初軋和鋼坯軋制
正文
在初軋機上把鋼錠軋製成板坯、方坯和異型坯，並破壞鋼錠的鑄造組織的過程稱為初軋。也可配有鋼坯軋機,將大斷面的初軋坯進一步軋成各種小斷面的鋼坯。初軋機和鋼坯軋機的規格以“軋輥的公稱直徑”表示（見軋機）。初軋機已有 110多年的發展歷史。60年代以來，在技術上有較大的發展，水平二輥可逆式工作機座的輥徑有些已增大到1370mm，個別達到1500mm，主電動機容量增大到9000～14000千瓦，最大鋼錠重量近50噸,每台軋機的年生產能力可達350～600萬噸。一些國家建成了帶有立輥的板坯初軋機，有的能生產最大寬度為2300mm的板坯。初軋 初軋的鋼錠應先在均熱爐內加熱，並應採取熱裝爐,先進的裝爐錠溫可達850℃以上。在頭幾道軋次時鋼錠表面變形易形成“魚尾”，現已採取多種控制措施。初軋的道次較多，而初軋機上的孔型數量有限，所以採用共用性大的平孔或箱形孔。板坯立軋時軋輥的開口度很大，高達2700mm，壓下裝置的調整速度快達每秒鐘300mm。軋製成鋼坯後，以火焰進行四面清理,有時還設冷態清理。剪下採用多刀少切和最佳配尺方法，可提高成坯率。鋼坯在冷卻後，對要求嚴格的無縫管坯等需進行矯直、拋丸清理、探傷和修磨等精整工作。對一些特種鋼坯需進行緩冷等熱處理。初軋機按結構和生產坯料可分為方坯初軋機、方坯－板坯初軋機和板坯初軋機三種，均為可逆式軋機。
方坯初軋機 開口度較小，可生產方形、矩形、異形和圓形等鋼坯，初軋機除機前有帶翻鉤的推床外，還附加有輔助的翻鋼裝置。
方坯－板坯初軋機 既可生產方坯，又可生產板坯。廣泛採用的是大開口度初軋機，可生產工字鋼用的異形坯。為使軋輥有足夠的強度，輥徑一般大於1000mm，開口度取決於所生產的板坯的寬度，70年代最大可生產寬1850mm的板坯。
板坯初軋機 專門用於生產板坯。除水平輥以外，在機前或機後有立輥，用於齊邊和控制坯寬。在初軋機後常設生產小鋼坯的連軋機。
鋼坯軋制 在初軋機後面配置鋼坯軋機，可生產斷面為50×50至240×240mm方坯,直徑為80～270mm的圓坯，寬度在 450mm以下的薄板坯等。鋼坯生產最初採用非連續軋制方式的單機架或幾個機架組成。連軋技術發展後，開始用集體傳動的4～6個水平輥機架為一組的連續式鋼坯軋機，軋件要經扭轉後餵入下一機架，可生產方坯和薄板坯，也生產圓坯。立輥機架問世後，有了單獨傳動的立輥和水平輥機架交替配置的連續式鋼坯軋機，使軋件不需扭轉，提高了鋼坯的表面質量及尺寸精度，並有利於生產圓坯。在生產供軋制直徑 140mm以下的鋼管用的小斷面圓坯時，初軋坯表面一般要先經火焰清理。
視產品規格與生產能力，配置一組或兩組連續式鋼坯軋機（圖1）。兩組時,可用斷面較大的初軋坯(達360×360mm)和高的軋制速度（達每秒鐘5～7米），年生產能力可達300～500萬噸。當需生產大斷面圓鋼(∮250～350mm)時，可在一組連續式鋼坯軋機前安裝一架水平二輥可逆式粗軋機。
初軋和鋼坯軋制連續式鋼坯軋機的機架多選用普通框架式牌坊，輥徑根據軋件斷面，一般選擇在950～500mm的範圍內。在平立輥交替的機組中，為保持軋制線位置不變，立輥與水平輥均能分別作垂直及水平移動，以便迅速更換軋槽。為了提高軋機作業率，還採用橫移式快速換輥裝置。高產量的連軋機後設有飛剪機，將長軋件切成所需的長度。生產圓鋼時，尚需有熱鋸機鋸切分段；生產鋼坯時，多採用翻轉步進齒條式冷床，以提高平直度。對軟鋼一類鋼種的冷卻，也可經水冷處理。70年代以來，為提高方、圓坯的質量，都採用冷矯直機與無損探傷作業線以及各種清理表面缺陷的設備。對於質量要求更嚴的直徑大於140mm的管坯,則部分或全部採用無心車床進行剝皮；一般採用拋丸除鱗，有的還配置機械化的強力砂輪修磨設備，以清除局部缺陷，或作全面修磨。
在一些中小型鋼鐵企業中，也採用650mm、500mm等橫列式三輥鋼坯軋機，將小鋼錠和大鋼坯軋成小斷面的方坯、薄板坯及無縫管坯。這種軋機多用共軛孔型，由交流主電動機驅動。這種軋機造價低，適合於中小型廠的需要；但能耗大，收得率低，產品質量也較差。
中國設計建造的板坯初軋機 中國在60年代中期設計建造的1150mm板坯初軋機（圖2）,水平軋輥直徑為1150mm,輥身長度為2100mm，開口度為1900mm，軋輥經萬向接軸由 2台容量為4600kW、轉速為40/80rpm的直流電動機直接傳動，機前設有立輥，其軋輥直徑為950mm，輥身長為2100mm,由設在機架頂部的2台容量為1500kW，轉速為60/120rpm立式主電動機傳動。軋機前後設有推床，機前推床安有鉤式翻鋼機，供水平輥立軋時翻鋼。年生產能力約為 350萬噸。使用鋼錠的最大重量為27噸,可生產厚120～250mm,寬至1600mm，長至9000mm的板坯。鋼錠由煉鋼車間熱送至與主跨間呈“丁”字形布置的均熱爐跨間，加熱到約1250℃。均熱爐為上部單側燒嘴式,每坑最大裝入量150噸。用鋼繩傳動的側翻運錠車將加熱好的鋼錠送至受料輥道上，借液壓驅動的迴轉裝置將鋼錠調頭、然後送往軋機上軋成板坯。軋成的板坯在剪下力為2500噸的液壓剪機上切除頭尾，並剪下成定尺。剪機前預留有清理板坯四個面的火焰清理機。在收集輥道處設有液壓板垛，用推鋼機將板垛推到鋼繩拖動的75噸板垛運輸車上,運往板坯跨間,收集輥道後還預留有板坯水冷裝置。
初軋和鋼坯軋制目前，有些新型初軋機從均熱爐加熱開始到軋制、精整和冷卻，整個生產過程都採用計算機控制，並配置與全廠生產管理相聯繫的計算機系統。
初軋生產技術的發展，降低了能耗，提高了收得率。最好指標已近97％。主要措施有:提高沸騰鋼的比例,上鑄鋼錠時採用防濺筒以減少表面結疤；鎮靜鋼掛絕熱板、加發熱劑以減少切頭；鋼錠採用凹型底盤澆注；沸騰鋼錠用大頭進鋼軋制，改變軋制壓下制度，以減少底部魚尾段長度;沸騰鋼採用瓶口模和機械封頂以減少縮孔;合理剪下以減少切損和發展半鎮靜鋼等。為了提高軋機產量,普遍採用多錠串軋。雙錠串軋與單錠軋制相比,總軋制時間可縮短25～30％，軋機產量可提高10～30％。此外，採用液芯裝爐法，可節省均熱爐的燃耗。直送軋制和熱裝爐等節能措施也有所發展。（見彩圖）
初軋和鋼坯軋制王廷溥主編：《軋鋼工藝學》，冶金工業出版社，北京，1981。
