[科普中國(guó)]-精軋

型鋼精軋工藝

型鋼作為鋼鐵工業(yè)的主要產(chǎn)品之一，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域中。型鋼產(chǎn)品種類非常多，按斷面形狀分有圓鋼、方鋼、扁鋼、H 型鋼、工字鋼、角鋼、槽鋼、球扁鋼、輪輞鋼、T 形鋼、Y形鋼、M 形鋼、L 形鋼、U 兀鋼、鋼軌、鋼板樁等等。圓鋼、方鋼一般被稱為簡(jiǎn)單斷面型鋼，屬于對(duì)稱斷面型鋼；其它一般被稱為異型型鋼。異型型鋼中H 型鋼、工字鋼、角鋼、槽鋼屬于對(duì)稱斷面型鋼，其它屬于非對(duì)稱斷面型鋼。

由于國(guó)內(nèi)板帶產(chǎn)品嚴(yán)重飽和，所以國(guó)內(nèi)許多鋼廠考慮建設(shè)一些新的型鋼生產(chǎn)線。由于型鋼斷面形狀千差萬(wàn)別，具體哪種產(chǎn)品市場(chǎng)好壞程度又難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，因此用戶希望新建的型鋼生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)的品種越多越好1。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)有型鋼精軋工藝介紹國(guó)內(nèi)的型鋼精軋工藝可以歸納為兩類：一類是橫列式生產(chǎn)工藝，多建設(shè)于上世紀(jì)五、六十年代。這種生產(chǎn)工藝雖然有生產(chǎn)靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，能夠滿足各種不同斷面型鋼的生產(chǎn)要求等優(yōu)點(diǎn)，但由于存在產(chǎn)品質(zhì)量差、設(shè)備笨重、能源消耗大、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等許多致命的缺點(diǎn)，已經(jīng)屬于國(guó)家明令要淘汰的落后生產(chǎn)技術(shù)；另一類是全連續(xù)或半連續(xù)化生產(chǎn)工藝。這種生產(chǎn)工藝克服了前一種生產(chǎn)工藝的缺點(diǎn)，屬于比較先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)。全連續(xù)生產(chǎn)工藝一般用于小規(guī)格的圓鋼、螺紋鋼、盤條和部分對(duì)稱斷面型鋼的高速生產(chǎn)線上；半連續(xù)生產(chǎn)工藝一般用于中等規(guī)格以上的圓鋼和一些能夠進(jìn)行連軋的異型型鋼的生產(chǎn)線。半連續(xù)生產(chǎn)工藝根據(jù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品不同，其精軋機(jī)的布置形式也有所不同，一般有以下幾種形式：

1.精軋機(jī)為連續(xù)不可逆生產(chǎn)，精軋機(jī)數(shù)量一般在4~8架之間。軋機(jī)布置形式為二輥水平軋機(jī)（H）和立輥軋機(jī)（V）交替布置。以8架精軋機(jī)為例，軋機(jī)布置形式為：H－V－H－V－H－V－H－V 。

這種形式的生產(chǎn)線適用于生產(chǎn)大規(guī)格的棒材和方鋼，如正在建設(shè)的東北特鋼大棒材生產(chǎn)線。通過(guò)精軋機(jī)平立交替布置能夠?qū)崿F(xiàn)棒材的無(wú)扭生產(chǎn)，從而保證棒材的產(chǎn)品精度。其中的立輥軋機(jī)(V) 在某些生產(chǎn)線上被設(shè)計(jì)為平立轉(zhuǎn)換軋機(jī)，在生產(chǎn)扁鋼、角鋼和槽鋼時(shí)可以轉(zhuǎn)換為水平軋機(jī)（H），例如通鋼型鋼連軋生產(chǎn)線就屬于此種類型。該生產(chǎn)線是由一重設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)第一條國(guó)產(chǎn)現(xiàn)代化型鋼連軋生產(chǎn)線，但由于沒(méi)有萬(wàn)能軋機(jī)，所以不能生產(chǎn)H型鋼；

2.精軋機(jī)為連續(xù)不可逆生產(chǎn)，精軋機(jī)數(shù)量一般在7~10架之間。軋機(jī)布置形式由萬(wàn)能軋機(jī)（U）和軋邊機(jī)(E) 組合而成，以10架精軋機(jī)為例，軋機(jī)布置形式為：U－U－E－U－U－E－U－U－EU。這種形式的生產(chǎn)線適用于生產(chǎn)中小規(guī)格H型鋼和工槽角等其它異型型鋼，如津西小H型鋼生產(chǎn)線。生產(chǎn)工槽角等其它異型型鋼時(shí)可將萬(wàn)能軋機(jī)（U） 更換為二輥水平軋機(jī)（H）；

3.精軋機(jī)為連續(xù)可逆生產(chǎn)，精軋機(jī)數(shù)量一般為3架。軋機(jī)布置形式為：U－E－U。這種形式的生產(chǎn)線主要用于高速重軌、大規(guī)格H型鋼和工槽角等其它異型型鋼的生產(chǎn)，如津西大H型鋼生產(chǎn)線、包鋼新軌梁生產(chǎn)線等。生產(chǎn)工槽角等其它異型型鋼時(shí)也是將萬(wàn)能軋機(jī)（U）更換為二輥水平軋機(jī)（H）；

4.精軋機(jī)為全部脫頭布置，是前一種方案的變異。主要是考慮生產(chǎn)高速重軌和不對(duì)稱斷面異型型鋼時(shí)孔型調(diào)整靈活和容易控制，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，但生產(chǎn)線太長(zhǎng)，投資比前一種方案加大。

從以上幾種不同生產(chǎn)線可以看出，以工字鋼、槽鋼、角鋼、H型鋼為代表的異型斷面型鋼生產(chǎn)線生產(chǎn)不了圓鋼，而生產(chǎn)圓鋼的生產(chǎn)線生產(chǎn)不了H型鋼等異型斷面型鋼產(chǎn)品，這主要是由于圓鋼和H型鋼生產(chǎn)工藝的特殊要求所決定的2。

改進(jìn)的型鋼精軋工藝方案由前面分析可見(jiàn)，現(xiàn)有型鋼生產(chǎn)線的精軋工藝方案都略有不足，圓鋼不能與以工字鋼、槽鋼、角鋼、H 型鋼為代表的異型斷面型鋼在一條生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)，而需要2條生產(chǎn)線，這顯然不夠經(jīng)濟(jì)，也滿足不了用戶的特殊需求，針對(duì)用戶希望用一條生產(chǎn)線就能生產(chǎn)所有的中等規(guī)格以上的產(chǎn)品的要求，采用本文所述改進(jìn)的型鋼精軋工藝方案就能解決這個(gè)問(wèn)題，該方案由10架精軋機(jī)組成。

精軋機(jī)由7架萬(wàn)能/二輥可轉(zhuǎn)換軋機(jī)和3架二輥軋邊機(jī)組成，精軋機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)方式，通過(guò)不同軋機(jī)模塊的組合，能夠滿足不同斷面形狀型鋼的連續(xù)生產(chǎn)要求。7架萬(wàn)能/二輥可轉(zhuǎn)換軋機(jī)根據(jù)不同的產(chǎn)品軋制要求可進(jìn)行不同形式軋機(jī)的配置。二輥軋機(jī)有水平軋機(jī)和平立可轉(zhuǎn)換軋機(jī)兩種形式。3架二輥軋邊機(jī)是專門為軋制工字形產(chǎn)品配置的，其本身就是二輥水平軋機(jī)，軋制其它產(chǎn)品時(shí)用不同輥身長(zhǎng)度的二輥水平軋機(jī)（H）代替就可以1。

技術(shù)設(shè)備及可行性為滿足精軋工藝方案的要求，需要如下技術(shù)裝備：

1.萬(wàn)能/二輥水平軋機(jī)可互換軋機(jī)，該技術(shù)已經(jīng)非常成熟；

2.二輥水平/立輥可轉(zhuǎn)換的平立轉(zhuǎn)換軋機(jī)。這是本工藝能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵之一，難點(diǎn)在于軋機(jī)規(guī)格偏大和輥身長(zhǎng)度較長(zhǎng)。由于平立轉(zhuǎn)換軋機(jī)只在小規(guī)格軋機(jī)上應(yīng)用成熟，如將其應(yīng)用于新工藝方案中需要進(jìn)行開發(fā)；

3.平立轉(zhuǎn)換軋機(jī)能夠安裝萬(wàn)能軋機(jī)：架軋機(jī)為在平立轉(zhuǎn)換軋機(jī)安裝萬(wàn)能軋機(jī)機(jī)心的獨(dú)特機(jī)型；

4.軋邊機(jī)換成二輥輥系軋機(jī)，屬于成熟的技術(shù)；

5.大規(guī)格的短應(yīng)力線軋機(jī)：無(wú)論是二輥軋機(jī)還是萬(wàn)能軋機(jī)都將采用短應(yīng)力線軋機(jī)，這種軋機(jī)在國(guó)外是非常成熟的技術(shù)，國(guó)內(nèi)也有設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)；

6.多功能的冷床和其它配套精整設(shè)備等都屬于成熟技術(shù)。

精軋機(jī)高速線材精軋機(jī)（生產(chǎn)線）/135米/秒高速線材精軋機(jī)定徑機(jī)軋制技術(shù)，具有連軋、無(wú)扭、控溫、控冷、高度自動(dòng)化的特點(diǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量高，經(jīng)濟(jì)效益好。高線軋機(jī)設(shè)備主要由預(yù)精軋機(jī)、精軋機(jī)、水冷、飛箭、吐絲機(jī)等設(shè)備組成，運(yùn)轉(zhuǎn)速度高達(dá)2000轉(zhuǎn)/分，負(fù)荷大，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低，振值小，設(shè)備壽命長(zhǎng)2。

市場(chǎng)預(yù)測(cè)國(guó)家冶金行業(yè)在5年內(nèi)要淘汰“復(fù)二重”生產(chǎn)線，鼓勵(lì)各鋼鐵公司利用國(guó)家貸款進(jìn)行技術(shù)改造，上新的生產(chǎn)線。未來(lái)5-10年國(guó)內(nèi)的需求量為70條線，每條線備件300萬(wàn)元。生產(chǎn)同類產(chǎn)品的企業(yè)是哈爾濱飛機(jī)公司和太原礦山機(jī)器廠，它們的年產(chǎn)量占市場(chǎng)的20%-30%，技術(shù)水平和研發(fā)能力低于西航。
效益分析：總投資金額為3000萬(wàn)元，達(dá)產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)5條線及備件2000噸，年銷售額0.8億元，年利潤(rùn)1000萬(wàn)元。

總結(jié)1.采用型鋼精軋工藝新方案能夠?qū)崿F(xiàn)一條中型型鋼生產(chǎn)線覆蓋幾乎所有斷面形狀的型鋼產(chǎn)品的目標(biāo)，生產(chǎn)線的適應(yīng)性非常強(qiáng)；

2.通過(guò)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的可行性分析，認(rèn)為只要進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)備開發(fā)，就能夠?qū)崿F(xiàn)這種工藝方案3。