中天钢铁集团有限公司 江苏常州 213011
一、前言
中天钢铁钢轧二分厂轧钢1#线轧制螺20两切分螺纹钢，由于主轧线装备受限，目前存在中轧轧制负荷较大，电流容易报警、精轧切分充满度过高、K2料收不下去影响螺纹钢负公差调整等问题，加之使用钢坯头顶尾进钢模式提升过钢节奏，粗轧拉钢问题导致螺纹钢负公差通条差较大。为解决上述问题，尝试利用箱形孔宽展系数较小的特点，在原有单道箱形孔工艺的基础上增添一道箱形孔。
二、生产现状分析
轧钢一线于2003年建厂，轧制装备落后问题已无法满足日益增长的生产需求，存在一系列影响生产进一步突破的瓶颈。
（一）中轧轧制负荷大
轧钢一线中轧电机功率均是600KW电机，在轧制螺20两切分成品速度达到13m/s以上时，中轧轧制负荷突出，极易产生电流高报警，尤其是轧制冷坯时，由于推钢式加热炉加热能力不足（冷坯加热能力120t/h），中轧电流高问题则更为突出。再者，粗轧电机功率最大也只有600KW，粗轧轧制负荷本身就偏高的情况下，料型调整已无法做到负荷重新分配。
（二）精轧切分充满度偏高
由于中轧轧制负荷偏高，被迫减小中轧压下量，将中轧进精轧料型尺寸做大。加之两切分轧制K5箱形孔宽高比较小，盲目收小K5、K6料型会导致K5料型宽高比再次减小，K5进K4预切料型发生扭转而产生堆钢的风险变大。鉴于种种原因，最终导致精轧切分充满度较高，拉钢造成的大头、大尾甚至过充满，从而在螺纹钢成品表面产生裂纹等质量缺陷。
（三）K2料收不下去，影响螺纹钢负公差调整
精轧切分的过充满无法满足螺纹钢质量生产的要求，为降低切分充满度，被迫减小K3压下量，将K3尺寸做大。而轧钢一线K2电机功率1200KW，轧制负荷增大，出现电流高报警，K2料收不下去，直接给螺纹钢负公差调整带来困难，影响螺纹钢产品的经济效益。
（四）螺纹钢负公差通条差较大
轧钢一线使用160*160*6000mm钢坯轧制螺20两切分，钢坯长度偏小（行业内大多使用12000mm长钢坯），进钢间隙增多，不利于产能发挥。为了提升过钢节奏，缩短过钢间隙，轧钢一线采用钢坯头顶尾进粗轧第一架的进钢模式，由于轧钢一线西门子系统需保证1#飞剪过钢间隔1.0秒以上，精轧活套过钢间隔1.5秒以上，因此粗轧必须采用较高拉钢系数将头顶尾进钢的两根钢坯拉开间隔。粗轧较大的拉钢系数直接导致料型头中尾尺寸偏差较大，最终螺纹钢成品头中尾负公差偏差较大，不利于整体负公差的提升，影响产品经济效益。
三、改进方案
原有螺20两切分轧制工艺使用16架轧机轧制，粗中轧采用椭圆——圆孔型系统，在精轧K5有一道箱形孔。如今在中轧末架次增加一道箱形孔，采用17架轧机轧制螺20两切分，中轧采用椭圆——圆——平辊——平辊——箱形孔5道次轧制，具体详见图一。连续两道平辊轧制旨在解决中轧负荷大的问题。通过利用箱形孔宽展系数较小（宽展系数0.15～0.25）的特点大幅减小粗中轧拉钢所造成的头中尾料型偏差较大的问题。同时，将16架轧机轧制螺20两切分改成17架轧机轧制，均匀分配中轧负荷，解决中轧负荷较大问题。再者，平辊——平辊——箱形孔——平辊——箱形孔的孔型设计使整个孔型系统的调整余量大幅增加，在保证中轧不超负荷的情况下规范了中轧进精轧料型尺寸，确保了精轧切分所需料型，解决了精轧切分过充满和K2电流较高，负公差难以调整的局面。
图一（a）原螺20轧制工艺 图一（b）螺20改进轧制工艺
四、生产数据总结
新工艺两道箱形孔轧制螺20两切分生产数据见表一、表二和表三。
表一：螺20两切分新老工艺中轧、精轧料型尺寸对比
表二：螺20两切分新老工艺轧机电机转速和电流对比
表三：螺20两切分新老工艺负公差对比
生产结果总结：
（1）新工艺中轧进精轧料型更加规范，精轧切分K3的料型山弯减小2mm，切分充满度有所下降。再者中轧和精轧总计三道平辊和两道箱形孔，平辊无孔型槽宽限制，箱形孔宽展系数较小，此孔型系统各道次调整余量极大，料型控制和轧机调整极为便利；
（2）新工艺两道箱形孔与原工艺相比在中轧增加了一架轧机，重新分配了中轧负荷，中轧各道次轧机电机转速和电流显著下降；
（3）中轧末机架增加一道箱形孔，通过利用箱形孔的宽展系数小，一定程度消除粗中轧拉钢造成的料型头中尾偏差，螺纹钢成品负公差通条差显著下降。
五、结论
通过利用箱形孔宽展系数小的特点使用两道箱形孔轧制螺20两切分，同时中轧增加一个道次，成功解决中轧负荷较高、精轧切分过充满、螺纹钢负公差通条差大等问题，对轧钢一线提升产量、提升螺纹钢经济效益贡献显著。
论文作者:李霖杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/30
标签：切分论文; 螺纹钢论文; 公差论文; 轧机论文; 负荷论文; 宽展论文; 钢坯论文; 《基层建设》2019年第11期论文;