周光理，許 興

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司特鋼公司，安徽 馬鞍山243000）

馬鞍山鋼鐵股份有限公司特鋼公司（全文簡(jiǎn)稱(chēng)馬鋼特鋼公司）于2018年9月建設(shè)一條優(yōu)棒生產(chǎn)線，生產(chǎn)規(guī)格Φ16 mm～90 mm熱軋圓鋼，品種有合金結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、彈簧鋼、齒輪鋼等，定尺長(zhǎng)度4～12 m。軋鋼原料為250 mm連鑄方坯和Φ280 mm連鑄圓坯。

1 軋線生產(chǎn)工藝流程和工藝特點(diǎn)

1.1 軋線生產(chǎn)工藝流程

原料—加熱—高壓水除鱗—粗軋機(jī)組—1號(hào)飛剪切頭、尾—中軋機(jī)組—2號(hào)飛剪切頭、尾（碎斷）—預(yù)精軋機(jī)組—3號(hào)飛剪切頭、尾（碎斷）—精軋機(jī)組—4號(hào)飛剪切頭、尾（碎斷）—KOCKS減定徑機(jī)組—5號(hào)飛剪倍尺—冷床冷卻—鋸切定尺—檢查—打捆稱(chēng)重—收集入庫(kù)，軋制工藝布置示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 軋制工藝布置示意圖

1.2 軋線工藝特點(diǎn)

1）采用全連續(xù)軋制，生產(chǎn)節(jié)奏快，產(chǎn)量高，成品最大軋制速度16 m/s。

2）采用1臺(tái)步進(jìn)式加熱爐，側(cè)進(jìn)側(cè)出，鋼坯加熱質(zhì)量好，溫度均勻，燒損小.

3）全線共26架軋機(jī)，平立交替布置。Ф800 mm×5架+Ф650 mm×3架+Ф550 mm×4架+Ф450 mm×6架+Ф380 mm×4架+KOCKS×4架，其中二輥軋機(jī)采用短應(yīng)力線軋機(jī)，彈跳小，尺寸精度高；RSB減定徑機(jī)組采用德國(guó)引進(jìn)的KOCKS370+重載型三輥軋機(jī)。

4）粗中軋采取脫頭軋制，粗軋機(jī)組組咬入速度不受成品機(jī)架速度限制，咬入速度高，軋制過(guò)程靈活，適合合金鋼生產(chǎn)。

5）全線設(shè)有5座水箱，分別布置在KOCKS減定徑機(jī)組前后，具備控制控冷功能。

2 孔型系統(tǒng)選擇

孔型系統(tǒng)選擇原則：獲得優(yōu)良產(chǎn)品。即產(chǎn)品斷面尺寸符合技術(shù)要求、產(chǎn)品表面光潔、殘余應(yīng)力小、金相組織和機(jī)械性能良好；機(jī)時(shí)產(chǎn)量高，道次越小越好；產(chǎn)品成本低，指金屬消耗、電耗、軋輥消耗經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)高，主要是金屬消耗，占到成本80%，合理孔型系統(tǒng)，切損小，成材率高；勞動(dòng)強(qiáng)度小，指合理孔型系統(tǒng)，軋制穩(wěn)定，操作方便，便于調(diào)整。

馬鋼特鋼公司優(yōu)棒生產(chǎn)線產(chǎn)品為合金棒材，廣泛應(yīng)用于高端制造業(yè)、軌道交通、汽車(chē)行業(yè)等領(lǐng)域，客戶(hù)質(zhì)量要求千差萬(wàn)別，鋼種跨度范圍大，從低碳鋼到高碳鋼，從低合金鋼到高合金鋼均有。按照上述四個(gè)原則，按高碳和高合金鋼考慮，以產(chǎn)品質(zhì)量作為主要選擇依據(jù)。

2.1 延伸孔型系統(tǒng)選擇

2.1.1 選擇延伸孔型系統(tǒng)特點(diǎn)

延伸孔型系統(tǒng)由前22架二輥軋機(jī)完成，主要作用為KOCKS減定徑機(jī)組提供合格料型，延伸孔系選擇橢圓-圓孔型系統(tǒng)，適用于塑形差的合金鋼種，特點(diǎn)如下：

1）優(yōu)點(diǎn)是變形均勻，軋件前后斷面能平滑過(guò)渡，可防止產(chǎn)生局部應(yīng)力。

2）優(yōu)點(diǎn)是軋件沒(méi)有明顯棱角，冷卻比較均勻，通過(guò)水箱時(shí)，避免產(chǎn)生冷卻裂紋。

3）優(yōu)點(diǎn)是孔形形狀有利于去除表面氧化鐵皮，獲得良好表面質(zhì)量。

4）優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品尺寸要求不高的產(chǎn)品，可從延伸孔出成品，減少換輥數(shù)量和換輥次數(shù)。

5）缺點(diǎn)是延伸系數(shù)小，相比其他延伸孔型系統(tǒng)，需要更多道次完成，軋輥成本略高。

6）缺點(diǎn)是橢形軋件在圓孔中軋制時(shí)穩(wěn)定性不好，需要導(dǎo)衛(wèi)夾緊扶持，導(dǎo)衛(wèi)裝配要求高。

7）缺點(diǎn)是圓孔軋制時(shí)，寬展敏感性大，易出耳子，調(diào)整要求嚴(yán)格。

2.1.2 橢孔孔型構(gòu)成（見(jiàn)圖2）

外圓角半徑：r=（0.08～0.12）Bk；孔型寬度Bk=（1.088～1.11）b，b為橢圓軋件寬度；輥縫s=（0.2～0.3）h。

2.1.3 圓孔孔型的構(gòu)成（見(jiàn)圖3）

圖3 圓孔孔型的構(gòu)成

2.2 KOCKS孔型系統(tǒng)選擇

2.2.1 KOCKS孔型特點(diǎn)

KOCKS減定徑機(jī)組作為成品軋機(jī)組，采用KOCKS三輥孔型系統(tǒng)。特點(diǎn)如下：

1）形變比二輥機(jī)組均勻，可以軋制出高尺寸精度的產(chǎn)品。

2）實(shí)現(xiàn)自由尺寸軋制，可以軋制16～90 mm的任意規(guī)格產(chǎn)品。

3）同一套孔型可以軋制出非常多規(guī)格的產(chǎn)品，而僅僅需要調(diào)整一下軋機(jī)和導(dǎo)衛(wèi)的輥縫而已（手動(dòng)調(diào)整或者通過(guò)在操作室遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)調(diào)整）。

4）提高了金屬收得率，無(wú)需進(jìn)行試軋并且大大減少了頭尾尺寸超差段。

5）由于可以實(shí)現(xiàn)單一孔型系統(tǒng)，大大減少了減定徑機(jī)組入口進(jìn)料數(shù)量，從而做到上游機(jī)架更換大大降低，因此提高了軋線利用率。

6）降低軋輥消耗。

2.2.2 KOCKS孔型構(gòu)成

馬鋼特鋼公司優(yōu)棒生產(chǎn)線采用4架KOCKS軋機(jī)，其配置的特點(diǎn)是：任何一個(gè)規(guī)格都必須保證有2道或2道以上的精軋孔（槽底圓弧擴(kuò)張角為30°的圓形切線孔型）?？仔团渲梅椒ㄊ牵旱?架承接預(yù)精軋圓形來(lái)料，用延伸孔；第2架作成品前孔時(shí)（當(dāng)?shù)?架出成品時(shí)）用精軋孔型；不作成品前孔時(shí)用延伸孔；第3、第4架是成品孔或成品前孔，用精軋孔型，見(jiàn)圖4。

圖4 KOCKS孔型的構(gòu)成

式中：PSI為擴(kuò)張角；DSS為基圓直徑。

延伸孔型見(jiàn)圖4-1，軋槽槽底部分是一段圓弧，槽口部分是與圓弧相切的切線。其只用于延伸孔型，槽底圓弧的擴(kuò)張角PSI為10°～20°，3個(gè)軋槽圍成的孔型接近于1個(gè)弧形三角形。

精軋孔型見(jiàn)圖4-2，成品前孔及成品孔，槽底圓弧的擴(kuò)張角為30°，3個(gè)軋槽圍成的孔型接近于圓。

3 結(jié)論

自2018年9月試車(chē)以來(lái)，本套孔型系統(tǒng)完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，熱軋產(chǎn)品尺寸精度控制在國(guó)標(biāo)GB/T 702—2017《熱軋鋼棒尺寸、外形、質(zhì)量及允許偏差》一組以?xún)?nèi)，產(chǎn)品表面質(zhì)量良好，性能優(yōu)良。

Brief Introduction of Pass System of Excellent Bar Production Line in Masteel

Zhou Guangli,Xu Xing

(Special Steel Co.,Ltd.,Magang(Group)Holding Co.,Ltd.,Maanshan Anhui 243000)

Abstract:The pass system of excellent bar production line in Masteel Special Steel Co.,Ltd.is introduced.The production line producesΦ16 mm～90 mm hot rolled alloy bars.The whole rolling line adopts full continuous rolling,the extended pass adopts elliptical round pass system,and the special pass system is adopted for KOCKS three roll reducing and sizing mill.All specifications are finished by KOCKS mill,with good dimensional accuracy and high surface quality.

Key words:pass;elliptical round pass system;KOCKS rolling mill