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Φ20三切分孔型优化实践

发表时间：2020/11/11 来源：《基层建设》2020年第21期作者：李晓军奚建军薛亚峰

[导读] 摘要：我国开发应用切分轧制技术始于上世纪50年代，随着切分轧制技术的不断成熟，多线切分轧制技术在国内各钢铁企业得到了广泛的应用。

        陕西龙门钢铁有限责任公司轧钢厂陕西韩城 715400
        摘要：我国开发应用切分轧制技术始于上世纪50年代，随着切分轧制技术的不断成熟，多线切分轧制技术在国内各钢铁企业得到了广泛的应用。龙钢公司轧钢厂棒二线投产于2013年7月，以多线切分轧制技术为主，投产以来，自主研发了Φ18、Φ20的三切分轧制技术，随着多年的探索和优化，将切分轧制的增产降耗的优点发挥得淋漓尽致。在Φ20规格的三切分轧制技术的应用过程中，通过实践操作，发现原初设计的关键架次孔型依旧存在技术缺陷。为了解决K4轧槽带来的成品难以调整及可能造成的缺陷，通过摸索实践，对K4孔型进行调整优化，彻底解决了成品调整的难题，进一步提升了生产效率，降低了工人劳动量，提高了轧钢厂该规格的产品质量，进一步稳固了“禹龙”品牌的市场竞争力。
        关键词：孔型；横肋缺陷；阻力；产品质量
        1、概述
        陕钢集团龙钢公司轧钢厂棒二线于2013年7月份建线成立，设计年产能力90万吨，目前以Ф16、Ф18、Ф20规格热轧带肋螺纹钢筋作为主要产品。该生产线原料加热采用侧进侧出双蓄热式加热炉，全线共有18架轧机，平立交替，粗中轧采用无孔型轧制，精轧机组最高轧制速度为13.5m/s,以三切分、四切分轧制技术为特点。2019年6月份，在Ф20规格的生产实践中，龙钢公司轧钢厂技术人员发现该规格在成品调整过程中，钢材的纵筋极其偏小，尤其在每次换辊作业后开时轧制时，成品纵筋难以调整，造成大量的废品产生，对重要的经济技术指标造成严重影响。同时，在生产过程中，发现该规格随着K4轧槽的磨损在钢材横肋上会出现缺陷。龙钢公司轧钢厂针对此问题组织相关技术人员展开研究，通过对轧制过程的跟踪控制、优化关键架次孔型、调整工艺参数及成品质量控制，实现了钢材成品质量的零缺陷目标。
        2、Φ20规格的轧制工艺简析
        龙钢公司轧钢厂棒二线Φ20规格采用三切分轧制技术，全线共18架轧机，轧制该规格使用15#轧机，其中粗轧6道次，中轧3道次，精轧6道次，粗中轧采用无孔型轧制，末架轧制速度为11.5米/秒。依据工艺设计要求，料型参数及辊缝设计见表1。
        表1 Φ20规格各架次料型参数

        精轧各道次孔型分别为：K6架次采用平辊，K5架次为立箱孔型，K4为预切分、K3切分孔型、K2为平椭孔型。
        在精轧机组之间设有3个活套器，分别位于K1、K2之间，K3、K4之间，K4、K5之间，活套参数依据生产工艺需求进行规范调整，轧制过程基本稳定。
        3、Φ20规格的工艺缺陷
        3.1成品纵筋调整困难
        在生产实践中，龙钢公司轧钢厂技术人员发现原工艺不利于成品的纵筋调整。尤其是在每班次的换辊后轧制时钢材纵筋极其偏小，每次调整时间长，影响作业率的提升，同时产生大量废品，影响成材率指标的提升，通过对三根钢材的跟踪观察，发现中线的无纵筋现象较为突出。
        3.2横肋易产生缺陷
        在生产实践中，技术人员还发现随着K4轧槽的磨损，易在成品横肋上产生缺陷，为了确保质量无瑕疵，增加换辊、换槽的频次，但是影响了作业率的提升，增加了员工的劳动强度，同时造成了工艺备件及润滑脂的消耗量上升，导致吨钢加工成本的上升，对“禹龙”品牌的质量形象也造成了隐患。
        4、技术改造方案
        技术人员通过对精轧各架次孔型的使用状态进行跟踪，发现该规格的K3孔型在轧制过程中，充满度欠佳，通过放大K4辊缝，无法得到有效的解决。采用面积分析法研究发现，该工艺的K4孔型设计中线面积过小，无法达到K3孔型轧制的实际需求，致使中线的来料偏小，纵筋调整难度加大，同时切分后线差极不稳定，导致冷剪切尾偏长，影响成材率、定尺率指标的提升。技术人员通过对关键架次的K4孔型进行优化，增加其中线面积，彻底解决了该规格成品纵筋难以调整的难题。
        为了解决横肋出现的缺陷和瑕疵，通过对K4孔型的再次研究，技术人员发现造成此缺陷的主要原因是K4孔型的预切分圆角设计偏大，在塑性变形时，预切分带处给来料造成的阻力较大，因此预切分带的磨损就非常快，当磨损出现楔形状预切分带时，就会在K4料型上切出沿纵向分布的凹陷状的缺陷，进而导致横肋产生缺陷。技术人员通过研究，对K4孔型进行了再次优化，将预切分的圆角由原来的4.3mm调整为3.5mm，降低其对钢料塑性变形过程中的阻力，减少磨损量及磨损速度，提高轧槽的使用寿命，通过这一技术改造，生产实践检验，彻底解决了横肋产生缺陷的难题。
        5、改造后效果
        对切分轧制至关重要的K4架次孔型进行优化改造后，解决了龙钢公司轧钢厂棒二线在生产Φ20规格过程中的纵筋偏小的难题，同时还解决了该规格横肋缺陷的难题，提高了该规格的生产作业率，降低了该规格生产的吨钢成本，降低了员工的劳动强度。
        6、结束语
        通过连续数月的使用验证，该孔型优化非常成功，大幅度提高了生产线的实际作业率，最高日作业率已经达到96%以上，日产突破6000吨大关，吨钢成本较之前降低约0.5元/吨，节能降耗效果非常显著，值得在切分轧制技术领域推广实施。
        参考文献
        [1]罗均,周敏捷,徐道送,胡美涛.利用控轧控冷降低螺纹钢合金成本[J].浙江冶金,2019(04):46-48.
        [2]李芳春,丁巨峰.切分轧制技术的发展状况和应用效益[J].鞍钢技术,1995(08):16-20+29.
        [3]牛良朋,葛亚东,杨保中.浅析唐钢棒材厂四线切分轧制技术[J].河北冶金,2011(07):43-45.