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        45#φ25mm圓鋼的開發(fā)與應(yīng)用

        2019-08-20 06:52:16王小東王美超
        中國金屬通報(bào) 2019年6期
        關(guān)鍵詞:工藝

        王小東,王美超

        (陜鋼集團(tuán)漢鋼公司鋼軋鋼廠,陜西 勉縣 724200)

        陜鋼集團(tuán)漢中鋼鐵有限責(zé)任公司軋鋼廠1#棒材生產(chǎn)線設(shè)計(jì)年產(chǎn)能80萬噸,主要生產(chǎn)φ12-φ40mm規(guī)格螺紋鋼,粗軋6架550軋機(jī)平立交替布置;中軋6架450軋機(jī)平立交替布置;精軋6架350軋機(jī)平立交替布置,其中,16、18架軋機(jī)為平立可轉(zhuǎn)化式軋機(jī),可根據(jù)生產(chǎn)工藝要求靈活調(diào)整。生產(chǎn)螺紋鋼粗中軋采用無孔型工藝,6架采用圓孔型,10架采用圓孔型。工藝技術(shù)人員結(jié)合軋線設(shè)備情況及圓鋼的質(zhì)量要求,合理制定生產(chǎn)工藝,最大限度保持了圓鋼與螺紋鋼孔型、料型的共用性,成功開發(fā)φ25mm圓鋼,采用同樣思路實(shí)現(xiàn)了φ16-φ25mm圓鋼系列化生產(chǎn),鋼種涵蓋了Q235、300、45#鋼等,產(chǎn)量、質(zhì)量指標(biāo)得到大幅提升[1-4]。

        1 產(chǎn)品外觀尺寸及性能要求

        (1)要求圓鋼外形尺寸微正差控制,目視可見的裂紋、結(jié)疤、折疊及夾雜,表面局部缺陷深度不得超過鋼材公稱直徑的負(fù)偏差,表面不得有影響使用的缺陷。熱軋圓鋼的允許偏差應(yīng)不大于±0.40mm,不圓度不大于 0.40mm。

        (2)鋼材性能要符合《GB/T699-1999 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》及《GB/T702-2008 熱軋圓棒尺寸、外形、重量級(jí)允許偏差》要求。

        2 工藝控制要點(diǎn)

        2.1 工藝流程

        150mm×150mm方坯→加熱→粗軋→1#飛剪→中軋→2#飛剪→精軋→控制冷卻→3#倍尺剪→冷床冷卻→取樣檢驗(yàn)→齊頭→定尺剪切→三段鏈(外觀檢驗(yàn))→打捆稱重→掛牌入庫

        表1 化學(xué)成分要求

        2.2 化學(xué)成分及性能控制要求

        表2 性能要求

        2.3 軋制工藝選擇

        (1)結(jié)合圓鋼尺寸要求及現(xiàn)有工藝特點(diǎn),采用150×150方坯,軋制16道次,軋機(jī)平立交替布置。粗軋采用無孔型軋制工藝,軋制6道次,6架采用圓孔,便于進(jìn)入中軋;中軋采用圓—橢圓—圓孔型系統(tǒng),軋制6道次,確保軋件尺寸精度,避免頭尾尺寸超差部分過大;軋后不采用預(yù)水冷裝置;精軋采用圓—橢圓—圓孔型系統(tǒng),軋制4道次,同時(shí)精軋投用4個(gè)活套,保證精軋區(qū)的無張力軋制。軋后采用控制冷卻工藝,確保上冷床溫度在950℃左右,避免鋼材表面起氣泡,保證產(chǎn)品表面質(zhì)量。

        (2)成品孔型設(shè)計(jì)。為了保證產(chǎn)品滿足用戶需求,采用微正差軋制,成品孔型設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)圓,考慮鋼材冷縮,基圓控制為25.3mm,采用雙半徑圓弧過渡,過渡角選取為30°,為了確保槽口處直徑在要求范圍內(nèi),槽口B選取25.8mm,避免與基圓差距太大,便于成品不圓度的控制。為了提高圓鋼的尺寸精度,對(duì)K2架次孔型也進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì),K2孔型的橢圓度及充滿度直接影響著圓鋼的橢圓度及K1軋槽的耐用性,經(jīng)過試驗(yàn)和核算,K2孔型充滿度在90%-94%時(shí),K1架次料型兩旁尺寸及形狀成型較好,槽底磨損均勻。

        圖1

        (3)過程控制及調(diào)整①堆拉關(guān)系調(diào)整:要求粗中軋采用微張力軋制,精軋采用無張力軋制;活套起落套正常、迅速,避免起套慢或落套早,導(dǎo)致頭尾尺寸超差部分過長(zhǎng),影響成材率。②錯(cuò)輥調(diào)整:正確判斷錯(cuò)輥方向,對(duì)上冷床的鋼進(jìn)行取樣,沿鋼材前進(jìn)方向觀察軋件端面,并測(cè)量輥縫兩對(duì)角線方向直徑,根據(jù)測(cè)量結(jié)果判斷錯(cuò)輥方向。具體方法為:保持鋼材槽口方向水平,觀察左側(cè)錯(cuò)輥棱邊陽面位置,若面向(圖2A),將K1上輥向上邊打;若左側(cè)錯(cuò)輥棱邊陽面面向下(圖2B),將K1上輥向下邊打。

        圖2

        ③耳子調(diào)整:出現(xiàn)雙邊耳子要均勻調(diào)整K1前幾架次的料型,同時(shí)根據(jù)兩側(cè)耳子的高度,調(diào)整K1軋機(jī)進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)的位置或支撐臂。采用在K1出口劃木印的方式判斷耳子的具體方向,測(cè)量過程中要充分考慮軋件的扭轉(zhuǎn)。

        4 常見問題處理

        4.1 鋼材尺寸不穩(wěn)定,不圓度易超標(biāo)

        該問題主要考慮軋線堆拉關(guān)系控制、軋機(jī)彈跳、連接軸晃動(dòng)、鋼溫不均、軋槽磨損等因素。解決措施為:合理控制鋼坯加熱速度,確保鋼坯加熱均勻,若加熱爐長(zhǎng)度小,不能保證加熱時(shí)間時(shí),應(yīng)考慮全熱裝軋制;生產(chǎn)人員及主控人員要經(jīng)常檢查各架次之間的堆拉關(guān)系,做到勤檢查、勤調(diào)整;精軋軋機(jī)特別是K1、K2架次軋機(jī)必須經(jīng)過仔細(xì)檢查,確保彈跳滿足要求(小于0.1mm),橫向無竄輥現(xiàn)象;連接軸晃動(dòng)大或連接軸托架晃動(dòng)大都會(huì)影響成品尺寸,需做好點(diǎn)巡檢和維護(hù)維修;生產(chǎn)圓鋼,建議K1、K2架次采用高速鋼軋輥,在精確的孔型設(shè)計(jì)的前提下,生產(chǎn)的圓鋼尺寸精度高,穩(wěn)定性好,軋槽過鋼量高。

        4.2 頭尾尺寸超差部分長(zhǎng),成材率低

        影響因素:導(dǎo)衛(wèi)選型或?qū)l(wèi)內(nèi)腔尺寸不合適;堆拉關(guān)系不合適;連鑄坯脫方嚴(yán)重等。措施:偶數(shù)架次必須全部使用滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi),K1架次使用雙排輪導(dǎo)衛(wèi),同時(shí)對(duì)滑動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)、滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)的內(nèi)腔尺寸必須嚴(yán)格控制,磨損較大的導(dǎo)衛(wèi)必須及時(shí)更換;合理設(shè)定各架次的速度補(bǔ)償量,通過控制粗軋速度補(bǔ)償在1%,中軋2%,精軋2%時(shí)頭尾尺寸較好(各廠因控制系統(tǒng)及工藝不同,具體補(bǔ)償量差異較大);嚴(yán)格控制連鑄坯質(zhì)量,脫方大于12mm的禁止入爐。

        4.3 表面缺陷多,如壓痕、劃傷等

        圓鋼最多的表面缺陷為劃傷。生產(chǎn)中需注意導(dǎo)槽、導(dǎo)輥、導(dǎo)衛(wèi)等所有與紅鋼接觸的設(shè)備實(shí)施表面光滑、無毛刺;導(dǎo)槽下的輥?zhàn)颖仨毣謴?fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。需注意導(dǎo)輪弧形與軋件的匹配性,當(dāng)K1進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)導(dǎo)輪弧形較小時(shí),成品就會(huì)出現(xiàn)壓痕,要做好確認(rèn)工作。為提高圓鋼質(zhì)量,各架次軋槽過鋼量要有明確規(guī)定,且不宜設(shè)置過高,當(dāng)槽面出現(xiàn)較嚴(yán)重掉肉、龜裂時(shí),必須及時(shí)更換。

        4.4 定尺剪切質(zhì)量差,馬蹄形嚴(yán)重

        建議降低剪切支數(shù),避免重疊剪切,確保剪切質(zhì)量。若客戶對(duì)圓鋼剪切質(zhì)量有特殊要求,建議將冷剪剪刃改為帶孔型剪刃,以確保剪切端面平齊。

        (1)輥縫難以確定。新槽在不圓度控制較好時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)槽底和輥縫難以區(qū)分,建議在取樣平臺(tái)上取鋼頭或鋼尾(具體根據(jù)各廠取樣平臺(tái)位置而定),自然冷卻后(600℃以下)觀察,若試樣強(qiáng)冷,表面會(huì)有水漬影響觀察。

        (2)圓鋼生產(chǎn)對(duì)鋼坯質(zhì)量要求嚴(yán)格,需提高鋼水的潔凈度,減少鋼中氣泡等。

        5 結(jié)語

        經(jīng)過對(duì)軋制工藝的合理設(shè)計(jì),45#φ25mm圓鋼開發(fā)成功,鋼材不圓度可穩(wěn)定控制在0.3mm以內(nèi),內(nèi)徑25.2mm,連續(xù)生產(chǎn)圓鋼成材率可達(dá)到95.5%以上,鋼材發(fā)至用戶鍛造加工,各項(xiàng)指標(biāo)均合格。

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