馬靳江 白亞斌 牛強(qiáng) 周民
0 引言
隨著我國由鋼鐵大國向鋼鐵強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變,優(yōu)特鋼線棒材的市場需求及產(chǎn)量也得到明顯提高,至2022年底,工業(yè)線材產(chǎn)量達(dá)到約4 000萬t/a, 優(yōu)質(zhì)棒材產(chǎn)量也達(dá)到約8 000萬t/a, 高等級優(yōu)特鋼線棒材產(chǎn)量及質(zhì)量都得到了較快提升,逐步替代了大量的進(jìn)口產(chǎn)品。線棒材減定徑機(jī)組是優(yōu)特鋼線棒材產(chǎn)線的最關(guān)鍵機(jī)組,它可實(shí)現(xiàn)對線棒材尺寸精度及表面質(zhì)量的控制,從而滿足高品質(zhì)線棒材的生產(chǎn)要求。過去,我國線棒材減定徑機(jī)組長期依賴進(jìn)口歐美設(shè)備,投資高、備件昂貴、交貨期長,同時(shí)受國際局勢變化的影響較大。隨著近年我國冶金裝備技術(shù)的進(jìn)步,線棒材減定徑技術(shù)也取得了快速進(jìn)步。本文介紹了國內(nèi)外線材減定徑技術(shù)及棒材減定徑技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐及未來發(fā)展趨勢。
1 高速線材減定徑技術(shù)
對于優(yōu)特鋼線材的生產(chǎn),在精軋機(jī)組后增設(shè)減定徑機(jī)組,即將傳統(tǒng)的10機(jī)架精軋機(jī)組改為8機(jī)架精軋機(jī)組+4機(jī)架減定徑機(jī)組,減少了精軋機(jī)組線材變形導(dǎo)致的急劇溫升,結(jié)合前后閉環(huán)水冷系統(tǒng),可以控制軋件心表溫差;通過前2機(jī)架減徑機(jī)大壓下軋制,可以控制軋件心表組織均勻性;通過后2機(jī)架定徑機(jī)小壓下軋制,可以控制軋件尺寸精度,最終實(shí)現(xiàn)低溫高速控溫軋制,確保產(chǎn)品的力學(xué)性能及尺寸精度?;诖?,摩根(普瑞特)、達(dá)涅利、西馬克各公司進(jìn)行了線材減定徑機(jī)組的開發(fā),并在大量生產(chǎn)線上得到應(yīng)用。近幾年,國內(nèi)的中冶賽迪、中冶京誠、哈飛、漢威廣園、中鋼設(shè)備等公司也相繼開展了該技術(shù)的研發(fā)及工程應(yīng)用。根據(jù)線材減定徑機(jī)組傳動(dòng)形式的不同,主要可分為集中傳動(dòng)式、雙模塊式(一拖二式)及獨(dú)立傳動(dòng)式,各類機(jī)型的主要技術(shù)參數(shù)對比如表1所示。
1.1 集中傳動(dòng)式線材減定徑機(jī)組
4機(jī)架集中傳動(dòng)式線材減定徑機(jī)組RSM(Reducing and Sizing Mill),由摩根公司(現(xiàn)屬于普瑞特)于1993年開發(fā)成功,如圖1所示。其由4架V型頂交懸臂式軋機(jī)組成,前2架為減徑機(jī),后2架為定徑機(jī),4機(jī)架采用橢-圓-圓-圓孔型系統(tǒng),通過前2架大壓下減徑及后2架小變形定徑,實(shí)現(xiàn)了高精度產(chǎn)品的生產(chǎn)。集中傳動(dòng)式減定徑機(jī)組由1臺交流電機(jī)通過1套組合齒輪箱驅(qū)動(dòng)2架φ230 mm減徑機(jī)和2架φ150 mm定徑機(jī)。其組合變速箱設(shè)有9個(gè)離合器,軋制不同規(guī)格線材產(chǎn)品時(shí),變換9個(gè)離合器位置獲得不同的速度比,以滿足不同速度要求,再通過合理的孔型設(shè)計(jì)及輥縫設(shè)定,確保減定徑機(jī)組內(nèi)實(shí)現(xiàn)微張力軋制,從而實(shí)現(xiàn)高速線材高精度軋制。230型減徑機(jī)最大軋制力為330 kN,定徑機(jī)最大軋制力為130 kN,最大設(shè)計(jì)速度為140 m/s, 保證軋制速度為112~115 m/s。為滿足高速軋制要求,定徑機(jī)采用緊湊式設(shè)計(jì),2架定徑機(jī)中心間距只有150 mm, 在2架定徑機(jī)間安裝很小的三角形靜態(tài)導(dǎo)衛(wèi),既可減少堆鋼危險(xiǎn),又可避免因使用滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)造成導(dǎo)輥軸承損壞而導(dǎo)致的停機(jī)事故。為保證軋制精度,定徑機(jī)設(shè)有輥軸軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)和液壓平衡裝置,可在線調(diào)整軋制線。國內(nèi)的寶鋼、武鋼、青鋼、杭鋼、安陽鋼鐵、貴鋼、永鋼、漢鋼、石橫特鋼等公司高速線材廠均采用了該技術(shù)。
1.2 雙模塊式線材減定徑機(jī)組
達(dá)涅利公司推出了雙模塊減定徑機(jī)組TMB (Twin Module Block),如圖2(a)所示。雙模塊減定徑機(jī)組將4道次集中傳動(dòng)改為2個(gè)模塊分別傳動(dòng),每個(gè)模塊2道次。其核心技術(shù)是把2架V型輥箱合并為1個(gè)模塊,并采用橢圓-圓-橢圓-圓孔型系統(tǒng)。為滿足高速度、高精度的要求,雙模塊軋機(jī)被分為重型模塊和輕型模塊。前一個(gè)模塊為重型模塊,適宜重載,其輥箱與精軋機(jī)的輥箱完全一致且可以互換;后一個(gè)模塊為輕型模塊,適宜高速高精度,其輥箱與重型模塊的輥箱外形尺寸有所不同,不能互換使用。TMB機(jī)組由2個(gè)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)2個(gè)變速箱,再由變速箱驅(qū)動(dòng)2個(gè)模塊軋機(jī),采用電氣聯(lián)鎖實(shí)現(xiàn)雙模塊軋機(jī)的軋制速度匹配。變速箱為單輸入軸雙輸出軸,在輸入軸和其中一根輸出軸上裝有離合器,通過離合器操作桿變換兩個(gè)不同的工作位置,得到不同的傳動(dòng)比,TMB機(jī)組共分為64種檔位組合,可以滿足不同產(chǎn)品所需的軋制速度。變速箱雙輸出軸通過快速聯(lián)軸器直接與雙模塊錐箱的輸入軸聯(lián)接。國內(nèi)的新疆八鋼、鞍鋼、青鋼、興澄特鋼、攀長鋼、韶鋼等公司高線廠采用了該技術(shù)。
中冶賽迪基于獨(dú)立傳動(dòng)理念開發(fā)了SRSCD線材減定徑機(jī)組,如圖2(b)所示,其減徑機(jī)與定徑機(jī)分別采用2個(gè)獨(dú)立模塊和2個(gè)單獨(dú)的變速箱傳動(dòng),實(shí)現(xiàn)了16種檔位組合以及0.102 3~0.516 3的速比調(diào)整范圍,可滿足φ4.5~φ26.0 mm范圍內(nèi)所有規(guī)格產(chǎn)品的軋制速度,軋制力以及軋機(jī)間穩(wěn)定微張力的要求,實(shí)現(xiàn)了高速線材產(chǎn)品的低溫大壓下及高速高精度軋制?;陟`活的設(shè)計(jì),2架減徑模塊與2架定徑模塊可分別單獨(dú)使用或組合使用,滿足了不同產(chǎn)品的軋制需求。
基于獨(dú)立傳動(dòng)設(shè)計(jì)理念,SRSCD減定徑機(jī)組變速箱速比檔位數(shù)量精簡,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單緊湊,并采用了底座回油的技術(shù)方案,使得變速箱整體剛度提升約50%,有利于保證高速運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。減徑機(jī)變速箱與定徑機(jī)變速箱分別采用2臺伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)換擋,換擋靈活,控制簡單可靠,主要技術(shù)特點(diǎn)如下:
(1)2架減徑機(jī)和2架定徑機(jī)分別驅(qū)動(dòng),可滿足不同品種的軋制工藝需求;
(2)對高速區(qū)可實(shí)現(xiàn)8+4、8+2、10+4、10+2、6+4等軋機(jī)自由組合,可滿足不同產(chǎn)品對高速區(qū)軋制工藝的不同需求;
(3)各種介質(zhì)及電氣接頭采用快換連接,軋機(jī)更換方便快捷;
(4)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng),離合器少、變速箱結(jié)構(gòu)簡單,控制簡單可靠;
(5)變速箱16種速比配合雙電機(jī)速度可調(diào),可實(shí)現(xiàn)多種速比;
(6)定徑機(jī)機(jī)架間距小,緊湊式布置,采用滑動(dòng)式導(dǎo)衛(wèi);
(7)輥環(huán)更換時(shí)間短;
(8)輥環(huán)消耗減少(兩兩更換即可);
(9)設(shè)備質(zhì)量輕,投資低,維護(hù)便捷。
中冶賽迪SRSCD線材減定徑機(jī)組的2架減徑機(jī)已應(yīng)用于寧夏建龍、寶武天鋼等生產(chǎn)線,2架定徑機(jī)已應(yīng)用于江蘇亞盛不銹鋼線材產(chǎn)線,而完整的雙模塊式4架減定徑機(jī)組應(yīng)用于臺灣燁興不銹鋼高線產(chǎn)線。另外,國內(nèi)中冶京誠、哈飛、漢威廣園等公司也相繼開展了雙模塊線材減定徑機(jī)組的開發(fā),并得到了工程化應(yīng)用。
1.3 單獨(dú)傳動(dòng)式線材減定徑機(jī)組
自2009年1月西馬克在巴西SINOBRAS投用了10架平立交替布置的獨(dú)立傳動(dòng)線材精軋機(jī)以來,單獨(dú)傳動(dòng)線材精軋機(jī)及減定徑技術(shù)得到了快速發(fā)展。西馬克推出了單獨(dú)傳動(dòng)的柔性減定徑機(jī)組FRS (Flexible Reducing/Sizing)。一套FRS設(shè)備配備4個(gè)帶變速箱的機(jī)架,每個(gè)變速箱滿足相應(yīng)機(jī)架設(shè)置的速度范圍,取消了因改變機(jī)架之間壓下比而使用的減速機(jī),并采用電子減速機(jī)使得FRS的電機(jī)相互調(diào)節(jié)控制,實(shí)現(xiàn)了機(jī)架間的控制與匹配。基于MEER-drive傳動(dòng)技術(shù)的獨(dú)立傳動(dòng)精軋機(jī)和減定徑在國外取得了一些應(yīng)用,速度突破了110 m/s, 且2014年在國內(nèi)福建吳航不銹鋼線材產(chǎn)線投用。除此之外,達(dá)涅利公司也推出了單獨(dú)傳動(dòng)式線材減定徑機(jī)組,在云南仙福鋼鐵公司投用了3架單獨(dú)傳動(dòng)線材減定徑機(jī)組,在青鋼、永鋒臨港、重鋼等投用了4架單獨(dú)傳動(dòng)減定徑機(jī)組,如圖3(a)所示,穩(wěn)定軋制速度達(dá)到110 m/s以上。摩根公司在其已成熟應(yīng)用的一拖二的2架MINI精軋機(jī)基礎(chǔ)上推出并應(yīng)用了單獨(dú)傳動(dòng)的2架MINI精軋機(jī),亦可稱為單獨(dú)傳動(dòng)的2架減徑機(jī)。
國內(nèi)中冶賽迪在雙模塊線材減定徑機(jī)組的基礎(chǔ)上,基于獨(dú)立傳動(dòng)理念也開發(fā)了獨(dú)立傳動(dòng)線材減定徑機(jī)組,如圖3(b)所示,其減徑機(jī)組經(jīng)聯(lián)合齒輪箱,由2臺1 500~2 500 kW的電機(jī)分別驅(qū)動(dòng),定徑機(jī)組則由1臺800~1 600 kW的電機(jī)集中傳動(dòng)或2臺500~1 000 kW的電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng),該獨(dú)立傳動(dòng)式線材減定徑機(jī)組已經(jīng)成功應(yīng)用于四川盛泉等企業(yè),軋制速度達(dá)110 m/s。
除此之外,國內(nèi)中冶京誠、哈飛、中鋼設(shè)備等公司也分別研制并應(yīng)用了獨(dú)立傳動(dòng)式高速線材減定徑機(jī)組,這些高線軋機(jī)裝備技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用,極大促進(jìn)了我國冶金行業(yè)高速軋制技術(shù)的
進(jìn)步。
2 棒材減定徑技術(shù)
對于優(yōu)特鋼棒材生產(chǎn),采用棒材減定徑技術(shù),結(jié)合前后控制冷卻可實(shí)現(xiàn)熱機(jī)軋制和高精度軋制,從而提高棒材產(chǎn)品尺寸精度及通條均勻性,改善產(chǎn)品組織性能,降低后續(xù)加工及處理成本。對于建筑用棒材,采用棒材減徑技術(shù)可進(jìn)行低溫大壓下軋制,實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度細(xì)晶粒鋼筋的低成本生產(chǎn)。棒材減定徑技術(shù)是適應(yīng)現(xiàn)在及將來高品質(zhì)棒材市場要求的解決方案,是使棒材生產(chǎn)企業(yè)長期保持產(chǎn)品競爭力的經(jīng)濟(jì)性解決方案。根據(jù)軋件變形方式的不同,棒材減定徑機(jī)組主要分為二輥減定徑機(jī)型、三輥減定徑機(jī)型及四輥減定徑機(jī)型,二輥及三輥減定徑機(jī)型的技術(shù)參數(shù)對比如表2所示。
2.1 三輥減定徑機(jī)組
三輥棒材減定徑機(jī)組是由考克斯公司率先研發(fā)成功,目前以考克斯的RSB(Reducing & Sizing Block)三輥棒材減定徑機(jī)組(圖4(a))及西馬克的PSM(Precision Sizing mill)三輥棒材減定徑機(jī)組為主。RSB三輥棒材減定徑機(jī)組一般為4機(jī)架或5機(jī)架軋機(jī)緊湊布置,每架軋機(jī)分別由1 臺主電機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)單獨(dú)驅(qū)動(dòng),每架軋機(jī)均由3個(gè)輥環(huán)組成,呈120°均布,分別通過C型傳動(dòng)框進(jìn)行連接,前后2機(jī)架輥環(huán)呈正Y與倒Y布置。各機(jī)架可以分別通過偏心套進(jìn)行輥縫調(diào)整,還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程輥縫調(diào)整。
RSB三輥棒材減定徑機(jī)組技術(shù)主要特點(diǎn)如下:
(1)軋制時(shí)軋件斷面為三向壓縮,變形均勻,產(chǎn)品力學(xué)性能均勻,尺寸精度高;
(2)可以實(shí)現(xiàn)更寬泛的“自由尺寸”軋制,軋制靈活性高;
(3)機(jī)架間距小,機(jī)架間無需配置活套,采用微張力軋制;
(4)采用在線換輥小車對機(jī)組進(jìn)行整體快速換輥,線下進(jìn)行換輥調(diào)整,換輥時(shí)間短。
西馬克PSM三輥棒材減定徑機(jī)組除了具有上述特點(diǎn)外,還可以通過液壓控制實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)帶載調(diào)整輥縫的功能。在產(chǎn)品規(guī)格方面,考克斯500++三輥減定徑機(jī)組的最大軋制成品棒材達(dá)φ160 mm, 已在國內(nèi)的大冶特鋼、石鋼、萊鋼等產(chǎn)線使用。國內(nèi)易尚天交、中冶賽迪等已開發(fā)出三輥棒材減定徑機(jī)組,其中易尚天交的ESTK三輥減定徑機(jī)組如圖4(b)所示。
2.2 二輥減定徑機(jī)組
二輥棒材減定徑機(jī)組以奧鋼聯(lián)波米尼的PSG(Precision Sizing Group)機(jī)組為代表,該機(jī)組由3架平-立-平交替布置的軋機(jī)組成,減定徑機(jī)本體由2個(gè)閉環(huán)牌坊框架組合而成,預(yù)應(yīng)力由軸承座和牌坊承受,而設(shè)備的其他零部件不承受預(yù)應(yīng)力,每個(gè)機(jī)架由電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。二輥減定徑機(jī)組對軋件尺寸精度、變形效率方面的控制效果較三輥減定徑機(jī)組要差些,但其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備費(fèi)用較低,與傳統(tǒng)短應(yīng)力軋機(jī)相比剛度更高,可滿足大部分優(yōu)質(zhì)棒材生產(chǎn)的要求。相對三輥減定徑機(jī)組僅適合于單根棒材軋制來說,二輥減定徑機(jī)組可兼顧單根和多根棒材的軋制,且可軋制扁鋼和帶肋鋼筋(空過定徑機(jī)),配合前后控溫裝置,可實(shí)現(xiàn)圓鋼、扁鋼及帶肋鋼筋的熱機(jī)軋制,該機(jī)型在國內(nèi)外也得到較為廣泛的應(yīng)用,如國內(nèi)的首鋼棒材產(chǎn)線、石鋼老區(qū)小棒產(chǎn)線、攀長鋼棒材產(chǎn)線、青鋼扁鋼產(chǎn)線等。
摩根公司在1983年開發(fā)并應(yīng)用了二輥棒材減定徑機(jī)組,主要有3架棒材泰克森定徑機(jī)BTM(Bar Tekisun Mill)和4架棒材減定徑機(jī)BRSM(Bar Reducing and Sizing Mill),采用了緊湊式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和整體快速更換技術(shù)。例如其3架BTM360的末架與前一架間的距離僅約376 mm, 以保證良好的定徑軋制效果。因軋機(jī)間距非常緊湊,為了便于立式軋機(jī)的快速更換,部分產(chǎn)線的立式軋機(jī)采用了下傳動(dòng)方式,但此時(shí)位于地下或平臺下的立式軋機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)維護(hù)檢修不方便。這種二輥棒材減定徑機(jī)組主要應(yīng)用于國內(nèi)外的一些大盤卷和優(yōu)特鋼小型棒材生產(chǎn)線上,如國內(nèi)的沙鋼(如圖5)、南昌長力、山西新泰、浙江元立等大盤卷或小型棒材產(chǎn)線。
近幾年,國內(nèi)也開發(fā)并應(yīng)用了二輥棒材減定徑機(jī)組,如中冶賽迪的預(yù)應(yīng)力式二輥棒材減定徑機(jī)組在印度AARTI特殊鋼棒材、永洋特鋼中棒等產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了工程化應(yīng)用,中冶華天的二輥棒材減定徑機(jī)組也在馬鋼特鋼小棒產(chǎn)線投用。
2.3 四輥減定徑機(jī)組
四輥減定徑機(jī)組最早由日本川崎開發(fā),但由于技術(shù)成熟度不足,設(shè)備結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,操作維護(hù)困難,其產(chǎn)品質(zhì)量與三輥減定徑產(chǎn)品質(zhì)量相比,尺寸精度和力學(xué)性能并沒有明顯提高。因此在國內(nèi)外并未得到快速發(fā)展和應(yīng)用。
2001年邢鋼二高線引進(jìn)了奧鋼聯(lián)的PRS(Precise Rolling System)四輥精密軋機(jī)機(jī)組,采用該項(xiàng)技術(shù),理論設(shè)計(jì)精度可以達(dá)到±0.1 mm, 橢圓度0.15 mm。這種四輥機(jī)架采用萬能箱(4個(gè)成90°角布置的軋輥),軋輥之間加有預(yù)應(yīng)力,形成一個(gè)閉合的孔型。
近幾年,達(dá)涅利公司在三輥減定徑機(jī)組基礎(chǔ)上,結(jié)合二輥減定徑機(jī)組軋件變形特點(diǎn),開發(fā)出四輥減定徑技術(shù),該技術(shù)由減徑和高精定徑模塊DSD(Draw Sizing Danieli)組成,前2個(gè)道次由高速二輥機(jī)架組成(平、立交替布置),用于減徑軋制;后2個(gè)道次由四輥機(jī)架組成(為+、×形式布置),用于定徑軋制。二輥軋機(jī)設(shè)計(jì)考慮相對較少的來料規(guī)格,且確保大壓下量;四輥軋機(jī)設(shè)計(jì)考慮高精度軋制,與二輥減定徑和三輥減定徑技術(shù)相比,具有更高的自由定徑能力和更均勻的軋制力分布,在高精定徑狀態(tài)下產(chǎn)品尺寸公差的一致性更好,產(chǎn)品公差可達(dá)到1/6~1/8 DIN,可滿足更高精度、高附加值熱軋棒材產(chǎn)品的生產(chǎn),該機(jī)型已在國內(nèi)的山東巨能特鋼公司棒材產(chǎn)線應(yīng)用。
3 線棒材減定徑技術(shù)發(fā)展趨勢展望
3.1 高速化
隨著鋼鐵企業(yè)用戶對產(chǎn)線生產(chǎn)效率要求的不斷提高,線棒材減定徑機(jī)組向高速化的方向發(fā)展。在高速線材減定徑方面,達(dá)涅利的高速線材減定徑機(jī)組在中天南通高線軋制φ8 mm帶肋鋼筋的速度達(dá)到了119.8 m/s, 創(chuàng)造了國內(nèi)軋制帶肋鋼筋盤條速度的新紀(jì)錄。在棒材減定徑方面,西馬克及考克斯均已開發(fā)出最高軋制速度達(dá)42 m/s、成品規(guī)格φ10~φ50 mm的高速三輥減定徑機(jī)組,采用這種機(jī)型可兼顧生產(chǎn)中大規(guī)格線材、大盤卷及優(yōu)特鋼中小規(guī)格棒材,在保證產(chǎn)量的情況下滿足了下游用戶對全規(guī)格優(yōu)質(zhì)盤卷的性能及尺寸精度要求。其中,西馬克的全新高速三輥PSM機(jī)組于2022年在中天鋼鐵公司八軋五高線投用,取得了不錯(cuò)的效果。在以上方面,國內(nèi)自主化的線棒材減定徑技術(shù)與其還存在一些差距,特別是在高速三輥減定徑機(jī)組方面還需要加快研究開發(fā)。
3.2 高精度化
隨著下游用戶對線棒材產(chǎn)品尺寸精度要求的不斷提高,減定徑技術(shù)向著高精度化方向發(fā)展。在線材減定徑方面,普瑞特和達(dá)涅利線材減定徑機(jī)組所生產(chǎn)的線材產(chǎn)品尺寸精度最高已達(dá)±0.05 mm, 而采用了中冶賽迪150定徑機(jī)組的江蘇亞盛公司不銹鋼線材產(chǎn)品尺寸精度也已達(dá)±0.05 mm, 且長期穩(wěn)定生產(chǎn)時(shí)的線材尺寸精度可保持在±0.07 mm左右。對于棒材產(chǎn)品而言,通過棒材減定徑機(jī)組的軋制,棒材產(chǎn)品尺寸精度已由二輥減定徑機(jī)組的1/4 DIN、三輥減定徑機(jī)組的1/5~1/6 DIN提高到四輥減定徑機(jī)組的1/6~1/8 DIN。
線棒材產(chǎn)品尺寸精度的提高,給下游客戶的精整、熱處理、機(jī)加工等工序提供了良好原材料,大幅促進(jìn)了高端制造業(yè)的發(fā)展。同時(shí),下游用戶對線棒材尺寸精度要求的不斷提高也促進(jìn)了線棒材減定徑技術(shù)的迭代升級。目前,國產(chǎn)線棒材減定徑機(jī)組生產(chǎn)的產(chǎn)品尺寸精度已與進(jìn)口設(shè)備十分接近,但結(jié)構(gòu)形式依然沒有根本性的革新,在后續(xù)的進(jìn)步中需繼續(xù)深入研究減定徑的基本工藝原理及其機(jī)械結(jié)構(gòu),結(jié)合智能化、數(shù)字化等方面的多學(xué)科知識,進(jìn)行跨學(xué)科創(chuàng)新融合開發(fā),實(shí)現(xiàn)超越。
3.3 智能化
優(yōu)特鋼線棒材生產(chǎn)除了追求高速化、高精度化之外,其追求的關(guān)鍵目標(biāo)其實(shí)是不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量及其穩(wěn)定性。隨著下游用戶對優(yōu)特鋼線棒材熱軋產(chǎn)品尺寸精度、組織性能需求的進(jìn)一步提升,以及信息技術(shù)的快速進(jìn)步,智能化是線棒材減定徑技術(shù)的重要發(fā)展方向,主要體現(xiàn)在兩大方面:一是實(shí)現(xiàn)在線智能監(jiān)測及其控制,如線材減定徑的油膜軸承溫度檢測、振動(dòng)檢測、故障診斷、輥縫帶載及離線自動(dòng)調(diào)整、微張力檢測及其控制優(yōu)化等,近年高速軋制設(shè)備基本都標(biāo)配了在線智能監(jiān)測系統(tǒng);二是開發(fā)配套減定徑技術(shù)的智能專家系統(tǒng),把全線關(guān)鍵工藝參數(shù)等聚焦到線棒材軋線最核心的減定徑區(qū),圍繞減定徑區(qū)的軋制溫度、軋制速度、變形制度等形成一套能自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)調(diào)節(jié)的系統(tǒng),為保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、新產(chǎn)品開發(fā)的高效性等提供支撐,實(shí)現(xiàn)全無人智能生產(chǎn),如中冶賽迪和寶鋼股份高線聯(lián)合開發(fā)的線材減定徑專用軋制計(jì)算系統(tǒng),為提高寶鋼股份高線減定徑生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性提供了良好的技術(shù)手段。
4 結(jié)語
優(yōu)質(zhì)的軋制裝備主要圍繞提高鋼材品質(zhì)、提高生產(chǎn)效率、提高智能化、提高裝備穩(wěn)定性、延長消耗件使用壽命等方面進(jìn)行革新進(jìn)步,對于優(yōu)特鋼線棒材產(chǎn)線而言,絕大部分軋制裝備已實(shí)現(xiàn)了我國自主設(shè)計(jì)制造,絕大部分技術(shù)指標(biāo)也達(dá)到了與進(jìn)口設(shè)備相當(dāng)?shù)乃?,特別是近幾年在線棒材減定徑裝備技術(shù)的國產(chǎn)化和自主化方面取得了很大進(jìn)步,但在設(shè)備穩(wěn)定性、裝備創(chuàng)新性、最高穩(wěn)定運(yùn)行指標(biāo)方面還存在差距,因此需要加快推進(jìn)關(guān)鍵裝備技術(shù)的自主化,盡快實(shí)現(xiàn)比肩世界一流水平。
本文摘自《軋鋼》2023年第40卷第2期