凌仁敏1  杨永生1  张瑜2  吴龙坤1

（1.玉溪新兴钢铁有限公司；2.昆钢技术中心）

摘  要  本文介绍了φ12 mm规格五切分工艺设计开发应用，φ12 mm规格带肋钢筋产量比四切分显著提升，各项生产指标稳步提高，解决了上下游工序产能匹配问题，对实践中出现的问题进行了分析并提出防范措施。

关键词  切分轧制  孔型  延伸系数  料型  导卫 

1  前言

切分轧制是利用特殊的切分轧槽和切分导卫将一根钢坯轧制成两根或两根以上的成品, 五切分技术是当前最为先进的切分轧制技术[1-3]。玉钢公司棒材线φ12 mm规格螺纹钢一直采用四切分轧制，日产维持在2850～3200t，上游连铸方坯产能可达4000t。每次生产φ12mm规格时，会导连铸坯下线，热装率下降，二次加热能耗升高。玉钢公司棒材线于2019年4月开发φ12mm规规格五切分，历经半年多实践，有效缩短轧制周期，日产突破4000t。

2  轧线工艺概况

玉钢公司棒材生产线由18架高刚度短应力线轧机组成，轧线轧机为平立交替布置，为全连续无扭轧制，生产线上设有控冷装置，可采用控轧、控冷先进工艺生产，生产线自动化程度高。轧线设计使用坯料规格为165mm×165mm×12000mm，可生产规格为φ12mm～φ32mm螺纹钢及圆钢，年设计生产能力为80万t。 

棒材车间生产工艺流程：坯料验收→入炉→蓄热式步进加热炉加热→出钢→粗轧→1#飞剪→中轧→预控冷→2#飞剪→精轧→控冷→3#倍尺减切→上冷床→定尺冷切→收集→打包→检验→称量→入库。

3  φ12规格五切分孔型及工艺参数的确定

棒材线共有18个机架，轧机共18架，呈平、立轧机交替布置（K1、K2为平立可转换轧机），并分为粗轧、中轧、精轧三个机组，每个机组由6架轧机组成。φ12 mm规格五切分选用16个道次轧制,因孔型配置的需求将10架、12架空过处理， 11、13架为平辊，14架设计为箱形孔型，为预切分孔型提供充满的来料尺寸。切分装置采用分切分法，由前后两组切分导辊组成实现五线切开，进入17架轧机压成扁椭形，再由18架成品架轧制成直条螺纹钢。φ12 mm规格五线切分轧制方法与四线切分轧制方法相比较，在坯料控制、进口导卫调整、轧制速度控制、备机准备等几个方面都有很大的不同，要求轧机的弹跳值更小、轴向窜动更小，轧辊、导卫和轧制通道的稳定性、精密性、耐磨性更高。

分配延伸系数的原则：考虑塑性，咬入，辊强，电机，孔型磨损，成型等因素。

根据设备条件对φ12mm规格五切分的孔型设计与延伸系数校核，选择合理的孔型系统。每种孔型系统各有优缺点，影响到产量，质量，方案对比。编制优化出的轧制程序表见表1。

4  五切分技术实施工艺难点

φ12mm规格采用五切分技术首先大大提高了产能，生产效率得以提升。从轧制技术方面看，五切分轧制技术难度远远大于四切分与三切分，并且对轧机设备性能要求也较高，速度控制难度也较大。五切分技术实施工艺难点如下：

（1）切分轧制对于线差要求较高，线差较大影响产品外观质量、导致轧机事故。影响线差因素有导卫对中、轧机对中、辊缝调平、槽孔磨损等方面，如何克服这些因素需要做详细梳理。

（2）工艺料型是关键，各条生产线由于设备布置、设备选型不同，如何确定适合的工艺料型。

（3）备机装配要求较高，对操作工技能是挑战。

（4）进口插件尺寸对各道次咬入起关键作用，如何根据料型优化插件尺寸。

（5）成品架出口插件变形区过大或过小都不利于钢的头部正常出导卫，如何调整出口插件尺寸减少成品架出口堆钢起至关重要的作用。

（6）φ12mm规格五切分随着机时产量的提高，后道是否能不影响轧制速度需做改进。

5  实际生产过程中的问题及解决措施

2019年4月组织φ12规格五切分试生产，6月开始组织批量生产，过程中出现的主要问题：轧机堆钢较多，精轧机组频繁换辊换槽，精整区经常堵钢，严重影响班产、日产。

5.1  轧机堆钢原因分析

轧机弹跳过大（甚者可达0.5 mm）、导卫装配质量差、料型不稳定、插件尺寸与料型不符、调整工操作技能有待提高。当轧机弹跳值大于轧件规格允许上限值时，不能上线使用。轧机弹跳过大主要原因是由于张力柱系各部件磨损或是调整不够造成的，如图1，上下垫片组不足、上下铜螺母磨损时会产生明显间隙，处理起来也比较容易，轧机装配时进行测量检查，更换零部件即可。（建议补充：结合生产实际，论述影响轧机弹跳值的因素或原因分析和采取的措施等）；对精轧所有导卫支撑臂更换，避免在轧制过程中支撑臂弹开引起的轧机事故；不照搬照抄，根据轧线设备布置，优化料型；根据料型尺寸优化导卫插件尺寸，一般要求第15、16架进口导卫尺寸内孔宽度与来料尺寸匹配，可有效减小轧件咬入时对导轮的冲击力，延长导卫使用寿命。

5.2  精轧机组频繁换辊换槽问题

生产实践中，精轧机组过钢量有较完整统计，根据轧辊材质，应总结各机架单槽过钢量上限值，一般13架、14架在4000 t水平，15～17架应在前值的1/3水平超上限值时可能使轧机堆钢事故明显增多。生产实践中必须注意由于各机架槽孔磨损情况不同，造成切分后轧件线差大，料型不均匀等问题出现，中轧来料确保料形尺寸，预切分机架轧槽磨损不均，都会产生线差。轧件两边温度低、五线槽冷却不一致是主要原因，确保轧制温度和各轧槽冷却效果是主要措施。（建议补充：结合实际分槽孔磨损大和采取措施）15架槽孔磨损情况对比见图2和图3。根据生产实际，制定φ12 mm规格五切分交接班制度，每班接班停机更换15～18架轧辊及轧槽，执行效果较好，起到了确保料型、线差稳定，同时有效缓解双线生产人员压力，减少停工时间的作用。

5.3  钢筋成品尺寸存在线差问题

钢筋成品各线尺寸出现横截面积不一样即线差。线差增加了控制钢筋重量负偏差稳定率的难度和经济效益，严重时造成没有纵肋的废品。五切分轧制实践中，导致线差的因素主要有孔型系统参数、轧槽磨损、轧机两侧弹跳、导卫安装等。清理统计备品、备件，全力保证生产过程中的备件能够及时得到补充、更换。同时对精轧机导卫、插件等一一核实尺寸，进一步优化改进轧机导卫和底座。为缩短生产班组人员操作水平差异，确保备机质量稳定，采取骨干交流、当班总结、集中培训等方式，加强轧机调整工、操作工相互交流、借鉴经验，不断提升操作水平和备机装备质量，在生产操作过程中紧密配合，勤跑、勤看、勤量料型，及时调整控制，确保料型控制达到工艺控制相关要求。

5.4  成品架冲出口问题

根据几次轧制情况分析，原因有18架进口导卫导轮离轧辊辊环较远，起不到良好的把持作用，轧件容易咬入辊环；进口和出口导卫横梁装配不规范，出口导卫偏离轧制中心线；出口导管离变形区比较远如图4所示，出口导管的舌尖不能有效的纠正轧件头部变形弯曲。措施是严格要求装配图3改造后的18架出口导卫插件质量，把好备机装配质量关；进口导卫装配时尽量贴近辊环；出口导卫插件进行改造如图5所示，改造后的18架出口导管舌尖可以更换，便于贴近变形区，能更好的纠正轧件头部变形弯曲。

5.5  针对精整区经常堵钢，冷床乱钢、冷剪支数影响轧制速度的问题

结合炼钢提升专坯专用合格率的实际情况，充分利用每一次改规格检修间隙，集中力量更换死辊、调配好冷剪机，最大限度减少冷床乱钢现象发生，使冷剪支数从原来100支提升到了150支并成功实现了稳定剪切。

6   实施效果

实践中，φ12mm规格五切分技术的开发应用，通过技术准备阶段，首先是孔型设计，通过孔型对设备能力的评估和测算。孔型设计完毕后，根据孔型对轧辊进行配辊、轧制规程的制定以及导卫设计、导槽及轧后通道设计，同时按照要求进行轧辊、进出口导卫、水冷装置等设备的准备工作。试生产阶段，初期轧制故障较多，主要体现在轧机堆钢较多，精轧机组频繁换辊换槽，精整区经常堵钢等问题。φ12mm规格五切分生产水平比原四切分工艺明显提高了生产效率，平均日产水平可提高20%，成材率稳定，φ12mm规格五切分技术值得推广与应用。φ12mm规格五切分与四切分对比经济指标有很大提升见表2。

7  结论

（1）通过棒材生产线成功开发φ12mm规格五切分轧制工艺，φ12mm螺纹钢的产量明显提高，解决了上游连铸工序与轧钢工序小规格产品生产时热送热装瓶径问题，降低了能耗，提高小规格螺纹钢产品经济效益。

（2）φ12mm规格五切分轧制工艺的开发应用，促进了切分技术运用水平的提高。五切分工艺技术值得推广应用。

8  参考文献

[1] 简忠.五切分轧制φ12mm螺纹钢筋在新钢高棒生产线的应用.江西冶金，2017 .

[2] 刘建萍.萍钢五切分轧制技术的研发.江西冶金，2008.

[3] 张忠峰，袁永文，赵衍鹏等.12mm带肋钢筋四切分轧制生产工艺开发[J].山东冶金，2008，30（05）：27-29.