李文平，李羅扣，劉德乾

（首鋼長治鋼鐵有限公司，山西 長治 046031）

首鋼長治鋼鐵有限公司（全文簡稱長鋼）軋鋼廠棒材生產(chǎn)線建于2011 年，采用150 mm×150 mm×12 000 mm 鋼坯，采用5 m 高架平臺(tái)，全線18 架軋機(jī)平立交替布置。主要生產(chǎn)Φ12 mm～Φ40 mm 熱軋帶肋鋼筋和Φ18 mm ～Φ40 mm 圓鋼，Φ18 mm ～Φ25 mm 錨桿鋼等產(chǎn)品，其中Φ12 mm～Φ14 mm 熱軋帶肋鋼筋為四切分、Φ16 mm 熱軋帶肋鋼筋為三切分、Φ18 mm～Φ20 mm 熱軋帶肋鋼筋為兩切分。為匹配各規(guī)格產(chǎn)能，對Φ18 mm 熱軋帶肋鋼筋工藝進(jìn)行改進(jìn)，成功開發(fā)Φ18 mm 熱軋帶肋鋼筋三切分工藝，生產(chǎn)效果顯著。

1 三切分工藝開發(fā)必要性

軋鋼廠棒材生產(chǎn)線生產(chǎn)Φ18 mm 螺紋鋼筋時(shí)采用兩線切分工藝，成品出口速度設(shè)計(jì)為15 m/s，日均產(chǎn)量在3 600 t 左右，在各規(guī)格產(chǎn)量中日產(chǎn)量較低、能耗較高。同時(shí)由于該規(guī)格因成品出口速度較高，上床制動(dòng)難度較大，故障率較高。因此，匹配各規(guī)格產(chǎn)能提高棒材生產(chǎn)線產(chǎn)量、降低噸鋼能耗和成本[1]，顯得非常必要。

2 三切分軋制工藝開發(fā)

2.1 孔型設(shè)計(jì)方案

粗軋六架及中軋前兩架孔型不變，仍采用無孔型-橢圓-圓孔型系統(tǒng)[2]。中軋9 號(hào)、10 號(hào)、12 號(hào)軋機(jī)空過，11 號(hào)軋機(jī)采用平輥，精軋六架分別采用平輥、箱型、預(yù)切分、切分、橢圓、圓孔型系統(tǒng)[3]。孔型系統(tǒng)示意圖見圖1。

圖1 精軋孔型系統(tǒng)圖

2.2 導(dǎo)衛(wèi)設(shè)計(jì)

K6 進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)選用滑動(dòng)式進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)，K5、K4、K3進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)采用現(xiàn)有Φ16 mm 螺紋鋼筋三切分滾動(dòng)進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)總成、對導(dǎo)板內(nèi)腔尺寸重新設(shè)計(jì)，K3 出口導(dǎo)衛(wèi)采用專用導(dǎo)衛(wèi)、K2、K1 進(jìn)出口導(dǎo)衛(wèi)采用現(xiàn)有Φ18 mm 螺導(dǎo)衛(wèi)。

2.3 軋制程序設(shè)計(jì)

軋制程序表見表1。注：軋制過程中，中軋機(jī)組、精軋機(jī)組后不使用穿水冷卻工藝。

表1 Φ18 mm 熱軋帶肋鋼筋三切分軋制程序表

2.4 坯料斷面尺寸及成分設(shè)計(jì)

軋鋼廠棒材生產(chǎn)線采用150 mm×150 mm 方坯作為原料，三切分工藝會(huì)減少鋼材的壓縮比，造成成品鋼材的性能小幅下降。如果改成160 mm×160 mm方坯，需要對煉鋼連鑄進(jìn)行改造，難度較大。同時(shí)鋼坯斷面增加后需要對粗軋電機(jī)、減速機(jī)進(jìn)行擴(kuò)容改造，因此在設(shè)計(jì)時(shí)不考慮對鋼坯斷面尺寸進(jìn)行改動(dòng)。

為確保產(chǎn)品性能的穩(wěn)定，設(shè)計(jì)兩種坯料成分進(jìn)行試驗(yàn)，成分設(shè)計(jì)見表2。

表2 鋼坯成分控制表 %

3 軋制過程

3.1 爐溫控制

加熱爐溫度控制按現(xiàn)有溫度制度進(jìn)行控制，開軋溫度按960～990 ℃進(jìn)行控制。

3.2 鋼坯成分

對鋼坯實(shí)際成分進(jìn)行檢測，見表3。

表3 鋼坯檢測成分 %

3.3 試軋料型尺寸控制

試軋各道次料型尺寸控制見表4。

表4 軋件尺寸控制表 mm

4 產(chǎn)品質(zhì)量檢測

4.1 力學(xué)性能檢測

通過試軋并檢測鋼材力學(xué)性能，完全滿足國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 1499.2—2018）要求。具體檢測指標(biāo)見表5。

批量試軋時(shí)使用方案一成分鋼坯性能富余量較大，使用方案二成份鋼坯進(jìn)行軋制，力學(xué)性能穩(wěn)定，均能滿足國標(biāo)及內(nèi)控要求。

表5 鋼材檢測力學(xué)性能參數(shù)表

4.2 金相及表面硬度檢測

對成品鋼材進(jìn)行金相檢測，晶粒度達(dá)到9～10級(jí)，組織為珠光體+鐵素體，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。金相組織照片見圖2。表面維氏硬度檢測結(jié)果符合國標(biāo)要求。

圖2 成品熱軋帶肋鋼筋金相組織照片

5 結(jié)論

Φ18 mm 熱軋帶肋鋼筋三切分工藝開發(fā)成功后，機(jī)時(shí)產(chǎn)量可以達(dá)到190 t，與Φ20 mm 熱軋帶肋鋼筋等規(guī)格機(jī)時(shí)產(chǎn)量相當(dāng)，提高30 t/h，有利于機(jī)時(shí)產(chǎn)量和日產(chǎn)量的提高。與原有Φ18 mm 熱軋帶肋鋼筋兩切分相比，仍采用150 mm 方坯的情況下減少軋制道次1 道，噸鋼電耗可降低5 kWh/t。同時(shí)隨著日產(chǎn)量的提高，對降低煤氣、壓縮空氣等能源消耗和噸鋼材料備件消耗也能起到很好的促進(jìn)作用。