Ø12 mm圆钢三线切分工艺改进

张海军

(新疆八一股份轧钢厂棒线分厂，新疆 830022)

Ø12 mm圆钢三线切分工艺改进

张海军

(新疆八一股份轧钢厂棒线分厂，新疆 830022)

针对Ø12 mm圆钢三线切分生产过程中存在的问题进行分析，通过对粗、中、精轧孔型系统实施工艺改进，实现了Ø12 mm圆钢三线切分正常生产。

三线切分;孔型;工艺改进

棒线分厂小型机组是于1997年投产的以生产建筑用螺纹钢、圆钢为主的生产线，产品规格为Ø10 mm～Ø40 mm，年产量在2005年达到76万吨。通过技术改进和创新，又相继开发出抽油杆钢、齿轮钢、弹圆、弹扁等多个品种。目前根据八钢产线分工，小型机组主要生产Ø10 mm～Ø14 mm小规格圆螺、Ø16 mm～Ø40 mm圆钢、抽油杆钢、齿轮钢，Ø13 mm～Ø20 mm弹圆、(5 mm～30 mm)×(50 mm～100 mm)弹扁等产品。机组生产规划特点:钢种多，规格多，批量小，生产组织难度大。利用较短时间生产小规格建材，较长时间生产品种钢。为了提高小规格建材产品台时产量，于2006年完成了Ø12 mm螺纹三线切分工艺开发，2011年完成了Ø12 mm圆钢三线切分工艺开发。

1 生产中存在的问题及原因分析

在Ø12 mm圆钢三线切分生产过程中，原孔型系统在孔型设计上存在以下问题:

1.1 粗轧孔型

原设计粗轧全部采用平辊即无孔型轧制。随着优钢产量逐年增加，优钢表面质量及减少头尾耳子长度要求粗轧带孔型。建材与优钢产品转换时，粗轧更换卡盘多，共用性差。

1.2中轧孔型

中轧的7#～12#轧机利用现有Ø14 mm螺纹钢两线切分中轧椭圆孔型，对辊缝值进行调整来满足轧件断面尺寸要求。中轧11#～12#孔型为椭、圆孔型。在实际生产中，12#轧件尺寸为(宽×高)(37.1 ×33.0)mm，而精轧13#轧件尺寸(宽×高)(48.0 ×17.3)mm，压下率达48%，13#轧机负荷高，14#箱侧压量小，起不到定宽孔作用。轧制一段时间后，13#平辊出现磨损不均，中间磨损快，进而造成预切中间孔磨损快，中间条延伸系数大于两边条，成品产生料差。另外，为保证14#箱侧压量，12#轧件尺寸不是标准圆，而12#卡盘与13#卡盘间距9 m，使12#轧件头部咬入13#卡盘容易咬偏，咬入角度不同会造成轧件尺寸变化，机架间张力不稳定。

1.3 精轧孔型

精轧孔型13#～18#依次为平、立箱、预切、切分、3椭、3圆孔型。Ø12 mm圆钢三切分精轧孔型见图1。

图1 Ø12 mm三切分精轧孔示意图Figure 1 Finishing rolling groove ofØ12 mm round steel three line segmentation

图2 中轧孔型改进前后对比Figure 2 Middle rolling grooves contrast before and after improvement

与二线切分轧制相比，在三线切分轧制的预切和切分孔型中，轧件左中右3部分变形不对称。两边为自由宽展，轧件中部受切分楔的影响属限制宽展。因此，在轧件3部分压下量相同情况下，轧件中部应有较大延伸，两边的延伸小于轧件中部。而轧件作为一个整体，中部的较大延伸必然会形成两边的附加延伸，造成两边面积被拉伸。在对预切分孔型中轧件3部分面积相等的轧件切分后，两边的面积小于中间轧件的面积，会造成轧制过程不稳定。所以，为了保证轧制过程稳定，切分后3根轧件面积必须相等或相差极小，因此，预切分孔中的边部轧件面积应大于中部面积。由于三线切分轧制的中部和边部变形性质不同，所以三线切分轧制的难度远大于二线切分［1］。

对K4预切孔型在设计时应使通过该孔型轧制后每线截面积相等或相差极小，才能保证成品料差。原设计预切孔型中间孔面积比两侧孔面积大6.48%，轧制过程中成品套及成品前套的中间轧件套高明显高于两侧，成品料差0.8 m(中间倍尺比两侧倍尺长0.8 m)，增加了切损量。

对K1孔型选用圆钢两切K1孔型。原K1孔型槽口宽度尺寸和槽底尺寸相差较小，调节范围小，试车及换槽调试时间长，调试要报废2～3根坯料，头尾耳子长(4～5)m，调试废坯料主要为单边起耳子或“台子”，调整工在K1进口导卫对槽

图3 对K4和K1孔型的改进Figure 3 Improvements of K4 groove and K1 groove

用时较长。

2 工艺改进

针对生产中存在的问题，采取改进孔型系统，完善孔型设计的方案。具体采取以下改进措施:

2.1 粗轧孔型

对粗轧1#～4#轧机采用平辊，5#～6#轧机选用椭、圆孔型，提高了共用性，减少了更换品种钢时的卡盘更换量。

2.2 中轧孔型

将11#～12#孔型改为平、箱孔型。通过调节12#孔轧件尺寸来控制14#孔轧件尺寸，使14#孔起到定宽孔作用。调节后的12#轧件尺寸(宽×高)(44×24)mm。精轧13#轧件尺寸(宽×高)(48.0 ×17.3)mm，压下率 27.9%，13#轧机负荷均匀。中轧孔型改进前后的对比见图2。

2.3 精轧孔型

将K4预切孔型中间孔槽底高度由16 mm改为15.6 mm，原来中间孔面积大于两侧孔面积6.48%，现在降到只大于2.59%。

对K1成品重新设计。扩张角由30°增大到35°，基圆半径和扩张半径增大，成品孔的宽度尺寸也放大，增加宽展余量，减少过充满，便于调整。

对K4和K1孔型的工艺改进见图3。

3 结语

工艺改进自从2011年8月实施以来，减少了更换品种钢时粗轧卡盘更换量，实现了中精轧负荷均匀;进预切孔轧件断面及尺寸稳定，中精轧张力稳定，成品料差0.2 m以内;Ø12 mm三线切分圆钢试车及换槽调试迅速，一根钢出成品;降低了K1进口导卫精度要求，增大了精轧辊缝及导卫的调节范围，降低了调整难度;头尾耳子量由(4～5)m减到1 m，整个轧制过程稳定可靠。3×Ø12 mm圆钢小时产量由双切的94 t/h提高到104 t/h，增幅10.6%，达到了改进要求，实现了预期产值。

［1］唐文林，赵进.对棒材连轧机带肋钢筋切分轧制方式的探讨.轧钢，2006，33(2).

编辑 杜 敏

Technical Improvement ofØ12 mm Round Steel Three Line Segmentation

Zhang Haijun

Existing issues in the process of three line segmentation ofØ12 mm round steel have been analyzed，and technical improvement on systems of rough rolling groove and middle rolling groove as well as finishing rolling groove have been conducted respectively to further realize normal production ofØ12 mm round steel three line segmentation.

three line segmentation;groove;technical improvement

TG335.19

B

2013—07—10