参考文献 ［1］ 孙新学，王贵森.棒线材无头轧制技术国内外研发概况［J］.冶
金自动化 2005（增刊）:15- 21. ［2］ 孙新学，付永领，卢宁,等.棒线材无头轧制系统工艺过程分析
及控制系统研究［J］.机床与液压,2007（2）:167- 171. ［3］ 宋泽海，孙维森.棒材无头焊接轧制设备及工艺［J］.机械，
焊接变压器安装在焊接小车上, 用于提供直流 型大密度焊接电流［3］。 3 棒线材无头轧制系统工艺过程分析
钢坯经加热炉预热后 (钢坯温度可达 1 100～ 1 200 ℃)，由炉中输送辊道送入炉口处的夹送辊 1 号(参见图 1),夹送辊夹紧，并驱动钢坯进入除鳞箱对 钢坯头部除磷。除磷结束后,钢坯仍由夹送辊 1 号驱 动追赶前一根钢坯。当停留在初始位置的焊机检测 到前一根钢坯 (由夹送辊 2 号和第一架粗轧机驱动) 的尾部(已除鳞)时,焊机立即启动并加速,一旦焊机追 赶上前一根钢坯并使其尾部在焊机适当位置就位, 焊机就与该钢坯同步运行。当后一根钢坯的头部在 夹送辊 1 号的驱动下追上前一根钢坯, 并在焊机适
20世纪 50 年代前苏联重型制造业中央科学研 究院研制开发出了世界上第一台用于棒线材无头轧 制系统的移动式闪光焊接设备。1974 年世界上第一 套棒线材无头轧制系统在前苏联马凯耶夫钢厂 350- 2 轧线上投入试运行,创造了个别班次连续焊接 100~150 根钢坯，机时产量提高 10%～15%的记录。 但由于受当时技术水平等因素限制, 未能形成商用 产品。由于钢坯无头轧制展示出了诱人的经济效益, 日本 NKK 公司和意大利达涅利公司在吸收了前苏 联无头轧制技术研究成果的基础上, 借助现代先进 的控制技术, 分别于 1997 年和 1998 年独立地研制 出了商用的棒线材无头轧制系统, 并在世界范围内 得到了推广应用。但是,由于种种原因,这些设备运行 状况都不太理想［1］。于是对棒线材的无头轧制系统 的工艺过程进行了剖析和研究。 1 棒线材无头轧制系统的组成
Abstract：The conception of endless rolling and its history of development were introduced. The component and function for an endless wire and rod rolling system and its core equipment (moving flash welder) ware analyzed。 Key words：wire and rod, endless rolling, work process
夹紧装置由固定夹钳和移动夹钳组成，分别用于 夹持前一钢坯的尾部和后一钢坯的头部。固定夹钳和 移动夹钳均由固定钳口、活动钳口、夹紧油缸和馈电 附件等组成。固定夹钳固定在小车架上；而移动夹钳 则固定在移动台车上,可沿台车轨道相对固定夹钳移 动。钳口除实现对钢坯夹紧外，还用于给钢坯馈电。
对接装置由 2 条布置在钢坯轴线两侧的对接油 缸组成。活塞杆头部装在移动台车上,缸筒固定在小 车架上,用于调整两钢坯的闪光间隙,并在闪光结束 时提供足够的顶锻力使 2 钢坯结合在一起。
总第 118 期 2009 年第 2 期
文章编号：1672-1152（2009）02-0027-02
山西冶金 SHANXI METALLURGY
棒线材无头轧制系统的工艺过程分析
Total 118 No.2，2009
蔡 宝 杨晓明 刘江林
（太原科技大学, 山西 太原 030024）
摘 要：简要介绍了无头轧制的概念和无头轧制系统的发展概况,分析了棒线材无头轧制系统核心设备(移动式
2001（3）：45- 47.
（责任编辑：苗运平）
Analysis on Work Process of Endless Wire and Rod Rolling System
CAI Bao YANG Xiaoming LIU Jianglin
（Taiyuan University of Science and Technology，Taiyuan, 030024，China）
闪光焊机)的组ห้องสมุดไป่ตู้及功能特点,及棒线材无头轧制系统的工艺过程。
关键词：棒线材 无头轧制 工艺过程
中图分类号：TG335.6
文献标识码：A
收稿日期：2008－10－23
棒线材无头轧制，是通过焊接等方式生产出无头 长坯，然后对长坯进行连续轧制。与目前现代化的高 速线棒材轧制生产线的主要区别是经加热炉加热后 的方坯焊成一条“无头尾”的方坯条送入轧机实施连 续生产。显然,用于生产无头长坯的设备(如移动式闪 光焊机)是实现钢坯无头轧制的核心设备。由于无头 长坯的轧制和传统的单坯轧制所用的轧制设备及操 作工艺没有太大的区别,因此,棒线材无头轧制系统就 是特指生产无头长坯的焊接设备及其附属装置。
焊接型无头轧制技术的优点主要体现在提高产 量、产品收得率及设备利用率和降低操作费用、改善 设备维护等方面。方坯焊接成为无头坯后，消除了一 根根方坯之间的等待时间，也就提高了设备的有效生 产时间，相应地也就提高了产量。此外，大幅度减少了 轧件的切头量和切头时的时间。加上机械和设备寿命 的延长，设备维修量减少，所有这些使得操作和维修 人员的需求减少，从而都有利于降低操作费用。
个表面上的氧化铁皮)、移动式闪光焊机、摆动辊道、 保温装置(用于焊后钢坯的保温和均热)、轧机系统和 焊机液压站、冷却泵站(冷却焊接变压器和与热钢坯 直接接触的装置)等组成。
摆动辊道
毛刺清 焊机液 冷却 理装置 压泵站 泵站 保温罩 夹送辊 2 号
加热炉 夹送辊1号 除磷装置 移动式 输送辊道 1号粗轧机 闪光辉机
当位置就位时,焊机夹紧装置动作，依次夹紧后一根 钢坯的头部和前一根钢坯的尾部，焊机上的测速辊 抬起,夹送辊 1 号松开；2 钢坯头部对中调整；焊接变 压器启动并向钢坯馈电，对接装置调整 2 钢坯间间 隙，使 2 钢坯头部加热、闪光。在钢坯充分稳定闪光 后，通过顶锻使 2 钢坯结合在一起，焊接变压器停止 馈电,毛刺清理装置动作，依次清除焊口两垂直和两 水平表面上的焊瘤，夹紧装置依次松开固定夹钳和 移动夹钳, 焊后钢坯在夹送辊 2 号的驱动下进入保 温罩,与此同时,焊机减速、然后快速返回到其初始位 置,停车待机,完成一个焊接循环，下一块方坯到来时 再进行下一轮焊接周期。焊接时间长短要按照生产 钢种和焊接时的方坯温度来决定，焊后的钢坯通过 保温罩均热、保温，经粗轧、精轧、精整等工序后轧制 出所要求的最终轧件。 4 结语
图 1 是典型的达涅利公司棒线材无头轧制系统 设备布置简图［2］。它由加热炉、夹送辊、输送辊道、除 鳞箱(用高压水清理距离头尾约 1.5 m 范围内钢坯 4
第一作者简介：蔡宝（1983- ），男，现为太原科技大学机 械 设 计 与 理 论 （ 型 钢 轧 制） 专 业 硕 士 研 究 生 。 Tel： 13403460712，E- mail：cai198312@
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山西冶金 E- mail:yejinsx@
第 32 卷
夹紧油缸 顶锻油缸 活动钳口 固定钳口
顶锻油缸
带齿条的小 车轨道
焊接 变压器
焊接 变压器
去毛刺装置 移动夹钳 移动台车 预热钢坯 小车轨道 台车轨道 支承滚轮 驱动电机 驱动齿轮
图 2 无头轧制系统闪光焊机结构示意图
毛刺清理装置由 2 条驱动油缸和清理刀具等组 成, 垂直安装在焊机固定夹钳和移动夹钳之间的小 车架上,用于清理钢坯焊口处的焊瘤。
图 1 棒线材无头轧制系统设备布置简图
2 移动式闪光焊机的组成装置及功能分析 下页图 2 是达涅利公司无头轧制系统移动式闪
光焊机结构示意图［2］。它由焊接小车、夹紧装置、对 接装置、毛刺清理装置和焊接变压器等组成。移动式 闪光焊机可在移动中实现对钢坯的焊接。
焊接小车由小车架、支承滚轮、导向轮和驱动装 置等组成，用于支承、安装变压器和夹紧等装置。焊 接小车由 2 台交流电机经减速器、齿轮齿条驱动。