利用型钢万能连轧机组轧制槽钢

刘瑞刚，张传莲，吴雪峰，薛跃华

(山东日照钢铁有限公司型钢厂，山东 日照 276806)

一、利用现有万能机组轧制槽钢工艺条件

国内轧制槽钢多采用横列式轧机或者是两辊连轧机组，两辊轧制槽钢通常采用直轧式、弯腰式以及蝶式孔型系统。传统槽钢轧制属于纯孔型轧制，存在的主要问题有：孔型系统设计比较复杂，对孔型设计要求较高；轧件脱槽难度大，容易引起缠辊等事故；在线可调整量小，轧辊磨损后只能通过下线重车以保证成品尺寸；轧辊磨损严重，车削量大，增加了轧辊消耗；两辊轧机轧制槽钢时负荷相对较大，容易引起断辊事故。

为此，通过分析论证结合目前生产H型钢及工字钢使用万能轧机轧制的规律和特点，决定采用现有万能轧机连轧机组混合孔型轧制槽钢，如图1所示，四辊万能轧机由上下水平辊及两侧立辊组成，水平辊带驱动，两侧立辊无驱动。轧制槽钢所需的万能孔型系统包括万能粗轧孔型及万能成品孔型，如图2所示，通过调整水平辊辊缝及立辊辊缝可以在线对轧件尺寸进行调整。

由于四辊万能轧机属于开口式，轧件腿端属于自由宽展，因此需要在连轧机组中的两辊轧机布置控制孔，对腿端和肩部进行控制加工，保证轧件外端形状满足要求（如图3所示），同时两辊轧机对轧件腿长进行控制，保证料型尺寸符合要求。

二、万能轧法轧制槽钢的工艺及孔型系统介绍

1.两辊可逆轧机开坯轧制设计要点

为减少设备投入费用，降低开发成本，轧制槽钢所需坯料仍采用目前轧制H型钢所用连铸方坯。开坯由两辊可逆轧机进行，由于坯料方大，所以根据不同规格需要在开轧机上布置一到两个箱型孔进行缩料，再进入切深孔进行切深轧制。BD最后一个孔型出来料型尺寸、假腿尺寸等可以通过连轧逆推得到。由于槽钢槽式结构的特殊性，在设计BD孔型时要充分考虑到腿部金属与腹板金属延伸的不均衡性，尤其是在切深孔型中要保证腿高及腿部金属量，切深孔型一般采用闭口式，以充分利用其特点使腿部得到加工。其他设计原则基本同工字钢孔型设计一致。BD轧机孔型中可布置一个控制孔，也可不设。BD出来最终料型如图4所示。

2.四辊万能轧机轧制槽钢孔型的特点

四辊万能轧机轧制槽钢的孔型设计同其他型钢万能孔型设计，即通过从成品轧机逆轧制顺序进行推算，最后根据前后架次变形情况及压下量等进行适当调整。

相对于H型钢及工字钢等对称截面的万能轧法而言，槽钢的变形有所不同。由于少了两侧翼缘，轧件在变形过程中腿部金属受腹板拉缩较大，金属向腹板流动趋势大，不利于腿的增长，因此在设计孔型时，在后期靠近成品孔型架次上应尽量保证腿和腹板的延伸比大于1。另外由于立辊与水平辊辊缝可调，对于槽钢肩部的充满度影响较大，在设计孔型及制订压下规程时必须充分考虑到上述因素。所以在设计万能孔型时必须在肩部给予一定的金属补偿，即设计一个假帽储存金属，防止后期加工过程中肩部金属充不满造成塌肩现象，图5为万能粗轧孔型料型。

控制孔用来加工槽钢腿高、肩部及腿端。腿高加工量一般取4～6mm，要保证腿端高度方向有压下量，以便使腿端得到充分加工。控制孔中腹板的压下量要小，腿端不给侧压以防止出耳子。

成品孔型设计不同于两辊轧制，如图6所示，由于立辊可以进行压、放调整，所以腰高、腿厚可调整量大，只有上辊宽度W上和下辊辊缘宽度W下是相对固定的，所以在设计W上时应尽量保证轧机压靠后腰高不超尺寸下限，同时根据要求轧制。负差情况综合考虑适当进行选择，下辊侧壁斜度及圆角R按国标要求进行选取，下辊辊缘宽度W下结合腰高及腿厚进行选取，确保轧后成品满足尺寸要求。

3.万能连轧机组轧机布置形式

万能轧机由两侧立辊及上、下水平辊构成孔型，属于纯开口式，轧制槽钢时轧件在变形过程中腿端及肩部均属于自由宽展，必须布置控制孔对轧件腿端及肩部进行充分加工，因此合理布置轧机形式十分重要。在实际轧制过程中连轧机组采用四架两辊轧机布置控制孔型，其余七架均为四辊万能开口式轧机，立辊全部采用平辊。其中连轧第一架布置为两辊控制孔，以便对BD来料腿端及肩部进行加工，然后进入万能轧机轧制，后面两辊跟四辊万能轧机适当交叉布置，以合理控制轧件腿端及肩部金属。最后一架成品轧机采用万能轧机，成品前采用两辊控制孔，这样能够很好地加工轧件腿端及肩部，保证成品质量。

轧制槽钢时的万能连轧机组轧机具体布置形式如下： (BD)→H→U→U→H→U→U→H→U→U→H→Uf(万能成品)（其中H代表两辊轧机布置控制孔，U代表四辊万能轧机）。

三、综述

采用万能连轧机组轧制槽钢具有下列优点：轧制比较稳定，事故相对较少；连轧机组轧制槽钢小时产量得到提高，C25等规格达到每小时200t以上；轧机负荷小，比较均匀，最大负荷不超过50%，两辊轧机负荷在20%左右；轧件尺寸调整更加灵活，产品规格调整更加方便快捷。

在现有万能轧机连轧机组生产线上进行槽钢开发轧制，充分利用现有设备条件，根据槽钢和H型钢的特点适当共用部分导卫件及轧辊，拓展了工艺件的共用范围，轧辊利用率得到提高，减少了设备投入费用，提高了经济效益。

[1]高真凤.用万能孔型轧制方坯和槽钢 [J].国外钢铁，1996.

[2]李正平.20号槽钢在600轧机万能粗轧孔型中的轧制 [J].国外钢铁，1991.