Φ18 mm 熱軋帶肋鋼筋三切分工藝開發實踐

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）軋鋼廠棒材生產線建于2011 年，采用150 mm×150 mm×12 000 mm 鋼坯，采用5 m 高架平臺，全線18 架軋機平立交替布置。主要生產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。為匹配各規格產能，對Φ18 mm 熱軋帶肋鋼筋工藝進行改進，成功開發Φ18 mm 熱軋帶肋鋼筋三切分工藝，生產效果顯著。

1 三切分工藝開發必要性

軋鋼廠棒材生產線生產Φ18 mm 螺紋鋼筋時采用兩線切分工藝，成品出口速度設計為15 m/s，日均產量在3 600 t 左右，在各規格產量中日產量較低、能耗較高。同時由于該規格因成品出口速度較高，上床制動難度較大，故障率較高。因此，匹配各規格產能提高棒材生產線產量、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

2.1 孔型設計方案

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[2]。中軋9 號、10 號、12 號軋機空過，11 號軋機采用平輥，精軋六架分別采用平輥、箱型、預切分、切分、橢圓、圓孔型系統[3]。孔型系統示意圖見圖1。

圖1 精軋孔型系統圖

2.2 導衛設計

K6 進口導衛選用滑動式進口導衛，K5、K4、K3進口導衛采用現有Φ16 mm 螺紋鋼筋三切分滾動進口導衛總成、對導板內腔尺寸重新設計，K3 出口導衛采用專用導衛、K2、K1 進出口導衛采用現有Φ18 mm 螺導衛。

2.3 軋制程序設計

軋制程序表見表1。注：軋制過程中，中軋機組、精軋機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計

軋鋼廠棒材生產線采用150 mm×150 mm 方坯作為原料，三切分工藝會減少鋼材的壓縮比，造成成品鋼材的性能小幅下降。如果改成160 mm×160 mm方坯，需要對煉鋼連鑄進行改造，難度較大。同時鋼坯斷面增加后需要對粗軋電機、減速機進行擴容改造，因此在設計時不考慮對鋼坯斷面尺寸進行改動。

為確保產品性能的穩定，設計兩種坯料成分進行試驗，成分設計見表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有溫度制度進行控制，開軋溫度按960～990 ℃進行控制。

3.2 鋼坯成分

對鋼坯實際成分進行檢測，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 產品質量檢測

4.1 力學性能檢測

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

批量試軋時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行軋制，力學性能穩定，均能滿足國標及內控要求。

表5 鋼材檢測力學性能參數表

4.2 金相及表面硬度檢測

對成品鋼材進行金相檢測，晶粒度達到9～10級，組織為珠光體+鐵素體，滿足國家標準要求。金相組織照片見圖2。表面維氏硬度檢測結果符合國標要求。

圖2 成品熱軋帶肋鋼筋金相組織照片

5 結論

Φ18 mm 熱軋帶肋鋼筋三切分工藝開發成功后，機時產量可以達到190 t，與Φ20 mm 熱軋帶肋鋼筋等規格機時產量相當，提高30 t/h，有利于機時產量和日產量的提高。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。同時隨著日產量的提高，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作用。