秦 偉 匡祖國

(安陽鋼鐵股份有限公司)

熱軋樹脂錨桿鋼筋尺寸波動分析及改進措施

秦 偉 匡祖國

(安陽鋼鐵股份有限公司)

針對安鋼300半連軋機組生產(chǎn)熱軋樹脂錨桿鋼筋外形尺寸出現(xiàn)持續(xù)波動現(xiàn)象，從加熱溫度、工藝參數(shù)設置、成品導衛(wèi)裝置、工藝基礎條件等方面進行了系統(tǒng)分析，并提出了相應改進措施，最終取得明顯效果。該產(chǎn)品無論從外形尺寸精度，還是鋼筋平直度均得到了較大提高，同時錨桿鋼筋實際成材率也由改進前95%提高到97% 。

錨桿鋼筋 尺寸波動 改進措施

0 現(xiàn)狀

近年來，隨著煤炭、礦山工業(yè)的發(fā)展及安全管理的不斷加強，迫切需要價格低、質(zhì)量好、安全性能可靠的井下支護材料，熱軋樹脂錨桿鋼筋的需求量越來越大。由于該錨桿鋼筋表面無縱肋但帶有沿長度方向均勻分布的橫肋，鋼筋相對兩面上橫肋的方向一致，且相錯有一定距離。鋼筋橫肋外形為月牙橫肋，即：其外形兼有熱軋帶肋鋼筋及熱軋圓鋼的特點，既要求有一定高度的橫肋、橫肋間距、橫肋與軸線夾角及橫肋斜角，又要求無縱肋，且保證不圓度小于0.4 mm。因此，生產(chǎn)難度大。

從2008年起安鋼就開始對該錨桿鋼筋進行產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)工藝研究，在錨桿鋼筋生產(chǎn)上積累了一定經(jīng)驗。但隨著鋼鐵行業(yè)競爭的加劇，用戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求也更加苛刻。

安鋼第一軋鋼廠300機組是一條半連續(xù)軋制生產(chǎn)線，機組工藝布置形式為：1×Φ500/7×Φ400/3×Φ320，其中1×Φ500為膠木瓦軋機，7×Φ400為連軋，3×Φ320軋機為橫列式布置，用圍盤相互連接，在錨桿鋼筋生產(chǎn)過程中尺寸波動大，特別是兩旁尺寸。例如：在生產(chǎn)規(guī)格為Φ20 mmMG335錨桿鋼筋時，與用戶的技術(shù)協(xié)議中要求錨桿鋼筋內(nèi)徑尺寸為20.1 mm ～20.5 mm，但實際生產(chǎn)中可能出現(xiàn)鋼筋中間段小于20 mm，而頭尾段大于21 mm，超出了要求的尺寸偏差范圍，造成機組成材率低，成本高，因此控制錨桿鋼筋的尺寸穩(wěn)定是急需解決的關(guān)鍵問題。

1 尺寸波動分析

軋鋼過程是一個復雜的動態(tài)過程，鋼筋的尺寸波動受多種因素共同影響，我們從以下幾個方面進行了研究分析。

1.1 加熱溫度影響

軋制過程中，特別是軋制尺寸公差要求范圍小的錨桿鋼時，加熱溫度的波動導致軋件的延伸系數(shù)不同，因此在相同的軋制力下，軋件的壓下量不同，從而影響軋件尺寸的精度。比如成品尺寸就會由于溫度的不同，從而造成0.1 mm到0.2 mm的波動。同時由于終軋溫度的升高，氧化鐵皮的生成，使摩擦系數(shù)升高，從而寬展增大，而高溫階段由于氧化鐵皮開始溶化起潤滑作用，使摩擦系數(shù)降低，從而使寬展降低[1]。所以開軋溫度也必須控制在適當范圍內(nèi)，否則會造成成品兩側(cè)的尺寸小于標準要求，造成廢品鋼筋的產(chǎn)生。安鋼300機組加熱爐為三段連續(xù)推鋼式加熱爐，加熱能力70 t/h，加熱制度控制不正確，容易造成黑水印鋼或是表面溫度高而中心溫度低的黑心鋼，所以在軋制錨桿鋼筋過程中，控制成品尺寸穩(wěn)定首先需要控制加熱溫度均勻。

1.2 工藝參數(shù)設置的影響

連軋過程中，存在張力軋制，張力的存在會明顯的對軋件尺寸產(chǎn)生影響。張力是連軋過程中秒流量差造成的，張力過大造成拉鋼軋制。拉鋼軋制的弊端就是軋件頭、中、尾尺寸不均勻[1]。錨桿鋼筋尺寸公差要求范圍比同規(guī)格的混凝土用熱軋帶肋鋼筋小，拉鋼軋制使得軋件出現(xiàn)頭尾肥大，中間小，軋制出的成品錨桿鋼筋的內(nèi)徑尺寸超出技術(shù)要求的公差范圍。所以連軋工藝參數(shù)的設置，特別是連軋常數(shù)要隨生產(chǎn)過程不斷的修正和調(diào)整，避免參數(shù)設置的不合理，造成張力過大的拉鋼軋制情況的發(fā)生，影響軋件的尺寸穩(wěn)定。

1.3 成品導衛(wèi)裝置的影響

導衛(wèi)裝置是型鋼軋機中不可缺少的重要部件，為了使軋件按照規(guī)定的位置、方向和所需要的狀態(tài)準確地進出孔型，如果導衛(wèi)裝置的設計或使用不當，也不能軋出合格的產(chǎn)品[2]。成品架次的導衛(wèi)對于軋制出合格的成品鋼作用尤為重要，成品架次的導衛(wèi)特別是入口導衛(wèi)的穩(wěn)固性、抗變形能力大小，決定了軋件在軋制過程中的穩(wěn)定性，若入口導衛(wèi)變形嚴重，就不能很好的扶持軋件在軋槽中穩(wěn)定運行，成品尺寸就會出現(xiàn)波動，嚴重的甚至會出現(xiàn)工藝事故或質(zhì)量事故。

1.4 工藝基礎條件的影響

工藝基礎條件的穩(wěn)定是軋鋼過程穩(wěn)定的根本，是保障產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的重要條件。如軋輥裝配質(zhì)量不高，軋輥在軋制過程中的竄動，會導致成品鋼筋兩旁的尺寸波動，軋輥竄動的程度直接影響成品鋼兩旁尺寸的波動大小。另外軋機底座與軋機牌坊之間間隙過大，軋制過程中，軋機會隨著軋件移動，破壞了連軋之間的張力軋制條件，使得機架之間的秒流量處于不穩(wěn)定狀態(tài)，成品鋼筋尺寸波動加劇，產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。

2 改進措施

2.1 控制加熱溫度

為確保溫度均勻，加熱爐加熱時要求爐溫控制在上限，均熱段溫度不低于上限溫度80 ℃，加熱段溫度不低于上限溫度100 ℃，低于所要求溫度時及時待溫，以保證加熱質(zhì)量穩(wěn)定。制定的錨桿鋼加熱溫度標準要求見表1。

表1 MG335錨桿鋼加熱溫度標準

2.2 合理設置工藝參數(shù)

控制軋制速度，同時合理調(diào)整連軋各機架的壓下量，使當前機架的金屬秒流量大于后續(xù)機架的金屬秒流量，形成推力軋制狀態(tài)，同時在300機組6-7#軋機之間，新安裝立式活套裝置，便于調(diào)節(jié)連軋常數(shù)的參數(shù)，減少軋件頭尾肥中間瘦的現(xiàn)象。改進前后連軋區(qū)工藝參數(shù)設置對比見表2。

2.3 優(yōu)化成品入口導衛(wèi)

根據(jù)現(xiàn)場使用的導衛(wèi)情況重新設計成品入口導衛(wèi)箱體，提高強度，延長使用壽命，保證軋件扶正效果，避免導衛(wèi)變形造成質(zhì)量問題。入口導衛(wèi)改進前后對比如圖1所示。

表2 連軋工藝參數(shù)設置對比

(a) 改進前

(b) 改進后

圖1 成品導衛(wèi)改進前后對比圖

2.4 改善工藝基礎條件

300機組設備使用時間長，工藝基礎條件差，基礎工藝件之間磨損嚴重，為此車間制定了修復標準，利用檢修時間，對軋機牌坊、底座等進行修復，減少軋機牌坊與底座之間關(guān)鍵磨損面的間隙，確保間隙不大于5 mm，同時對上線前的軋輥輥頭進行緊固，防止軋輥竄動，提高軋制過程穩(wěn)定性。

3 改進效果

措施實施以后，錨桿鋼筋的成品質(zhì)量穩(wěn)定性得到提高，成品鋼筋的尺寸，包括兩旁及上下尺寸穩(wěn)定控制在標準要求的范圍內(nèi)，300機組錨桿鋼筋成材率由原來95%提高到97%，生產(chǎn)穩(wěn)定順行，生產(chǎn)成本隨之降低，用戶對產(chǎn)品的滿意度比改進前有大幅提高，質(zhì)量異議及賠款到目前為零，成為公司重要的創(chuàng)效品種之一。

4 結(jié)論

錨桿用熱軋帶肋鋼筋的尺寸精度要求較高，通過對生產(chǎn)過程的精益控制，合理控制加熱溫度、正確設置工藝參數(shù)、提高工藝基礎條件的保障能力，同時對影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行重點監(jiān)督，即使在工藝條件相對比較落后的機組也可以軋制出標準要求較高的錨桿鋼筋產(chǎn)品，在同類型機組中具有借鑒意義。

[1] 王廷溥, 齊克敏. 《金屬塑性加工學》[M].北京：冶金工業(yè)出版社.2000：29-30,48.

[2] 劉文, 王興珍. 《軋鋼生產(chǎn)基礎知識問答》[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社.2012：333-334.

《河南冶金》來稿須知

《河南冶金》雜志傳播冶金行業(yè)科學發(fā)展理念，提供學術(shù)交流平臺，報道對國內(nèi)外焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼及其它相關(guān)專業(yè)的綜述評論、試驗研究、問題探討、技術(shù)創(chuàng)新、新工藝、新設備、新技術(shù)應用，或有關(guān)學術(shù)動態(tài)、冶金技術(shù)信息及冶金行業(yè)的科技成果和管理經(jīng)驗等。《河南冶金》雜志熱忱歡迎省內(nèi)外大專院校、科研院所、冶金行業(yè)的專家學者、科研工作者、工程技術(shù)人員向本刊惠寄稿件?，F(xiàn)將投稿要求及稿件處理事宜告知如下。

1. 論文應內(nèi)容真實、立論新穎，主題明確，論據(jù)充分，數(shù)據(jù)可靠，條理清楚，用語簡潔準確。 應包括：題名、作者署名及工作單位全稱、摘要、關(guān)鍵詞、正文和參考文獻。其中題名、作者署名及工作單位全稱、摘要、關(guān)鍵詞部分需要翻譯成英文。

2. 論文篇幅3000～8000字(包括圖表、摘要、參考文獻等)為宜；題目應文題相符，一般不超過20個字，必要時可加副題；摘要以100～300字為宜；關(guān)鍵詞以3～8個為宜。

3. 在文稿首頁下方，注明聯(lián)系人：姓名、學位、職稱、職務，所在省市、郵編、工作單位、收稿日期?；痦椖繎谖恼率醉摰啬_以“基金項目：”作為標識，注明基金項目名稱，并在圓括號內(nèi)注明其項目編號?；痦椖康臉俗糜诼?lián)系人信息上方。國家及省部級科研基金項目產(chǎn)生的論文優(yōu)先發(fā)表。

4. 文獻著錄應嚴格執(zhí)行GB/T 7714—2005標準。引文務必準確，采用順序編碼制在引文右上角處標注，用阿拉伯數(shù)字連續(xù)編碼，序號外加方括號，文后參考文獻須與引文編碼相對應。同一文獻作者不超過3人，全部著錄，超過3人，可以只著錄前3人，后依文種加表示“，等”的文字。

5. 文稿中標題應不超過4級。標題層次為：1級標題——1；2級標題——1.1；3級標題——1.1.1；4級標題——1.1.1.1。標題編號左起頂格書寫，編號后空一字位置書寫標題。 文中圖表要精選，應有圖序、圖題、圖解和表序、表題。圖幅應大小適中，通欄小于16cm、單欄小于8 cm。要求插圖內(nèi)容寫實，表達規(guī)范，線條清晰、均勻、光滑、層次分明，標注明確，數(shù)據(jù)要與文中敘述一致，圖片請?zhí)峁㎎PG或BMP格式。表格要求表達簡潔，一般采用三線(豎排)表，項目欄目由量的名稱、符號和單位組成。

6. 文稿中計量單位一律采用國家法定計量單位，必須嚴格遵守GB3100～3102—93《量與單位》標準。公式應在頂格處進行編碼。數(shù)學式、數(shù)學函數(shù)、數(shù)學符號要分清大小寫、正斜體、上下角標?；瘜W反應式和化學符號除要分清大小寫，上下角標之外，還要注意化學鍵、反應符號、反應條件的規(guī)范書寫，以及化學反應方程式前后的分子、原子、電子配平。

7. 作者可發(fā)送電子版文稿至電子郵箱(hnyj3121484@163.com)進行投稿，或直接到《河南冶金》編輯部投稿。郵寄稿件用A4紙打印，電子版使用WORD排版。來稿如有一稿多投或剽竊抄襲行為，一切后果由作者本人承擔。涉及單位技術(shù)成果、專利、保密資料的稿件，請加蓋單位公章。

8. 稿件6個月內(nèi)未見處理意見或未予刊登，作者可自行處理，一般不予退稿，請作者自留底稿。本刊對擬發(fā)表的稿件將酌情修改、刪節(jié)，凡不同意對其稿件進行修改者，請事先聲明。

9. 本刊已加入多種檢索系統(tǒng)及網(wǎng)絡服務，作者如不同意加入此項服務，請在來稿中注明，本刊將做適當處理。

10. 來稿請附作者簡介(性別、年齡、民族、籍貫、最高學歷學位、技術(shù)職稱、畢業(yè)院校與專業(yè)、現(xiàn)從事專業(yè)或研究方向)、通信地址、聯(lián)系電話、郵編、E-mail等。稿件刊登后，給第一作者寄送當期雜志1冊。

ANALYSIS AND IMPROVEMENT OF HOT ROLLED RESIN ANCHOR STEEL BARS SIZE FLUCTUATION

Qin Wei Kuang Zuguo

(Anyang Iron and Steel Stock Co.，Ltd)

In view of continuous dimensional fluctuation of the hot rolled resin anchor steel bars during the production in 300 semicontinuous rolling mill of Anyang Steel, corresponding improvement measures are put forward based on the analysis of heating temperature, process parameter setting, product guide device and process condition, so that significant results is achieved. The products from both the dimension precision or reinforced flatness have been greatly improved, and steel anchor actual yield also increased from 95% to 97%.

anchor steel dimensional fluctuation corresponding improvement measures

?,助理工程師,河南.安陽(455004)，安陽鋼鐵股份有限公司第一軋鋼廠；

2015-8-22