在高速线材轧机的轧制速度取得突破性进展以后,人们仍在追求实现更高的轧制速 度。因为轧制速度高,生产效率就高,成本就能降低。所以速度就是效益。以目前共存的几代轧机为例比较如下:从产量来看,一套轧制速度为100m/s的机组年产量为65万t, 而一套50m/s的机组年产量23万t,前者为后者2.83倍左右。
从使用坯料情况看,受****架入口速度的限制,当出口速度一定时,延伸系数即已确定。因此,轧制速度为100m/s的机组其坯料断面面积是50m/s机组的两倍。后者受连铸 坯断面不能过小的限制,有可能需采用初轧坯,使成本大大增加。
从投资情况来看,上一套轧制速度为100m/s的高速线材机组比上两套50m/s高速线 材机组的投资低:
总之,提高轧制速度是很有意义的。
高速无扭精轧工艺是现代线材生产的核心技术之一,它是针对以往各种线材轧机存在 诸多问题,综合解决产品多品种规格、高断面尺寸精度、大盘重和高生产率的有效手段。唯精轧高速度才能有高生产率,才能解决大盘重线材轧制过程的温降问题。精轧的高速度要求轧制过程中轧件无扭转,否则轧制事故频发,轧制根本无法进行。因此高速无扭精轧是现代高速线材轧机的一个基本特点。
1966年9月加拿大钢铁公司哈密尔顿厂的****套现代高速线材轧机投产时,精轧轧制 速度达到43.3m/s,而以往线材轧机的较高精轧速度只有36m/s。经过20多年的发展,现 代高速线材轧机的精轧速度已达140m/s(巴西贝尔戈-米内拉黑色冶金公司)。高精轧速 度已成为现代线材轧机的一个重要标志。
高速轧机线材生产技术中“高速”对工艺的要求:一是保证实现高速的条件;二是解决高速实现后产生的问题。
实现高速首先是设备,如精轧机、夹送辐、吐丝机等要能适应高速运转。对无扭轧制来说,限制轧制速度的主要因素是设备。近几年来为了达到更高的轧制速度,精轧机都在进行强化:轧机精度高了,辊轴粗了,润滑油量加大了,轧机间距拉开了。
在工艺上保证高速的主要条件是原料质量、轧件精度、轧件温度。高精度、高质量的 轧件是保证不产生轧制故障的较根本条件。通常应保证进入精轧机的轧件偏差不大于 ±0.30mm当成品精度要求小于士0.15mm时,进入精轧的轧件偏差不应大于成品尺寸偏差的两倍。轧件偏差值是指轧件全长(包括头尾),特别是头部的较大偏差。头部不良引 起的故障较多。要保证轧件精度,必须严格控制钢坯尺寸精度。钢坯尺寸的波动会影响轧件尺寸及机座间的张力,特别对粗轧前几道影响较大。为此近几年粗轧机组都采用单独传 动,以便及时灵活地调节轧制速度,保证微张轧制。轧件温度也是影响高速轧制的重要因素,要保证轧件精度,必须保证轧件温度均匀稳定,所以要求加热温度均匀、控冷设施灵敏。
要保证轧件精度,轧机机座的刚度、精度都必须达到相当高的水平。轧机精度提高 后,槽孔加工误差、轧机部件间不可控制的配合间隙将占去标准规定偏差的一大部分,必 须减少这部分造成的偏差损失,使偏差损失不大于偏差值的三分之一。因为生产线材的轧 制压力不大,机件弹性变形量并不大,所以轧机的精度比刚度更重要,高刚度的追求应当适度。
轧机的工装导卫是工艺的重要保证。导卫的精度与轧件头部的质量关系很大,要保证 轧件头部的尺寸及形状必须从导卫入手。
轧机间的张力对轧件精度影响极大,应尽可能实现无张力和微张力轧制。在预精轧必 须实现无张力,在中轧和粗轧通常认为设置3个活套即可。这要看粗、中轧的控制水平。如果各道张力都不大,活套少些也足以保证轧件精度。
椭圆一立椭、椭圆一圆孔型系统消差作用较好,所以近几年粗、中轧也尽可能地采用椭圆一圆孔型系统。