shí)，在B—B截面上有下壓力ΔDgu，這樣上軋輥的圓周速度略小于下軋輥的圓周速度，產(chǎn)生一個(gè)向上的力。反之，在C—