張鋼棒線減定徑機(jī)組設(shè)備及工藝特點(diǎn)

謝紅委，閻玉剛，朱大可，蔣子龍（山東鋼鐵集團(tuán)淄博張鋼有限公司，山東淄博256400）

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張鋼棒線減定徑機(jī)組設(shè)備及工藝特點(diǎn)

謝紅委，閻玉剛，朱大可，蔣子龍
（山東鋼鐵集團(tuán)淄博張鋼有限公司，山東淄博256400）

摘要：對張鋼棒線KOCKS減定徑機(jī)的主要部件C模塊及傳動系統(tǒng)、機(jī)架、機(jī)架快速更換系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助孔型調(diào)整系統(tǒng)等進(jìn)行了論述。單一孔型系統(tǒng)、自由尺寸軋制、低溫軋制及軋機(jī)配置程序（BAMICON）在三輥軋制技術(shù)中的應(yīng)用，使產(chǎn)品尺寸精度可控制在±0.10 mm以內(nèi)，顯著提高了成材率，改善了產(chǎn)品表面質(zhì)量和組織性能。

關(guān)鍵詞：減定徑機(jī)；C模塊；三輥軋制；尺寸精度

1　前　言

面對市場的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，張鋼確立優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，搶占高附加值的精品市場戰(zhàn)略方針，培育獨(dú)特的競爭力。圍繞品種和質(zhì)量，不斷完善配套棒線有關(guān)工藝的改進(jìn)和裝備的改造。

目前，張鋼棒線軋制產(chǎn)品的表面質(zhì)量、公差尺寸、組織性能均勻性要完全滿足用戶對棒線材產(chǎn)品日益嚴(yán)格的要求，應(yīng)對產(chǎn)線進(jìn)行升級改造。在降低成本、提高生產(chǎn)效率和成材率前提下滿足市場需求日益嚴(yán)格的棒線材產(chǎn)品，德國的KOCKS公司三輥減定徑機(jī)在國內(nèi)的棒線上應(yīng)用取得了很好的效果。因此，在升級改造中決定在棒線精軋機(jī)后增加4機(jī)架KOCKS減定徑機(jī)組，主要對其引進(jìn)的減定徑機(jī)組及三輥軋制技術(shù)等進(jìn)行簡要論述。

2　減定徑機(jī)組設(shè)備特點(diǎn)

1）如圖1所示，三輥減定徑軋機(jī)每臺機(jī)架有3根單獨(dú)傳動輸入軸分別驅(qū)動3根輥軸，從而取消了機(jī)架內(nèi)部傳動傘齒輪，改善了機(jī)架內(nèi)部結(jié)構(gòu)，機(jī)架允許軋制力和軋制力矩比傳統(tǒng)機(jī)架高30%左右［1］。3根輥軸都裝在可同步旋轉(zhuǎn)的偏心套內(nèi)，通過手動操作或遠(yuǎn)程控制同步旋轉(zhuǎn)偏心套，即可實(shí)現(xiàn)同步無級調(diào)節(jié)輥縫。這不僅便于孔型調(diào)整和軋輥的利用，而且可實(shí)現(xiàn)“自由尺寸軋制”。

2）三輥軋機(jī)機(jī)架安裝在C型傳動模塊中，每臺機(jī)架分別由1臺主電機(jī)及傳動系統(tǒng)單獨(dú)驅(qū)動，每臺機(jī)架的軋制速度可分別設(shè)定和調(diào)整，從而保持機(jī)架間適當(dāng)?shù)膹埩?，為輥環(huán)修復(fù)后的利用帶來極大方便。所有機(jī)架設(shè)計(jì)都相同并可以互換，機(jī)架中的3個(gè)軋輥圍繞軋制線呈120°布置，并且可以沿徑向和軸向調(diào)節(jié)，使得生產(chǎn)全范圍產(chǎn)品只需1套精軋機(jī)組，無需更多的精軋機(jī)架，從而降低生產(chǎn)成本和故障率。

圖1　三輥減定徑機(jī)架結(jié)構(gòu)

3）通過液壓操作連軸器和機(jī)架來實(shí)現(xiàn)快速機(jī)架更換功能。線外換輥調(diào)整，在線使用快換裝置（更換小車）對機(jī)架進(jìn)行整體快速更換，減少換輥停車時(shí)間。通過配備兩套機(jī)架來實(shí)現(xiàn)上述的操作，其中1套用于軋線上正常生產(chǎn)，另外1套在軋輥間進(jìn)行線下生產(chǎn)準(zhǔn)備，軋線停機(jī)原因是更換規(guī)格調(diào)整設(shè)備。更換規(guī)格既可以通過調(diào)節(jié)輥縫，也可以通過機(jī)架快速更換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)（5 min內(nèi)完成更換）。由于采用了快速機(jī)架更換系統(tǒng)以及換輥和調(diào)整設(shè)備，可以進(jìn)行規(guī)格的快速更換，從而縮短交貨期并減少了產(chǎn)品的庫存，對市場環(huán)境和用戶需求響應(yīng)快速。

4）模塊化設(shè)計(jì)。三輥減定徑機(jī)組集成裝配在C模塊系統(tǒng)中。C模塊是具有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的減速單元，它具有運(yùn)行噪音低、防腐焊接鋼結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，并且安裝在公用機(jī)座和機(jī)罩內(nèi)組成緊湊機(jī)組。所有C模塊都相同，標(biāo)準(zhǔn)C模塊可以安裝在“Y”或“倒Y”機(jī)架位置，只需極少的備件。三輥機(jī)架的傳動通過C模塊實(shí)現(xiàn)，C模塊由各自電機(jī)和相應(yīng)的減速箱傳動。機(jī)架均為可調(diào)軋輥機(jī)架，每個(gè)軋輥均是主動輥。機(jī)架可以進(jìn)行快速換輥操作，所有機(jī)架都相同，可以用于機(jī)組內(nèi)任何一個(gè)位置。

5）三輥機(jī)架軋輥和導(dǎo)衛(wèi)調(diào)整。軋制良好公差的前提條件，首先是采用帶輥環(huán)冷卻噴嘴的滑動導(dǎo)衛(wèi)，保證軋件正確進(jìn)入每一機(jī)架。其次，采用快速可靠的計(jì)算機(jī)輔助調(diào)整系統(tǒng)，對機(jī)架和導(dǎo)衛(wèi)進(jìn)行軸向和徑向精確設(shè)置，軋輥和導(dǎo)衛(wèi)的調(diào)整能夠快速并且可靠完成，高分辨率的軋輥調(diào)整系統(tǒng)調(diào)整精度為0.02 mm。

3　工藝特點(diǎn)

1）實(shí)現(xiàn)上游粗中軋的單一孔型系統(tǒng)。通過單一孔型系統(tǒng)大大減少進(jìn)入三輥軋機(jī)的來料規(guī)格，從而減少上游軋機(jī)的更換頻次，進(jìn)一步提高軋機(jī)利用率，降低生產(chǎn)成本。減定徑機(jī)孔型設(shè)計(jì)采用減徑和定徑組合工藝，實(shí)現(xiàn)自由尺寸軋制。同一孔型只需通過調(diào)整即可生產(chǎn)寬泛尺寸規(guī)格的產(chǎn)品，機(jī)架和導(dǎo)衛(wèi)可以在軋輥間里進(jìn)行換輥，并對精密的輥縫、導(dǎo)衛(wèi)進(jìn)行調(diào)整，然后在生產(chǎn)線上進(jìn)行整體自動更換。這樣，既節(jié)約了換輥時(shí)間，又提高了調(diào)整精度，減少了軋輥、導(dǎo)衛(wèi)等備件的儲備。

2）張鋼減定徑機(jī)組投產(chǎn)后棒材圓鋼成品尺寸范圍Φ12～Φ60 mm，軋制速度可達(dá)到25 m/s。KOCKS軋制程序表根據(jù)鋼種、軋制溫度、軋制速度、電機(jī)轉(zhuǎn)速、軋輥直徑、齒輪速比等的不同在計(jì)算機(jī)軟件中（BAMICON）自動生成。采用計(jì)算機(jī)輔助孔型系統(tǒng)（CAPAS）調(diào)整離線機(jī)架和導(dǎo)衛(wèi)，可使機(jī)架軋輥調(diào)整精度達(dá)到0.02 mm，精密軋制棒材產(chǎn)品，提高銷售競爭力，降低后續(xù)加工成本。

3）可實(shí)現(xiàn)控軋控冷。棒線的軋制工藝采用3段冷卻工藝：第1段冷卻在第12機(jī)架后，第2段冷卻在第13機(jī)架到第18機(jī)架成組機(jī)架前，第3段在RSB后。RSB前的兩段水冷作用是提供軋制所需要的軋制溫度，同時(shí)為低溫軋制和正火軋制進(jìn)行溫度準(zhǔn)備。RSB下游的水冷段使軋件冷卻到目標(biāo)軋制溫度，該段水冷使軋件的溫度保持在所需水平。

4）減定徑機(jī)組可實(shí)現(xiàn)低溫軋制。對于25.7 mm 和33.1 mm來料規(guī)格，在RSB前的溫度可控制在860～890℃；對于42.1 mm和52.0 mm規(guī)格的來料，軋制溫度可控制在810～840℃。軋制彈簧鋼（60Si7）時(shí)，減定徑機(jī)組最低的軋制溫度可降至800℃。

5）減定徑機(jī)組無需進(jìn)行試軋，從而減少了頭尾尺寸偏大現(xiàn)象，提高了金屬收得率。三輥軋制是三向受壓的應(yīng)力狀態(tài)，有利于高合金鋼棒材軋制，軋件尺寸公差小、表面光潔。充分利用了三輥技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，變形過程中的寬展小、變形效率高，實(shí)現(xiàn)高合金鋼等金屬的軋制和定徑。

4　應(yīng)用效果

張鋼棒線產(chǎn)能大約在100萬t/a，減定徑機(jī)組（RSB）安裝在精軋機(jī)后，主要軋制Φ12～Φ60 mm碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)合金鋼、高精度的特殊鋼棒材產(chǎn)品。機(jī)組實(shí)現(xiàn)自由尺寸軋制、低溫軋制、中軋機(jī)組的單一孔型軋制，目前開發(fā)生產(chǎn)免熱處理45鋼尺寸精度可控制在±0.10 mm以內(nèi)，產(chǎn)品獲得良好的表面質(zhì)量、最佳組織和力學(xué)性能，晶粒度達(dá)到9～11級。

參考文獻(xiàn)：

［1］李民，張安平.三輥棒材減定徑機(jī)組孔型設(shè)計(jì)及力能參數(shù)計(jì)算［J］.軋鋼，2007，24（5）：23-27.

信息園地

山鋼開啟“互聯(lián)網(wǎng)+”運(yùn)行模式

近日，山鋼股份萊蕪分公司完成了財(cái)務(wù)賬目轉(zhuǎn)入ERP系統(tǒng)的最后工作，ERP系統(tǒng)開始獨(dú)立運(yùn)行。至此，山鋼集團(tuán)ERP系統(tǒng)覆蓋了總部和3個(gè)鋼鐵生產(chǎn)區(qū)，鋼鐵主業(yè)的財(cái)務(wù)、采購、銷售、生產(chǎn)、設(shè)備等信息全部被“網(wǎng)”羅其中，形成“互聯(lián)網(wǎng)+生產(chǎn)經(jīng)營”的運(yùn)行模式。

山鋼集團(tuán)順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展趨勢，充分發(fā)揮信息化和工業(yè)化深度融合優(yōu)勢，結(jié)合企業(yè)實(shí)際需求，制訂并穩(wěn)步實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計(jì)劃，大力拓展互聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)各領(lǐng)域融合的廣度與深度，構(gòu)筑企業(yè)發(fā)展的新優(yōu)勢和新動能。

山鋼集團(tuán)剛剛獨(dú)立運(yùn)行的ERP項(xiàng)目，以財(cái)務(wù)管理為中心，以財(cái)務(wù)、采購、銷售、生產(chǎn)、質(zhì)量、設(shè)備、集團(tuán)報(bào)表合并、財(cái)務(wù)分析等若干應(yīng)用子系統(tǒng)為支撐，搭建起集團(tuán)管控和業(yè)務(wù)運(yùn)營管理的財(cái)務(wù)業(yè)務(wù)一體化、產(chǎn)銷一體化信息化應(yīng)用平臺，為集團(tuán)管控和各單位業(yè)務(wù)管理提供了快捷、及時(shí)的統(tǒng)計(jì)分析與監(jiān)控手段，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)經(jīng)營各項(xiàng)業(yè)務(wù)的精細(xì)化、規(guī)范化、制度化管理。目前，協(xié)同辦公、人力資源、固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目管理、采購招標(biāo)等一大批管理信息系統(tǒng)相繼建成，并與這個(gè)平臺進(jìn)行有效集成，即將上線運(yùn)行的智慧物流供應(yīng)鏈一體化協(xié)同系統(tǒng)也將與這個(gè)平臺進(jìn)行銜接。

作為山鋼集團(tuán)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計(jì)劃的重要內(nèi)容，目前，正在緊鑼密鼓開展的智慧物流供應(yīng)鏈一體化協(xié)同系統(tǒng)，將通過“互聯(lián)網(wǎng)+物流”的方式，把從原材料供應(yīng)到終端產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)供應(yīng)鏈變得“透明”，有效實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)管理，降低物流成本。

據(jù)了解，山鋼集團(tuán)智慧物流供應(yīng)鏈一體化協(xié)同系統(tǒng)預(yù)計(jì)年底即可上線運(yùn)行，而“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計(jì)劃中的其他項(xiàng)目也都在有條不紊地按計(jì)劃節(jié)點(diǎn)進(jìn)行。其中，互聯(lián)網(wǎng)模式下的日照鋼鐵精品基地智能化建設(shè)、山東鋼鐵行業(yè)電子商務(wù)平臺、萊蕪分公司面向企業(yè)智能工廠的全流程MES系統(tǒng)（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能鋼材庫房管理系統(tǒng)和企業(yè)金融管理系統(tǒng)等項(xiàng)目都已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

（摘自2015年11月24日《中國冶金報(bào)》）

經(jīng)驗(yàn)交流

作者簡介：謝紅委，男，1979年生，2012年畢業(yè)于遼寧科技大學(xué)材料加工工程專業(yè)，碩士?，F(xiàn)為淄博張鋼軋鋼事業(yè)部工程師，從事新產(chǎn)品開發(fā)和工藝技術(shù)管理工作。

收稿日期：2015-06-03

中圖分類號：TG333

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1004-4620（2015）06-0078-02