自動(dòng)軋鋼技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

PAGE2自動(dòng)軋鋼技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用摘要：經(jīng)過(guò)鋼鐵軋制技術(shù)、裝備的引進(jìn)與消化吸收、以及工藝-裝備-產(chǎn)品-服務(wù)一體化的自主創(chuàng)新，中國(guó)鋼鐵軋制技術(shù)已經(jīng)躋身世界先進(jìn)行列，基本完成了工業(yè)化過(guò)程。關(guān)鍵詞：軋鋼；軋鋼設(shè)備；軋鋼技術(shù)

目錄一、我國(guó)軋鋼設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀 1二、軋鋼技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 2（一）萬(wàn)能鋼鐵軋制機(jī)的使用 2（二）對(duì)中型軋鋼機(jī)自動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用 2（三）對(duì)柔性鋼鐵軋制技術(shù)的使用 2（四）節(jié)約加工材料 2三、鋼鋸冷切技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用 3（一）擺動(dòng)式鋸機(jī) 3（二）平推式鋸機(jī) 31.小車(chē)式平推鋸機(jī) 32.滑座式平推鋸機(jī) 4四、金屬冷切圓鋸片的開(kāi)發(fā) 4（一）帶擠壓側(cè)隙的金屬冷切圓鋸片設(shè)計(jì)構(gòu)想 4（二）方案實(shí)施 41、鋸片側(cè)隙形式的設(shè)計(jì) 42、鋸片加工工藝的設(shè)計(jì) 53、鋸片擠壓側(cè)隙專(zhuān)用機(jī)床的設(shè)計(jì) 6四、節(jié)能型金屬冷切圓鋸片在H型鋼冷切中的應(yīng)用 7（一）原有H型鋼鋸切情況分析 7（二）冷鋸機(jī)鋸片板體結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案 8（三）新型側(cè)隙鋸片的節(jié)能效果 91、2種鋸片鋸切情況統(tǒng)計(jì) 92、2種鋸片切中間時(shí)的鋸切工作電流 93、2種鋸片切尾時(shí)的鋸切工作電流 10五、國(guó)內(nèi)外金屬冷切圓鋸片的發(fā)展趨勢(shì) 11總結(jié) 11參考文獻(xiàn) 11致謝 12前言自從進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的鋼鐵工業(yè)為我國(guó)的社會(huì)和國(guó)防的發(fā)展做出了不少的貢獻(xiàn)，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展打下了牢固的基礎(chǔ)。在鋼鐵軋制行業(yè)，我國(guó)先后從國(guó)外引進(jìn)了許多先進(jìn)的技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，在鋼鐵軋制工藝上，我國(guó)也實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的高效化和生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化，使鋼鐵軋制技術(shù)能夠支撐起國(guó)內(nèi)重工業(yè)的生產(chǎn)重任。在我國(guó)的鋼鐵軋制技術(shù)更新中，最重要的是對(duì)萊鋼中型軋鋼機(jī)自動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)用和對(duì)萬(wàn)能軋鋼機(jī)的運(yùn)用，萊鋼中型軋鋼機(jī)自動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了軋線的自動(dòng)化操作，萬(wàn)能軋鋼機(jī)則可以用了加工多種類(lèi)型的鋼鐵，極大方便了我國(guó)的軋鋼工藝操作。一、我國(guó)軋鋼設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀自從我國(guó)進(jìn)行市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制改革后，我國(guó)的重工業(yè)可以向世界發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行學(xué)習(xí)，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，讓我國(guó)的重工業(yè)技術(shù)有了飛速的進(jìn)步。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，我國(guó)的重工業(yè)逐漸從向國(guó)外引進(jìn)技術(shù)，發(fā)展到可以自主研發(fā)新型技術(shù)，我國(guó)的鋼鐵軋制技術(shù)已經(jīng)自成體系，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)，我國(guó)的中小型鋼鐵軋制技術(shù)已經(jīng)逐步到達(dá)世界領(lǐng)先水平。鋼鐵生產(chǎn)線上的關(guān)鍵性技術(shù)設(shè)備如：短應(yīng)力線鋼鐵軋制機(jī)、高線無(wú)扭鋼鐵軋制機(jī)組、高速飛剪設(shè)備、冷飛剪設(shè)備、水冷系統(tǒng)、萬(wàn)能軋鋼機(jī)和軋鋼機(jī)自動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)全部完成國(guó)產(chǎn)化目標(biāo)，初步在鋼鐵軋制工藝上實(shí)現(xiàn)了無(wú)扭、控冷等技術(shù)，極高的加快了鋼鐵的加工速度，我國(guó)自產(chǎn)的棒材鋼鐵軋制機(jī)的最高生產(chǎn)速度可以達(dá)到18m/s，高線鋼鐵軋制機(jī)的最高生產(chǎn)速度可以達(dá)到100m/s，許多鋼鐵企業(yè)的鋼鐵產(chǎn)量超過(guò)了每年80萬(wàn)t的標(biāo)準(zhǔn)。在近些年來(lái)，我國(guó)的鋼鐵工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)呈現(xiàn)了一下幾個(gè)特點(diǎn)：生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備更新快、工業(yè)生產(chǎn)線產(chǎn)量高、車(chē)間的管理水平越來(lái)越完善，鋼鐵生產(chǎn)的特點(diǎn)逐漸由“產(chǎn)量大”向“質(zhì)量高”的方向轉(zhuǎn)變。我國(guó)的中小型鋼鐵鋼鐵生產(chǎn)模式這在向銜接快、進(jìn)程短、連續(xù)化、質(zhì)量高等方向前進(jìn)。國(guó)內(nèi)自行生產(chǎn)的鋼鐵軋制機(jī)，已經(jīng)完全地代替掉從外國(guó)引進(jìn)的老式鋼鐵軋制機(jī)，改善了鋼鐵生產(chǎn)效率和鋼鐵的質(zhì)量，在世界上以鋼鐵產(chǎn)量大而聞名的80家重工企業(yè)中，中國(guó)企業(yè)就占據(jù)了27家，不僅給我國(guó)的重工業(yè)做出了重大貢獻(xiàn)，也給世界的現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。二、軋鋼技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)的鋼鐵生產(chǎn)模式正在向高品質(zhì)、流程短、銜接快、智能化等方向前進(jìn)。我國(guó)的軋鋼技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)中，要做到以下幾個(gè)條件。（一）萬(wàn)能鋼鐵軋制機(jī)的使用萬(wàn)能鋼鐵軋制機(jī)的主機(jī)架是由一對(duì)水平方向的輥和一對(duì)垂直方向的輥?zhàn)苑Q(chēng)的，四個(gè)輥的軸心線在同一個(gè)平面內(nèi)，在主機(jī)架內(nèi)，水平輥為驅(qū)動(dòng)輥，而垂直輥為被動(dòng)輥，可以由四個(gè)方向?qū)︿撹F進(jìn)行軋制加工。萬(wàn)能鋼鐵軋制機(jī)可以對(duì)各種類(lèi)型的中小型鋼鐵進(jìn)行軋制加工，例如H字型鋼、工字型鋼、U字型鋼和不規(guī)則型鋼等。由于用途較廣，比較符合鋼鐵軋制技術(shù)未來(lái)發(fā)展的多功能趨勢(shì)，萬(wàn)能鋼鐵軋制機(jī)在國(guó)內(nèi)的鋼鐵企業(yè)中被廣泛使用。（二）對(duì)中型軋鋼機(jī)自動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用在上個(gè)世紀(jì)90年代，萊鋼中型煉鋼廠向亞洲開(kāi)發(fā)銀行貸款，對(duì)場(chǎng)內(nèi)的生產(chǎn)線進(jìn)行改造，該廠的生產(chǎn)線是全國(guó)鋼鐵生產(chǎn)線中第一條短流程的生產(chǎn)線，可以生產(chǎn)以H字型鋼為主的多種規(guī)格的鋼鐵產(chǎn)品，這條生產(chǎn)線采用了自動(dòng)系統(tǒng)，減少了手工操作的流程，減輕了車(chē)間工人的工作負(fù)擔(dān)，對(duì)生產(chǎn)自動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用也是未來(lái)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)之一。（三）對(duì)柔性鋼鐵軋制技術(shù)的使用在現(xiàn)代的鋼鐵軋制工作中，既要滿(mǎn)足國(guó)家的鋼鐵產(chǎn)量需求，又要滿(mǎn)足不同行業(yè)客戶(hù)的個(gè)性化要求。為了滿(mǎn)足上述兩個(gè)要求，鋼鐵加工企業(yè)可以使用柔性鋼鐵軋制技術(shù)進(jìn)行鋼鐵的加工，這項(xiàng)技術(shù)的原理在于，根據(jù)不同的鋼鐵軋制材料，來(lái)調(diào)整鋼鐵軋制過(guò)程的工藝技術(shù)和冷卻條件，改變鋼鐵軋制材料的力學(xué)性能，生產(chǎn)不同強(qiáng)度級(jí)別的鋼鐵產(chǎn)品。（四）節(jié)約加工材料在鋼鐵的生產(chǎn)線上使用半無(wú)頭或者無(wú)頭的鋼鐵軋制技術(shù)，縮短鋼鐵軋制的工作流程，最大限度地節(jié)省用于鋼鐵加工的材料和能源，降低鋼鐵加工的成本。無(wú)頭鋼鐵軋制技術(shù)是鋼鐵加工中最為科學(xué)合理的鋼鐵加工工藝，這種工藝可以讓我國(guó)的鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展。三、鋼鋸冷切技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用對(duì)于定尺鋸切鋼材而言，在其相關(guān)任務(wù)的完成中，鋸機(jī)極為關(guān)鍵。在整條軋線的所有設(shè)備中，鋸機(jī)雖然只發(fā)揮著輔助作用，但受其特殊的工作性質(zhì)的影響，其運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常往往會(huì)對(duì)整條軋線能否完全發(fā)揮能力起著決定性的影響。因此，在設(shè)計(jì)整體工藝時(shí)，為了在生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)均衡，要以生產(chǎn)量以及產(chǎn)品種類(lèi)等為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)鋸機(jī)的規(guī)格、類(lèi)型以及數(shù)量等進(jìn)行科學(xué)選配。下面將對(duì)較為常用的幾種鋸機(jī)及其特點(diǎn)性能等展開(kāi)簡(jiǎn)單介紹。（一）擺動(dòng)式鋸機(jī)在多種鋸機(jī)中，擺動(dòng)式鋸機(jī)的使用頻率較高，其一般有兩種類(lèi)型，其一是上擺式，其二是下擺式。二者都是通過(guò)氣缸或油缸發(fā)揮其帶動(dòng)作用使得鋸片執(zhí)行對(duì)工件的切斷任務(wù)，其區(qū)別只在于鋸片的擺動(dòng)是向上還是向下。其具有緊湊的結(jié)構(gòu)，鋸片易于安裝、檢修、維護(hù)以及更換。但受其在鋸切上較差的穩(wěn)定性的影響，并不適合將其用于對(duì)有著較大寬高比的型鋼進(jìn)行鋸切。從生產(chǎn)的實(shí)際情況來(lái)看，主要使用的是下擺鋸，而使用上擺鋸的極少，這與其不便于換片與檢修密切相關(guān)。一般情況下，生產(chǎn)冷彎型鋼與高頻焊管的企業(yè)才更多的會(huì)運(yùn)用擺動(dòng)式鋸機(jī)，而在生產(chǎn)熱軋型鋼的小型企業(yè)中，有時(shí)也會(huì)在單根鋸切中使用這種鋸機(jī)。受其較低的造價(jià)與運(yùn)行成本以及便于檢修維護(hù)的影響，其有著極高的運(yùn)用頻率，數(shù)量達(dá)到了數(shù)千。（二）平推式鋸機(jī)平推式鋸機(jī)的使用也是極為常見(jiàn)的，這種鋸機(jī)一般有滑座式與小車(chē)式之分。這種鋸機(jī)的主要運(yùn)作原理就是在可移動(dòng)臺(tái)車(chē)上安裝鋸片主軸箱，發(fā)揮齒條或液壓的傳動(dòng)作用使得鋸片能夠不斷在滑軌上移動(dòng)，并在移動(dòng)的同時(shí)鋸切工件。其具有極好的穩(wěn)定性且便于安裝、檢修與更換鋸片，在成排鋸切多工件或?qū)τ休^大寬高比的工件進(jìn)行鋸切時(shí)，使用此類(lèi)鋸機(jī)更為合適。一般生產(chǎn)高頻焊管、冷彎型與熱軋型鋼的企業(yè)更常使用它。1.小車(chē)式平推鋸機(jī)在我國(guó)，當(dāng)前軋鋼類(lèi)中小企業(yè)通常更多使用小車(chē)式平推鋸機(jī)。具體來(lái)看，其具有以下特點(diǎn)：①機(jī)器造價(jià)較低；②自制較為簡(jiǎn)單；③在其結(jié)構(gòu)上具有較差的平穩(wěn)性；④受其較輕的重量以及較小的功率的影響，在其作業(yè)時(shí)極易出現(xiàn)跳鋸的現(xiàn)象；⑤功能并不齊全，在其作業(yè)時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)沖刷冷卻以及夾緊等功效；⑥在作業(yè)時(shí)，鋸片極易受到磨損與沖擊，特別是對(duì)厚壁工件進(jìn)行軋制時(shí)，極易降低其壽命。⑦受工件對(duì)鋸片的經(jīng)常性撞擊以及悶車(chē)等的影響，鋸片極易出現(xiàn)裂紋或異常損壞，甚至?xí)l(fā)現(xiàn)場(chǎng)的不安全。此類(lèi)鋸機(jī)大多用于對(duì)槽、工、角鋼等的鋸切。2.滑座式平推鋸機(jī)在我國(guó)，鋼鐵及冷彎型鋼等大型企業(yè)通常更多使用的就是滑座式平推鋸機(jī)，其中熱軋企業(yè)使用的此類(lèi)鋸機(jī)多是進(jìn)口的，而冷彎型鋼企業(yè)使用的此類(lèi)鋸機(jī)則多是國(guó)產(chǎn)的。具體來(lái)看，其具有以下的特點(diǎn)：①其對(duì)主電機(jī)的功率有著一定的配置要求；②采取平V型的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式用于聯(lián)結(jié)滑座與機(jī)座；③通過(guò)發(fā)揮齒輪與液壓的傳動(dòng)作用，進(jìn)鋸能夠在每秒二十到兩百毫米的范圍內(nèi)達(dá)到無(wú)極調(diào)速；④一般其整機(jī)能夠達(dá)到三十到五十噸的重量，易于穩(wěn)定其進(jìn)退鋸；⑤功能較為齊全，通過(guò)對(duì)雙側(cè)的相關(guān)裝置進(jìn)行合理設(shè)置，其能夠很好的實(shí)現(xiàn)工件夾持；⑥在其進(jìn)行鋸切作業(yè)時(shí)，工件較為穩(wěn)定，鋸切產(chǎn)生的磨損較為正常。通常情況下，此類(lèi)鋸機(jī)的鋸切每次都能達(dá)到極高的噸位。與小車(chē)式相比，其優(yōu)勢(shì)極為顯著。此外，受冷切水與高壓沖屑等相關(guān)裝備配置的影響，鋸片在鋸切時(shí)能很好的維持其性能?？偠灾狡酵其彊C(jī)在選用鋸片與配置相關(guān)設(shè)備上都極為完善，具有極高的生產(chǎn)效率且較為安全，但其受其較高的一次性投入的影響，一般選擇該機(jī)型的企業(yè)都要有著較高的實(shí)力。綜合來(lái)看，其效益還是較為理想。我國(guó)當(dāng)前使用的進(jìn)口冷鋸機(jī)中多以德意日等國(guó)制造的為主，其中較為常見(jiàn)的機(jī)型有達(dá)涅利、新日鐵、西馬克等。而使用的國(guó)產(chǎn)冷鋸機(jī)則以一重、上重等生產(chǎn)的為主。四、金屬冷切圓鋸片的開(kāi)發(fā)（一）帶擠壓側(cè)隙的金屬冷切圓鋸片設(shè)計(jì)構(gòu)想從側(cè)隙加工的現(xiàn)有方法來(lái)看，大多都是在平板鋸片上利用高額的人力、物力乃至?xí)r間的消耗來(lái)講鋸片的厚度除去，這樣才能得出側(cè)隙。針對(duì)這種情況，以加工鋸片的多年經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)對(duì)側(cè)隙鋸片的現(xiàn)有型式進(jìn)行深入研究，最終得到了新的加工方法，這種方法能夠以除去鋸片厚度以外的加工形式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)側(cè)隙的所需加工，即對(duì)鋸片實(shí)行平板式冷切。具體來(lái)看，就是在冷態(tài)下用齒尖磨具實(shí)現(xiàn)對(duì)側(cè)隙的擠壓。這種加工的新形式能夠最大可能的減少機(jī)械以及人工的耗費(fèi)，而且更為簡(jiǎn)便，甚至連投入設(shè)備所需都極少，卻有著較高的工作效率。（二）方案實(shí)施1、鋸片側(cè)隙形式的設(shè)計(jì)當(dāng)前在加工側(cè)隙的樣式上主要有兩種，一是雙斜面，一是復(fù)合式。而在原有的平板側(cè)隙上以齒型擠壓來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)側(cè)隙的加工，不但能夠使鋸片達(dá)到一定的強(qiáng)度，還能達(dá)到其需要的深度以及一致性。通過(guò)持續(xù)的研究與比較，最后終于得出了側(cè)隙擠壓的相關(guān)形式以及技術(shù)參數(shù)。將傳統(tǒng)的雙斜面、復(fù)合側(cè)隙以及新型擠壓側(cè)隙的三種鋸片進(jìn)行對(duì)比，具體如下圖1。圖1金屬冷切圓鋸片示意圖在上圖1中，對(duì)圖形C的L1進(jìn)行取值設(shè)計(jì)時(shí)，要將其控制在一點(diǎn)三到二點(diǎn)零毫米之間，而最終確定其值時(shí)，要保證其和鋸片的厚度有著正向關(guān)聯(lián)，甚至可以將鋸片厚度作為對(duì)具體加工中的取值進(jìn)行調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)進(jìn)行L2取值設(shè)計(jì)時(shí)，要控制在一點(diǎn)五到二點(diǎn)五毫米之間，要確保其和鋸片的直徑有著正向關(guān)聯(lián)，可以將鋸片直徑作為對(duì)具體加工中的取值進(jìn)行調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)進(jìn)行L3取值設(shè)計(jì)時(shí)，要控制在零點(diǎn)七到一點(diǎn)二毫米之間，同樣要和鋸片厚度有正向關(guān)聯(lián)。而取值L4要控制在零點(diǎn)四到零點(diǎn)七毫米之間。2、鋸片加工工藝的設(shè)計(jì)以鋸片傳統(tǒng)的加工側(cè)隙的相關(guān)工藝為依據(jù)，對(duì)金屬冷切圓鋸片進(jìn)行側(cè)隙擠壓加工時(shí)，其具體工藝路線如下：①以相關(guān)規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)，在對(duì)加工余量進(jìn)行合理保留的基礎(chǔ)上，使用相應(yīng)的切割機(jī)對(duì)下料進(jìn)行切割；②以相應(yīng)的厚度以及尺寸為標(biāo)準(zhǔn)，使用立軸磨床等相關(guān)設(shè)備來(lái)對(duì)兩平面進(jìn)行粗磨；③以二十七到三十五的片體HRC為標(biāo)準(zhǔn)，使用熱處理相關(guān)工藝調(diào)質(zhì)處理鋸片，從而保證鋸片在綜合性能上達(dá)到完善；④以一定的應(yīng)力數(shù)值、端面跳動(dòng)以及平面度為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋸片進(jìn)行校平；⑤以一定的尺寸以及圖紙為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)轉(zhuǎn)傳動(dòng)孔、精車(chē)內(nèi)孔；⑥以一定的得齒型規(guī)格為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)銑刀進(jìn)行選擇并加工銑齒；⑦以一定的尺寸為標(biāo)準(zhǔn)，使用立軸磨床等相關(guān)設(shè)備精磨鋸片；⑧以一定的要求為標(biāo)準(zhǔn)，使用專(zhuān)用機(jī)床加工擠壓側(cè)隙；⑨針對(duì)材質(zhì)與硬度都不同的鋸片，以一定的要求為標(biāo)準(zhǔn)，淬火齒尖并低溫回火；⑩按照?qǐng)D紙要求最終校平鋸片。3、鋸片擠壓側(cè)隙專(zhuān)用機(jī)床的設(shè)計(jì)以加工側(cè)隙擠壓的相關(guān)方式為依據(jù)，對(duì)其專(zhuān)用機(jī)床進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體如下圖2：圖2擠壓側(cè)隙專(zhuān)用機(jī)床示意圖從上圖2可知，該機(jī)床主要由兩部分構(gòu)成，其一是擠壓側(cè)隙進(jìn)給系統(tǒng)，其二是支撐圓臺(tái)。而在該系統(tǒng)中，其主要作用的就是側(cè)隙擠壓模具，其一般安裝于導(dǎo)軌上，該導(dǎo)軌必須能沿直線來(lái)回運(yùn)動(dòng)，之后則由電控相關(guān)裝置對(duì)其進(jìn)給以及后退等進(jìn)行控制。該模具通常為凹形，其帶有的感應(yīng)圈的選擇則是以加工方法為標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)規(guī)格不同的鋸片，其模具的制作需配合不同的取值。在加工側(cè)隙時(shí)，以側(cè)隙取值以及鋸片厚度為標(biāo)準(zhǔn)，其加工方式可以在熱態(tài)與冷態(tài)側(cè)隙擠壓中選擇其一。從冷態(tài)來(lái)看，要對(duì)擠壓時(shí)間及力度進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止齒尖出現(xiàn)裂紋。從熱態(tài)來(lái)看，則要對(duì)加熱的溫度與時(shí)間以及擠壓時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格把控，確保一次擠壓側(cè)隙成型，防止燒尖。該機(jī)床在相關(guān)原理上較為簡(jiǎn)便，且在制造上只需較低的成本。四、節(jié)能型金屬冷切圓鋸片在H型鋼冷切中的應(yīng)用近年來(lái)出現(xiàn)了一種廣泛應(yīng)用于橋梁、建筑以及制造等多種行業(yè)的新型鋼材，其有著一定的經(jīng)濟(jì)斷面，這就是大中型H型鋼。其在生產(chǎn)時(shí)，針對(duì)長(zhǎng)度達(dá)到一百米以上的軋材，其定尺鋸切必須要用圓鋸機(jī)。而要想將斷面質(zhì)量與型鋼外觀達(dá)到較為完善的程度，許多廠家不再使用原有的熱切工藝，而用冷態(tài)鋸切來(lái)替代。一般情況下，這時(shí)要在四百到五百千瓦的范圍內(nèi)選擇主電機(jī)的功率，有著極大的耗電量，這與其鋸切時(shí)的高溫、高強(qiáng)度以及大阻力狀態(tài)有著密切關(guān)系。（一）原有H型鋼鋸切情況分析自上世紀(jì)末起，我國(guó)在該型鋼的生產(chǎn)上前后引入了眾多生產(chǎn)線，比如：長(zhǎng)治中型、萊鋼大型以及馬鋼小型等。在這些生產(chǎn)線中都有著一個(gè)共同點(diǎn)，即其在完成型鋼軋制后都是冷卻之后才矯直，然后再進(jìn)行冷切定尺。從世界范圍來(lái)看，這是當(dāng)前生產(chǎn)工藝中最為普遍的。在以上生產(chǎn)上，其使用的冷鋸機(jī)都是從德意日進(jìn)口的，鋸片則是按照Υ1800～2200mm的規(guī)格進(jìn)行配置的，鋸機(jī)的功率則被控制在四百到五百千瓦的范圍內(nèi)。受平板結(jié)構(gòu)的鋸片、室溫以及高強(qiáng)度狀態(tài)的影響，其在鋸切時(shí)常常會(huì)有電機(jī)過(guò)流出現(xiàn)，不利于連續(xù)生產(chǎn)。在這種情況下，若是將保護(hù)電流提高，又極易造成電機(jī)過(guò)熱，使其被燒壞。此外，鋸片承擔(dān)的軸向與徑向都會(huì)產(chǎn)生較大的載荷，會(huì)導(dǎo)致鋸片在很大程度上減少壽命，這在冷切加工型鋼的相關(guān)技術(shù)中是極為普遍的問(wèn)題。在萊鋼中型生產(chǎn)線中，冷鋸機(jī)由兩部分組成，其一是固定鋸，其二是移動(dòng)鋸，這樣能夠在定尺型鋼的長(zhǎng)度上實(shí)現(xiàn)靈活變動(dòng)，其主電機(jī)功率采用五百千瓦，電壓則達(dá)到了六千伏特，鋸片的常用線速度達(dá)到了每秒一百二十米。在進(jìn)行鋸切時(shí)，使用水平液壓將工件夾緊，確保了其穩(wěn)定性，同樣用液壓驅(qū)動(dòng)鋸片進(jìn)給，確保其速度的穩(wěn)定，還能無(wú)極調(diào)速。（二）冷鋸機(jī)鋸片板體結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案鋸片在工作過(guò)程中,其電機(jī)功率主要消耗在以下方面：①運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)和鋸軸，②克服工件與鋸齒間的阻力，③克服鋸片側(cè)面與工件斷面的阻力。前2項(xiàng)在一定情況下是相對(duì)穩(wěn)定的，且難以降低；而第3項(xiàng)可通過(guò)改變鋸片板面結(jié)構(gòu)等來(lái)改變。冷鋸機(jī)要達(dá)到較高的生產(chǎn)效率，就必須保持鋸片足夠的鋸切線速度。要做到這一點(diǎn)，首先主電機(jī)要有足夠的功率，且經(jīng)常滿(mǎn)負(fù)荷工作。而要降低電機(jī)負(fù)荷且鋸片正常工作，只能減輕鋸片與工件間的摩擦力。但在實(shí)際生產(chǎn)中,以Υ1800mm鋸片為例，實(shí)際端跳值達(dá)到<1mm已是很好水平，想進(jìn)一步降低難度極大。其次，還要降低鋸片與工件間的摩擦系數(shù)，在一定條件下這也難以改變。最后筆者認(rèn)為改變鋸片板體結(jié)構(gòu)，加工鋸片雙側(cè)產(chǎn)生環(huán)形側(cè)隙，能減少鋸片參與摩擦面，最能降低摩擦功。以生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)為依據(jù)，在對(duì)其使用冷鋸機(jī)鋸片的具體情況進(jìn)行詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)鋸片的不同類(lèi)型，使用計(jì)算機(jī)仿真分析其板體結(jié)構(gòu)，并將國(guó)外的同類(lèi)產(chǎn)品作為參照，最終選出最佳的尺寸。下面將對(duì)比改進(jìn)前后的鋸片結(jié)構(gòu)，其具體情況如下圖1。鋸片一般是一個(gè)圓盤(pán)體，薄且大，其厚徑比例達(dá)到了1∶160。下文將比較側(cè)隙與雙側(cè)凹槽，為此還開(kāi)發(fā)了鋸片側(cè)隙磨床。在該機(jī)床上，在固定鋸片后，其能旋轉(zhuǎn)，且速度還都不同。在鋸片上的適合位置磨削臥軸磨頭，使其加工出的側(cè)隙結(jié)構(gòu)符合要求。圖12種鋸片結(jié)構(gòu)比較（三）新型側(cè)隙鋸片的節(jié)能效果針對(duì)萊鋼中型，對(duì)其固定冷切鋸機(jī)對(duì)比新型側(cè)隙鋸片與平板片，同時(shí)，在用電流值替代功率值的基礎(chǔ)上，對(duì)而二者的耗電情況進(jìn)行比較與分析。具體來(lái)看，冷鋸機(jī)在相關(guān)參數(shù)上的情況如下：①主電機(jī)的功率要在五百到六百千瓦之間；②鋸片的線速度要達(dá)到每秒一百二十米，而進(jìn)給速度則是每秒七十毫米；③用水平液壓對(duì)工件夾緊，冷卻水壓則要達(dá)到四兆帕斯卡；④鋸切時(shí)保持室溫；⑤工件按照長(zhǎng)二百四十四毫米、寬一百七十五毫米、高七或十一毫米的規(guī)格來(lái)選擇；⑥材質(zhì)一般是Q235與Q345，每次可以同時(shí)將五支鋸切。1、2種鋸片鋸切情況統(tǒng)計(jì)通過(guò)相關(guān)統(tǒng)計(jì)可以了解兩種鋸片在鋸切時(shí)的相關(guān)情況，具體如下：表12種鋸片鋸切情況統(tǒng)計(jì)2、2種鋸片切中間時(shí)的鋸切工作電流在上文的基礎(chǔ)上，通過(guò)相關(guān)比較，可知二者在鋸切工作達(dá)到中段時(shí)的電流相關(guān)情況，具體如下：表2鋸片鋸切中間時(shí)的鋸切工作電流A在同等條件下，將二者在完成二百二十刀鋸切時(shí)的電流變動(dòng)進(jìn)行比較，可以了解到側(cè)隙的電流變化起伏不大，較為穩(wěn)定，電流平均在四十二安；而平板鋸片電流則在增加刀數(shù)時(shí)隨之增大，電流平均在五十三安。計(jì)算側(cè)隙節(jié)約耗電的公式如下：(平板片電流-側(cè)隙片電流)/平板片電流×100%=(53A-42A)/53A×100%=20%由上面的公式可知，與平板鋸片相比，側(cè)隙鋸切時(shí)電流平均低了大約百分之二十，即節(jié)約了而大約百分之二十的電流。3、2種鋸片切尾時(shí)的鋸切工作電流在上文的基礎(chǔ)上，通過(guò)相關(guān)比較，可知二者在鋸切工作達(dá)到尾段時(shí)的電流相關(guān)情況，具體如下：表32種鋸片切尾時(shí)的鋸切工作電流A由上表3可知，切尾時(shí)，側(cè)隙電流平均47安，而平板鋸片則是67.7安。(平板片電流-側(cè)隙片電流)/平板片電流×100%=(67.7A-47A)/67.7A×100%=30%即在切尾時(shí)，與平板鋸片相比，側(cè)隙節(jié)約了平均百分十三十的電流。按照本文研究來(lái)對(duì)節(jié)能型側(cè)隙鋸片進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠減輕鋸片的磨損，減少耗能，延長(zhǎng)其使用壽命。對(duì)于冷鋼鋸切而言，這能夠極大程度的實(shí)現(xiàn)節(jié)能。此外，其還能為鋸機(jī)減輕負(fù)荷，為皮帶及電機(jī)減少消耗。這在鋼鐵行業(yè)的推廣有著極大的價(jià)值。五、國(guó)內(nèi)外金屬冷切圓鋸片的發(fā)展趨勢(shì)自上個(gè)世紀(jì)晚期之后，以金屬熱切為基礎(chǔ)，西方許多工業(yè)國(guó)家推出了金屬冷切的相關(guān)技術(shù)，此后，該技術(shù)慢慢被推廣。對(duì)于扎件而言，該技術(shù)的出現(xiàn)為產(chǎn)品精度及其外觀質(zhì)量的改善極為有利。另一方面，受大型化鋼材需求的影響，金屬冷切圓鋸片在發(fā)展上也開(kāi)始愈加大型化，當(dāng)前其已經(jīng)發(fā)展到了兩千五百到三千毫米。而從鋸片材質(zhì)來(lái)看，大多都不再使用高碳錳鋼，更多的是運(yùn)用低或中碳錳鋼，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)其塑韌性的增強(qiáng)。而在我國(guó)，冷彎與熱軋企業(yè)中引入冷鋸機(jī)等國(guó)外先進(jìn)設(shè)備大多是在二十世紀(jì)九十年代，這些設(shè)備的引入使得這些企業(yè)大大提高了金屬冷切相關(guān)技