切分轧制

切分轧制是指在型钢轧机上利用特殊轧辊孔型和导卫装置将一根轧件沿纵向切成两根（或多根）轧件，进而轧出两根（或多根）成品轧材的轧制工艺。

发展概况

早在十八世纪，切分轧制就已用于旧钢轨的利废方面，但是连续生产的切分轧制是本世纪七十年代加拿大联合钢公司（Co-steelGroup）创造的，随后，英国、美国、德国、日本等国也应用了这一技术。世界上有许多国家正在研究连铸坯切分的连续性生产问题，在多线切分轧制的研究、开发及实际应用方面，日本、美国、加拿大、德国处于当今世界领先水平，均掌握了多线切分轧制的新技术并向世界各国推广。

我国很早就试用过切分轧制。早在1955年鞍钢就把废钢轨切分轧制成功，到八十年代后才得到迅速发展。昆钢、首钢，邢钢等厂家将切分轧制技术在连续式、半连续式轧机成功应用同时，在横列式轧机上，鞍钢、涟源钢厂、新沪钢厂等厂家也取得了成功的经验，切分轧制技术取得了巨大的经济效益。

类型

根据切分过程有无辅助装置，可将切分轧制方法分为孔型切分轧制法和工具切分轧制法两大类。

①孔型切分轧制法（也称辊切法）

通过特殊设计的孔型，利用孔型中切分楔的作用，在轧制过程使并联轧件在塑性变形的同时分开，把一根轧件沿纵向直接切分成两根或两根以上的单根轧件。这种切分轧制的特点无需增加其他设备，从而减少因增加生产环节带来的各种可能的故障，具有生产率高、能耗少、成品成本低的特点。

②工具切分轧制法（也称纵切法）

在轧制过程中利用孔型将轧件轧成连接带很薄的并联轧件，然后借助专用工具使并联轧件分开。

根据变形机理的不同，孔型切分轧制法又可分为拉分法、错动法和扭转法等；拉分法能同时切分2～3根轧件，在钢坯切轧中得到普遍采用，在成品材生产的粗轧阶段也可采用。错动法可用于菱、方和六角形并联轧件的切分，能切分3根以上。扭转法主要用于多根圆棒的切分轧制。

根据所用切分工具不同，切分轧制法的有切分轮法、圆盘剪法、切分导辊法和切分导卫法等。上述均为无切削加工，在钢坯生产过程中，也有采用火焰切割将并联轧件分开的。

特点

优点

切分轧制的优点很多，经济效益十分显著，无论对于新建的轧机或者是旧轧机改造，采用切分轧制工艺都是比较适宜的，主要优点有以下几个方面。

①可减少机架数或采用较大断面的坯料 在坯料断面相同的条件下，采用切分轧制工艺，可以减少轧机架数。从另一方面讲，在轧钢设备相同的条件下，可以采用较大断面的坯料。连铸坯所提供的经济合理的坯料断面尺寸是（100×100）mm~（150×150）mm。而一般型钢轧机，尤其是小型轧机，吃这种断面尺寸的坯料有一定的困难，需要在原有轧机条件的基础上，或增加轧制道次，或增加机架数目，而采用切分轧制就能很好地解决这一问题。新建厂采用切分工艺，可以减少机架数，厂房长度可以缩短，从而大大节省了投资。

②可显著提高轧机生产率 同传统轧制工艺相比，切分轧制可以缩短轧制时间从而加快轧制节奏，提高机时产量。采用切分轧制生产小断面产品和大断面产品时，轧机的生产率可大致相同，这样就可以有效地发挥加热炉和其他设备的能力。

③产品精度高

同普通双线轧制相比，切分轧制的精度可以提高5%～20%。因为，首先采用切分轧制工艺，纵向轧出的两根轧件同时咬入，避免了轧辊弯曲所造成的误差，而且轧材头尾的温差小；其次在传统双线轧制中，两根轧件通过同一台轧机时，不可能实现完全张力轧制，而切分轧制能实现无张力轧制，因为在整个轧制过程中只有较少部分进行双线轧制。

④降低能耗和成本

切分轧制可缩短轧制时间，所以轧件的热损失小，因而钢坯的出炉温度可比传统轧制工艺降低30～40℃，减少了金属的变形能耗，故可节电15%～20%。由于减少轧制道次，还可以降低辊耗15%。所有这些消耗的降低可使生产成本下降10%～20%。

⑤可改变孔型结构（变不对称孔型为对称孔型）型钢轧制中，生产不对称断面产品时不对称孔型的调整和产品尺寸精度控制一直是不易解决的问题，采用切分轧制就能够将两个不对称断面凑成一个对称断面进行轧制，最后切分成形，从而很好地解决了上述问题。

⑥适于与连铸机相衔接

小型轧机用切分工艺可以吃较大断面的连铸方坯。即使是宽板坯也可采用切分法将其切成不同规格的方坯供给轧机，这样不但连铸机能够只浇铸少数几种断面尺寸的板坯，有利于提高连铸机的产量和铸坯质量，而且还可以在一定程度上解决坯料断面尺寸不合格及连铸机与轧机产量不匹配的问题，从而较好地解决连铸机与轧机的衔接问题。

缺点

切分轧制也有缺点，这是由于不均匀变形而造成的，一般表现如下。

①切分后轧件在水平面内发生横向弯曲。切分后的试样产生镰刀弯，弯曲度大，有利于实现切分，但弯曲度太大，翻钢、运输和后续道次的咬入将增大困难。

②表面折叠。当切分断口不整齐，切分断口的飞边和毛刺在轧后形成表面折叠。另外，当前后道次切轧位置不重复时，钢坯表面也会产生折叠。

③钢锭、连铸坯的缩孔、夹杂和偏析多位于中心部位，经切分后易暴露至表面，形成表面缺陷。

应用

切分轧制的应用主要有以下几方面。

①利废切分

早在20世纪切分轧制就已用于旧钢轨的利废方面。即把旧钢轨加热后，再带切分辊环的小轧机上将钢轨切分成轨头、轨腰、轨底，然后再轧成圆钢、角钢、扁钢等。

②型钢切分

可将小断面轧件轧制成并联断面，然后切分成多根轧件，也可将不对称断面设计成并联对称断面，轧后切分成两个单根轧件。

③线棒材切分轧制

将一线变成二线，将二线变成四线；或一线变成三线，甚至以线变成四线；加大坯料断面，提高轧机产量。

④方坯的切分轧制

在初轧机上将钢锭切分成两根方坯，可缩短轧制时间，提高产量，降低能耗，减少切损。

⑤小连铸坯的切分轧制

为解决小连铸坯规格少、小轧机用坯规格多的矛盾，可采用切分轧制。

⑥初轧板坯和连铸板坯切分成方坯

为解决小方坯不足的问题，可利用板坯在初轧机的钢坯连轧机上切分成方坯的方法，生产小方坯。