圆钢多线切分轧制技术及其开发应用

郭其江

（石横特钢集团有限公司，泰安 271600）

顾名思义，多线切分轧制技术是把一根坯料同时切分成三条或者是三条以上的成品的轧制工艺。近十年来，在棒材生产中，我国的切分轧制技术发展迅速，三线、四线切分轧制技术已经得到了较为广泛的应用，五线切分轧制技术虽然难度较大，但是也已经在我国的局部地区得到应用[1]。本文将就圆钢多线切分轧制技术的概念、技术难点、四线切分轧制技术的开发应用和五线切分轧制技术的开发应用等几个方面进行详细的探讨与研究。

1 圆钢切分轧制概述

与螺纹钢的切分轧制不同，圆钢切分轧制在精度方面的要求更高。圆钢切分轧制椭圆度公差范围小，表面切分带痕迹不容易消灭，同时还容易出现折叠、包线废品，在孔型设计和导卫控制技术方面与螺纹钢切分轧制也有所不同[2]。在进行圆钢轧制时，通常采用的是单线轧制工艺，但是这种工艺会因为成品断面和相应的轧制速度而导致不同规格的产能差别较大，这样一来就会出现热装率低、成品与炼钢不吻合等问题，影响了轧制技术正常的发挥。后来研发出的直径12mm的四线切分工艺、直径14mm和16mm的三线切分工艺改善了上述情况，各项产品的性能指标和成品的表面质量均符合相关标准的要求，满足了正常生产的要求。

2 圆钢切分轧制工艺技术的难点

圆钢切分轧制工艺的难点就在于对于椭圆度的要求较高，并且在实际操作过程中，由于切分轧制是在特定的轧制轨道上依次将轧件剖开，这就会导致在切分带的撕裂处会产生不同程度的“折叠”现象，直接影响成品质量。在切分原理上，经多线切分轧制技术和二线切分轧制技术出来的成品的表面质量和尺寸的波动程度应该是相似的。为了让相关的成品数据指标符合标准要求，主要是要考虑辊锲角和锲尖圆弧半径等相关参数，使轧件被切开位置的切分带形状呈短小、粗钝的状态，同时要保证能够准确计算预切分和切分孔型设计上的中间槽和边槽的变形特点，尽量让3根左右的轧件断面面积相同。

3 圆钢多线切分轧制的开发应用

3.1 四线切分轧制技术的开发应用

四线切分轧制技术就是在轧制过程中通过特定的孔型，将一根轧件制成具有四个相同形状的并联轧件，之后再利用切分导卫和孔型将并联轧件沿着纵向切分成四个单根轧件[3]。上述流程和工艺就可以使整个生产量翻一番甚至更多，例如直径12mm采用四线切分工艺进行生产时，设计产量高达140t/h。

四切分轧制是一项非常严格的工艺，对钢坯质量、加热温度、轧制料形以及轧制速度等要求都很高。特别是针对轧制部分，不仅对各种材料设备的要求高，还要求操作人员有较高的操作水平。接下来，本文将对四切分轧制技术进行重点讨论。

3.1.1 对水冷系统进行改造

切分轧辊冷却需求较高，但是原有的水冷线冷却水到达轧线压力不足，这就无法满足相应的工艺要求。因此，一方面可以将轧线除尘水系统与轧辊冷却的用水分开，节省轧辊冷却水；另一方面可以在关键道次冷却水系统中增加相应的管道泵，以达到提高水压的目的，从而达到硬度较大的轧棍的使用条件，满足四线切分轧制技术的要求。

3.1.2 对轧机道次进行改造

原来的轧线只有16架轧机，不能满足四线切分轧制技术的要求，并且11#轧机由于细轧机组的压下量过大的原因而跳电频繁。这时可以采用2#飞剪前移，再增加一架平辊轧机，就能实现科学合理的压下量分配，从而满足四线切分轧制技术的要求。

3.1.3 对导卫、导槽进行制作

相比以前的旧孔型系统，四线切分轧制技术对孔型系统的要求更高，料型变化也较大。所以，在进行四线切分轧制时，要对导卫备件进行重新和设计，考虑到四线切分轧制会使导槽受热较大而发生变形，从而导致3#剪过程轧废增多的现象，笔者设计出一种水箱冷却导槽，这样既能使导槽冷却降温又不会对轧件产生任何影响，满足四线切分轧制技术的要求[4]。

四线切分轧制生产工艺经过开发改进后，整个工艺都趋于成熟，将其应用于工业生产中，可以显著地提高产量，节省能源。与三线切分工艺相比，四线切分工艺的产量整个提高了约30%，耗电量下降16%左右。

3.2 五线切分轧制技术的开发应用

相比于三线切分轧制技术和四线切分轧制技术，五线切分轧制技术的难度更大，对每个设备的要求更高，控制难度也相应增大许多。

在进行五线切分轧制时，要着重对以下几个环节进行严格控制和改进。首先是速度调节方面，轧制速度在连轧生产中十分重要，如果每个轧机的速度不能够相互匹配，就会出现冲钢、跑钢、堆钢现象，最终影响成品质量。所以，在操作过程中，一定要注意对速度控制系统的准确掌握，合理选择级联和非级联方式，及时调整两个轧机之间的张力，从而达到五线切分轧制技术的要求。其次，还要准确控制轧件，这就对活套控制提出了更高的要求。工作人员可以采取轧机级联控制、采集活套控制信号等方式对工艺进行改进，以使对轧件的控制满足五线切分轧制技术的要求。除此之外，还要注重料型的控制、导卫的调整安装等，使其从整体上满足轧制要求[5]。

相比于前面所说的四线切分轧制技术，五线切分轧制的延伸系数和轧制道次都减少了，这就大大缩短了轧制时间和间隔时间，从而实现了产量的提升。另外，五线切分轧制用了17个道次轧制，而四线切分轧制用了18个道次轧制，这样一来，五线切分轧制的成本就大大减少，而且随着效率的提高，轧制周期就缩短了，这也在一定程度上减少了对电能的消耗。

4 结语

多线切分轧制技术在生产量、生产效率方面都有了较大程度的提升，并且节省了相关备件的成本，对电能消耗也少。因此，开发四线切分轧制技术和五线切分轧制技术可以增强企业的市场竞争力，对于相关产业的发展具有重要的推动作用。