无头焊接轧制和工字轮卷取技术相结合

金胜

达涅利在1995年和2000年分别率先安装了无头轧制工作辊和工字轮卷取生产线。正是从第一台样机安装开始，这两套系统就在削减转制成本方面显示出了无与伦比的潜力。最新进展是将这两个系统的应用相结合来生产无头轧制卷取棒材盘卷，从而逐渐提高两种工艺的效益。


无头焊接轧制和工字轮卷取技术相结合， 每吨节省超20欧元

> 通过在加热炉出口侧将方坯头尾相连的自动连续闪光焊接，无头焊接轧制系统实现了轧机对直棒材、线材和棒材盘卷的无间断无头轧制生产。因该工艺可根据特定的客户需求来生产任何重量的制盘卷（包括由轻型方坯生产特重盘卷），因而尤其适用于线材和棒材盘卷轧机。同时，由于去除了短棒材，所以它还具有节省棒材轧机成本的优势。
> 工字轮卷取工艺是对热轧螺纹钢进行无扭卷取的基础上，将其加工为具有独特无渣折卷能力的高紧凑/超重型盘卷。这提高了从轧机向下游冷处理作业线输送热轧卷取盘卷的进料速度，并不再需要进行任何额外的离线操作，如开卷、拉伸或重新卷取，有利于棒材大盘卷生产者和下游作业线操作员的工作。



无头焊接轧制系统
通过在加热炉出口侧对方坯的自动连续在线的头尾相连的闪光焊接，该创新工艺实现了无间断轧制生产，从而提高了生产能力、工厂效益和材料产量、实现了材料质量的均匀一致性、优化了生产规划、简化了工厂管理并降低了生产成本。因为去除了轧制过程中的坯料间隔时间和剪切棒材头尾的时间，以及短棒材轧制过程中的冷却床加工时间和线材生产中的盘卷剪卷加工时间，才使得上述这一切变成了可能。因此，可忽略不计的废品率大大降低了对维修及消耗品的需求，从而每吨平均节省3.5到4.5欧元的生产成本。

工字轮卷取作业线
2002年，在意大利的Ferriere Nord棒材轧机上安装了第一条工字轮卷取作业线。该项技术的可靠性迅速得到市场认可，截止2015年5月，达涅利已在世界范围内安装了50台工字轮卷取机组。由达涅利研发的工字轮卷取工艺为棒材盘卷的生产带来重大转变，给轧制盘卷生产者及下游盘卷加工者带来极大的便利。
工字轮卷取工艺的核心（专利技术）是无扭卷盘成形技术，该技术“智能”地将棒材定时分配到随后的卷取机转筒的均匀层上。其结果是生产出形状极其紧凑均匀的盘卷，其特点是具备无以伦比的“0.7”的填充系数（与之相比，加勒特式卷取机的系数为0.3，线材卷盘的系数为0.1）。工字轮卷取盘卷具有固定高度和固定内径的特点，同时其外径可随着盘卷重量和棒材尺寸而变化。高质量、超紧凑、超重卷的无扭卷取轧制棒材可提升开卷的无废品率，并提高从轧机向下游冷处理作业线直接输送“轧制状态的”盘卷的速度。更多的技术及运行效益包括：
> 工字轮卷取前控制在线棒材优化，使产品质量均匀一致，全面满足对张力及延展性的要求。
> 紧凑的超重型盘卷对保存及装卸的要求较低，并削减了运输成本。
> 无扭工字轮卷取技术避免了金属材料发生残余轴向扭转（这在传统卷取中时常发生，通常会导致下游冷却处理作业线出现废渣）。


自动化控制系统
工字轮卷取工艺的一个重要部分是自动化和工艺控制系统（一种智能系统），专门用于监督卷取
前棒材的温度调节和控制以及定时将卷取棒材分配到卷取卷筒保持良好的圈型，后续进行良好的卷取，直到盘卷形成完成。工字轮卷取过程中，控制系统还具有专门的盘卷自动称重功能，从而避免离线称重，降低“时间损失”，增加日产量。还可以安装自动振动检测系统（针对线材作业线的吐丝机和快速精轧机），可更好地控制最灵敏的设备，如齿轮箱和卷筒。这些均可降低成品的技术转化成本，高达16-18欧元/吨。
无头焊接轧制和工字轮卷取组合技术
最新的技术创新为无头焊接轧制和工字轮卷取工艺的联合应用。2005年，意大利的Alfa Acciai成为第一家享用这一成功组合技术的工厂。如今，Ferriere Nord又延续了这项组合技术的成功，将超重大盘卷的棒材生产提高至5吨（创下了另一项世界记录），进一步实现了运营效益的最大化。