钢板桩锯切改进实践

2021-07-27王君轲张平方张海生

山西冶金 2021年3期

刘凯，刘杨，王君轲，张平方，张海生

（河钢集团唐钢分公司，河北唐山 063000）

钢板桩是一种边缘带有联动装置，可以自由组合以便形成一种连续紧密的挡土或者挡水墙的钢结构体，广泛应用于工程建筑领域。热轧U型钢钢板桩产品为河钢唐钢大型线近年来主要研发品种。

1 概况及存在问题

大型线主要设备为二辊可逆式开坯轧机两架、可逆水平二辊精轧机一架、单道次精轧机一架，产品以大规格角钢、高强U型钢、电极扁钢、钢板桩、方钢为主[1]。其中钢板桩产品为新研发品种，型钢部根据现有产线生产能力与特点，开展钢板桩产品研发，经过产线工艺与设备逐步完善后，锯切工序成为限制生产的主要因素。

为适应市场新形势，提升钢板桩生产效率、降低制造成本成为型钢部主要攻关方向，钢板桩投产时采用的锯切方式与角钢相同，锯片采用平板锯片，见图1。生产时锯片由等待位到锯钢位进锯速度为150 mm/s，退锯速度为450 mm/s，均为固定值；新锯片锯切速度为80～90 mm/s，电流峰值1100～1200 A，锯切量250～300 t。

图1 平板锯片示意图

使用该锯片锯切在生产过程中的主要问题：

1）锯切时间长，进锯速度80～90 mm/s，锯切钢板桩每组需要38～40 s，制约钢板桩生产效率。

2）锯切时电流峰值高，能耗大，增加了生产的成本。

3）新锯片的使用时间一般为5～7 h，更换锯片需要20 min左右，影响生产节奏。

4）钢板桩锯切后容易出现大块毛刺粘连情况。

2 钢板桩锯切改进实践

2.1 锯片优化设计

根据钢板桩生产现状进行锯片优化设计[2]，改进锯片形状，由平板锯片改进为侧隙锯片，见图2。减少锯片锯切时与轧件的接触面积，从而达到降低摩擦力的目的。

图2 平板锯片改进为侧隙锯片示意图

2.2 两种电流峰值

在同一锯速情况下，试验两种电流峰值。精整1号冷锯使用侧隙锯片，2号冷锯使用平板锯片。试验过程从锯速110 mm/s以10 mm/s为单位递增到150 mm/s，电流峰值如表1所示。

表1 两种锯片的电流峰值

由表1中数据可以看出，当锯速≤140 mm/s情况下，相同锯速的侧隙锯片电流峰值要低于平板锯片。

2.3 实际生产时两种锯片的表现

为了验证两种锯片工作时电流峰值差距进行第一次实验，考虑到电机负荷及锯片消耗等情况，采用130 mm/s锯速对钢板桩进行锯切生产。实验5.5 h锯切88条钢352刀，侧隙锯片毛刺长度与平板锯片毛刺长度均到达2 mm，但侧隙锯片未出现大块毛刺粘连情况。

调取锯切生产电流曲线如图3，经数据统计1号锯侧隙电流峰值平均值1360 A，明显低于2号锯平板电流峰值平均值1571 A，平均低211 A。

图3 侧隙锯片与平板锯片电流峰值对比图

为验证1号锯电流低于2号锯电流原因是锯片造成还是锯机本身造成，进行第二次试验，1号冷锯使用平板锯片，2号冷锯使用侧隙锯片。考虑130 mm/s锯速锯片消耗较快，此次试验采用130 mm/s锯切3 h，120 mm/s锯切6 h后，两个锯片毛刺质量情况相差很小，与第一次试验情况相同，锯片齿尖磨损情况相似，锯切条数达到150条600刀。实验期间1号平板锯片在使用6 h后换锯片一次，2号侧隙锯片未进行更换。

分析130 mm/s锯速与120 mm/s锯速实验参数，根据表2数据显示130 mm/s锯速时，侧隙锯片比平板锯片电流峰值平均值低195 A，与第一次实验数据两者相差211 A做对比，证明1、2号锯体本身对锯片使用测试结果影响不明显。