1、图 2轧件变形抗力（万能水平辊轧制力）趋势钢轨通长尺寸波动的原因分析及改进郭运锋（河钢邯钢大型轧钢厂，河北邯郸050600）摘要：邯钢大型厂在生产初期存在着钢轨规格尺寸的通长波动问题，严重制约产线产量质量的提升。随着生产经验的积累及对产线设备的了解，通过对万能轧制法中轧件的咬入状态、轧机设备的功能精度、辊箱装配、轧机辊缝弹跳、万能轧机间堆拉关系的影响及孔型设计等相关问题的分析研究，以及工艺优化及改进，成功实现了全万能法轧制工艺。关键词：尺寸；万能轧机；改进中图分类号：TG332+.1文献标识码：A文章编号：1672-1152（2023）05-0239-021生产工艺河钢邯钢大型轧钢厂（全文简称
2、邯钢）型钢线主轧线采用由 BD1+BD2+U1EU2+Uf 共 6 架轧机组成的万能轧制生产线，其生产工艺及装备具备世界先进水平。其工艺流程：连铸坯步进梁式加热炉高压水除磷BD1 粗轧BD2 粗轧U1、E、U2 万能粗轧UF 万能精轧热锯切尾钢轨预弯步进式冷床冷却复合矫直机矫直检测中心检测（断面尺寸检测、平直度检测、超声波探伤及涡流探伤）液压补矫锯钻定尺入库。2生产难点钢轨属于不对称轧制,其变性规律更加复杂,在四辊万能轧机上生产重轨时,必须准确地给出各部位压下量,否则便会导致尺寸波动过大。通过对重轨尺寸波动进行分析，并制定对应预防控制措施；以提高百米钢轨的通长尺寸合格率。下面对可能影响钢轨轨高
3、尺寸波动的因素进行分析。2.1钢轨头尾温度差的影响型钢线加热炉为两座步进梁式炉，使用当今最先进的数字化脉冲烧嘴，可满足各品种钢加热曲线要求，钢坯加热温度均匀，氧化烧损少，脱碳少。钢坯加热温度 1 2501 280。加热曲线如图 1 所示。生产初期，在轧制时因不能形成连续性出钢，炉头处钢坯温度与炉内钢坯温度产生差异，在轧制过程中，随着轧制道次的增加，轧件越来越长，造成轧件咬入端部比尾部温度高，轧制过程中的变形抗力随着轧件的变长，逐渐增大（见图 2），最终造成取样尾部尺寸比端部尺寸偏大（尾部尺寸比头部尺寸偏大）。2.2设备功能精度的影响型钢线万能轧机机组由德国 SMS 公司设计制造，轧辊线下组装后
4、整体进入开放式牌坊内，由轧机牌坊衬板与轧辊辊系紧密接触，随着轧制过程辊缝变化，辊系在牌坊内上下滑动，随着时间的推移，衬板产生磨损，造成辊系在机架内轴向窜动量变大，最终造成轧制过程不稳定，产品尺寸波动变化大。2.3BD2 孔型未充满的影响BD2 的任务是将方坯轧制成具有钢轨形状的中间坯，如图 3 所示。可以看出 BD2 孔型前 4 道次均为闭口孔，其中第 1、2 孔主要是轧出腰的形状。第 3 孔为切分孔，轧出了钢轨的雏形，此道次变形量最大，轨头、轨腰和轨底的延伸不均，所以最不容易咬入。此道次的切分质量直接决定了钢轨头、腰和腿的金属分配比例。若此道次孔型充填不充分，后续轧件在孔槽中“失稳”，导致钢
5、轨各部分金属量分配不均匀，经万能轧制后出现各部位尺寸不一致现象。2.4万能轧机轧制时辊缝弹跳的影响型钢线万能轧机采用德国 SMS 公司设计制造，在该机组上使用了液压 AGC（辊缝自动控制系统）与收稿日期：2023-02-17作者简介：郭运锋（1980），男，河南漯河人，本科，毕业于西安建筑科技大学金属材料专业，工程师，研究方向钢轨生产工艺优化。总第 208 期2023 年第 5 期山西冶金Shanxi MetallurgyTotal 208No.5，2023DOI:10.16525/14-1167/tf.2023.05.091图 1钢坯加热温度曲线2-1万能二道次轧制力2-2UF 轧制力图 3
6、轧辊孔型图示1 3001 2751 2501 2251 2001 175温度/时间实际加热温度设定温度1 道2 道3 道4 道5 道经验交流山西冶金E-mail:第 46 卷1 3001 2751 2501 2251 200温度/时间坯料尾部加热温度坯料头部加热温度图 7加热曲线TCS（张力控制系统），在生产前对位移、压力传感器进行“零位”标定，水平辊、立辊标定力达到约 300 kN 以上，充分消除了机架间的间隙，确保了轧制过程中辊缝偏差在 0.1 mm 以内。生产时对万能轧机辊缝 PDA观察如图所示，咬入时辊缝有微小波动，开始正常轧制时辊缝基本无变化。因此，轧机辊缝弹跳对尺寸波动无影响，如图
7、 4 所示。2.5万能轧制过程三机架间“张力”平衡的影响型钢线万能轧机为 U1/E/U2 三机架串联布置，在生产时三机架连轧，各机架间在生产过程中要保证单位时间内的金属体积相等。才能确保机架间张力的平衡。若不相等的轧件就会出现张力失衡，造成轧件局部尺寸的变大（失张）或变小（张力大），如图 5 所示。2.6矫直工艺对钢轨尺寸的影响型钢线平立复合辊式矫直生产线的水平矫直机为研究对象，该矫直机由 9 个辊组成，如图 6 所示。R1R8辊配有孔型，R9辊没有孔型。矫直辊间距为 1 800 mm，矫直辊直径为 1 000 mm，矫直速度为1.5 m/s。对矫直前后钢轨的轨高尺寸进行比较，其结果如表 1
8、所示。由表 1 可以看出，矫直后钢轨尺寸变小，是矫直压下量导致产生，而尺寸波动在钢轨进入冷床时已经产生，因此可确认矫直工艺对钢轨的尺寸波动没有影响。3尺寸波动改进措施1）改变坯料加热方式。在满足产线能耗标准前提下，为避免钢轨长度方向上因轧制过程造成的温降影响，通过优化加热二级自动控制程序，在满足加热工艺的范围内，适当调整加热制度，将尾部加热温度比头部高 25，加热曲线如图 7 所示，保证钢坯头尾加热温度，减小因温降而影响的尺寸波动。2）优化孔型设计方案。通过对 BD2 轨型孔的优化，减少轧件在咬入过程中的金属量偏差，使轨头、轨底金属量分配达到平衡，保证轧制过程中轧槽充满良好，减少轧件轧后的偏头
9、现象。3）优化万能轧机之间张力平衡。通过修改万能三架轧机的辊径来控制机架间的张力平衡，确保轧件在机架内的平稳轧制。4）确保万能轧机设备精度。通过制定易损件的点巡检制度及磨损更换标准，优化工艺件的更换周期，并对使用至后期时产生的尺寸波动影响制定相应的控制方法。4结语通过对钢轨通长尺寸波动影响因素的研究，有效地控制了钢轨通长尺寸波动问题，使百米钢轨轨高尺寸波动控制在 0.3 mm 以内，达到国内同类型企业水平，进一步满足国铁重点工程建设需求。（编辑：苗运平）（下转第 250 页）图 4万能轧制力及轧制辊缝图 5轧机三道次轧制扭矩趋势图 6矫直辊布置图示表 1矫直前后轨高尺寸波动比较表mm部位50
10、轨60 轨矫前矫后矫前矫后尾部 1152.6152.4176.5176.2尾部 2152.5152.3176.6176.4中间 1152.6152.4176.2175.9中间 2152.3152.0176.4176.2头部 1152.4152.2176.4176.1头部 2152.3152.0176.3175.93 0002 5002 0001 5001 0005000403530252015105平辊辊缝/mm轧制力/kN11：28：1511：38：3011：38：4511：39：0011：39：1511：39：3011：39：4511：40：0011：40：1511：40：30时刻时间扭矩
11、重轨入口R1R3R5R7R9出口R2R4R6R8d1d2d3d4240山西冶金E-mail:第 46 卷Analysis and Treatment of TRT Turbine Problems in 3 200 m3Blast Furnace in East Districtof HansteelSu Zhenhua（Energy Center of HBIS Group Hansteel Company,Handan Hebei 056015）Abstract:In response to the abnormal vibration,displacement growth,and hi
12、gh temperature rise of thrust pads during the operation of the3200m3 blast furnace TRT unit at Hansteel,corresponding solutions are proposed.The equipment is inspected to eliminate hidden dangers,ensure efficient and stable operation of the unit,reduce fault rates,and extend the operating cycle of t
13、he equipment.This can providereference for relevant personnel in the same industry.Key words:TRT;vibration;displacement;oil film;dustAnalysis and Improvement of the Causes of Fluctuation in the Overall Length of Steel RailsGuo Yunfeng（Large Rolling Mill,HBIS Group Hansteel Company,Handan Hebei 05060
14、0）Abstract:In the early stages of production,there was a problem of fluctuation in the overall length of steel rail specifications in the largefactory of Handan Iron and Steel,which seriously restricted the improvement of production line output and quality.With the accumulation ofproduction experien
15、ce and understanding of production line equipment,through analysis and research on the bite status of rolled pieces,functional accuracy of rolling mill equipment,roll box assembly,rolling mill gap bounce,the impact of stacking and pulling relationshipbetween universal rolling mills,and pass design i
16、n the universal rolling method,as well as process optimization and improvement,theuniversal rolling process has been successfully achieved.Key words:size;universal rolling mill;improvement用，2016（15）.57-602刘永杰.锅炉受热面管失效原因及防治措施J.科学技术创新，2020（18）：161-1623胡杰.锅炉受热面爆管原因分析及防范措施J.通讯世界，2019，26（3）：285-2864陈浩，张涛，田峰，等.火电厂锅炉受热面失效形式分析及预防措施J.内蒙古电力技术，2018，36（1）：71-755戴晨，纪冬梅，郭恒超，等.锅炉炉管氧化皮的生成及剥落研究综述J.上海电力学院学报，2018，34（1）：24-32；656冯珑.火电厂锅炉金属氧化皮剥落问题研究及防范措施J.世界有色金属，2016（13）：67-687桑立彪.工业锅炉受热面管失效分析及其预防措施J.化工管理，2019（35）：1
