20#角钢生产工艺改进

总第２１３期　２０１３年第９期　河北冶全　ＨＥＢＥＩ　ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ　Ｔｏｔａｌ　ＮＯ．２１３　２０１３，Ｎｕｍｂｅｒ　９　２０＃角钢生产工艺改进　王立华　（河北钢铁集团宣钢公司型棒厂，河北宣化０７５１００）　摘要：针对２０＃角钢生产过程中存在的问题，通过将成品进口的滑动导卫改为滚动导卫，导槽上盖增设　下压板，在冷床下增设冷却水管并通过雾化喷嘴雾化后对轧件进行冷却，以及对Ｋ２孔型的优化设计，　避免了角钢的腿部刮伤、划伤以及跑钢事故，保证了成品尺寸，提高了产品质量和产量。　关键词：２０＃角钢；工艺改进；孔型设计　中图分类号：ＴＧ３３５．４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００６—５００８（２０１　３）Ｏ９—００３８一Ｏ２　ＰＲＯＩ）Ｉ　Ⅱ０Ｎ　Ｐ１　ＯＣＥＳＳ　囹　Ｆ（）Ｒ　２ｏ＃ＡＮＧＩ恩Ｓ删Ｗａｎｇ　Ｌｉｈｕａ　，　（Ｓｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｂａｒ　Ｍｉｌｌ，Ｘｕａｎｈｕａ　Ｉｒｏｎ　ａｎｄ　Ｓｔｅｅｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈｅｂｅｉ　Ｉｒｏｎ　ａｎｄ　Ｓｔｅｅｌ　Ｇｒｏｕｐ，Ｘｕａｎｈｕａ，Ｈｅｂｅｉ，　０７５１００）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　２０＃ａｎｇｌｅ　ｓｔｅｅｌ：ｓｃｏｒｉｎｇ　ａｔ　ｉｔｓ　ｒｏｏｔ，ｓｃｒａｔｃｈ　ａｎｄ　ｂｌｅｅｄ—ｏｕｔ，　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｒｅ　ａｄｏｐｔｅｄ：ｔｈｅ　ｓｌｉｄｉｎｇ　ｇｕｉｄｅ　ａｔ　ｅｎｔｒａｎｃｅ　ｏｆ　ｅｎｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｂｅｉｎｇ　ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ　ｂｙ　ｒｏｌｌｉｎｇ　ｇｕｉｄｅ，ａｄｄｉｎｇ　ａ　ｌｏｗｅｒ　ｐｌａｔｅｎ　ｏｎ　ｇｕｉｄｉｎｇ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｃｏｖｅｒ，ａｄｄｉｎｇ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｐｉｐｅ　ｕｎｄｅｒ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｂｅｄ　ａｎｄ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｒｏｌｌｉｎｇ　ｐｉｅｃｅ　ｗｉｔｈ　ａｔｏｍｉｚｅｄ　ｗａｔｅｒ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ　ｓｐｒａｙ　ｎｏｚｚｌｅ，ａｎｄ　ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｋ２　ｐａｓｓ．Ｗｉｔｈ　ａｌｌ　ｔｈｅ　ｍｅａｓ—　ｕｒｅｓ　ｔｈｅ　ｓｉｚｅ　ｏｆ　ｅｎｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｉｓ　ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ，ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｔｈｅ　ＯＨｔｒ＇ｕｔ　ｒａｉｓｅｄ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：２０＃ａｎｇｌｅ　ｓｔｅｅｌ；ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ；ｐａｓｓ　ｄｅｓｉｇｎ　１　引言　６＃、８＃、１０＃、１２＃为平式轧机，７＃、９＃、１１＃、１３＃为平立　转换轧机。　２　２０＃角钢生产工艺　２．１坯料及产品规格　宣钢型棒厂连轧中型生产线设计生产能力为　７０万ｔ／ａ。该生产线采用２００　ｍｍ　ｘ　２８５　ｍｍ　Ｘ　１０　０００　ｍｍ和１６５　ｍｍ　ｘ　１６５　ｍｍ　ｘ　１０　０００　ｍｍ　２种规　格连铸坯；设计的产品规格包括１０＃～２８＃槽钢、８＃　～根据成品尺寸要求和孔型设计计算，在轧制２０＃　角钢时采用的坯料规格为２００　ｍｍ　ｘ　２８５　ｍｍ　ｘ　１０　０００　ｍｍ。　２０＃角钢、１０＃～２５＃工字钢和Ｕ１８～Ｕ２９矿用钢及　５０～１００　ｍｍ圆钢。目前已经开发生产的产品规　格有：８＃～２０＃角钢，　５０～１１０　ｍｍ圆钢，１６＃、２０＃槽　钢以及２５Ｕ、２９Ｕ、３６Ｕ矿用ｕ型钢。全线设备全部　采用国产设备，全线共１３架轧机均为高刚度无牌坊　短应力线轧机。１３架轧机均由交流变频电机单独　２．２孔型系统选择　根据工艺设计在生产２０＃角钢时采用蝶式孔型　系统，预切分孔设在４样轧机，５＃为切分孔，共采用４　～５个蝶式孑Ｌ，全部采用平轧蝶式孔，开口位置进行　传动，其中粗轧机组由２立２平和１架平立转换共５　架轧机组成（　８００　ｍｍ　ｘ　３＋　７００　１Ｔｉｍ　Ｘ　２），其中　１＃、３＃为立式轧机，２＃、４＃轧机为平式轧机，５＃轧机为　上下交替，便于对角钢腿部进行良好的加工，轧件在　闭口孔型中轧制两腿容易控制，调整方便，轧制　稳定。　２．３　机架选择及其配置情况　平立转换轧机；精轧机组由４架水平轧机和４架平　立转换轧机共８架轧机组成（　７００　ｍｍ　Ｘ　８），其中　收稿日期：２０１３—０６—２１　根据主设备能力计算得出在轧制２００　ｍｍ　ｘ　２００　ｍｍ　ｘ２４　ｍｍ、２００　ｍｍ　ｘ２００　ｍｍ　ｘ　２０　ｍｍ、２００　ｍｍ×　２００　ｍｍ×１８　ｒａｍ、２００　ｍｌＴｌ　Ｘ　２００　ｍｍ　ｘ　１６　ｍｍ时共　作者简介：王立华（１９８０一），男，轧钢工程师，２００５年毕业于河北理　工大学金属材料工程专业，现在河北钢铁集团宣钢公司型棒厂型材　车间工作，Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｌｈｌ６７２５９２８１７＠１６３．ｃｏｍ　３８　轧８道，但是轧制２００　ｍｍ　ｘ　２００　ｍｍ　ｘ　１４　ｍｍ时需　轧制９道，１架和３架为空过辊道，２架为平轧箱型　河北冶金　孔，４架为预切分孔，５架为切分孔，６架、７架、８架　为平轧蝶式孔，９架为成品孔。实际生产中证实孑Ｌ　型和轧制道次选择能满足实际生产的需要。　３　生产中存在的问题　（１）成品进口采用滑动导卫，进ＫＩ导板材质为　３５ＣｒＭｏ，易于磨损，生产５００ｔ钢就必须更换，同时　角钢经常出现腿端有刮伤和划伤的现象。　（２）６＃轧机轧出的轧件头部经常上翘严重，轧　件容易顶７＃轧机进口的上卫板，造成堆钢。　（３）成品轧机轧槽的过钢量较低，一般只有　５００　ｔ。换辊时间长，轧机装配工作量大，任务繁重，　并且严重影响到产量。　（４）轧件上冷床后，由于轧件边部和腿部冷却　不均匀，在冷床上产生头尾上翘，尤其是轧制２００　ｍｍ×２００　ｍｍ×１４　ｍｍ时，在冷床步进横移时轧件　有时会翻倒，并且翘头的轧件下冷床后进矫直机矫　直较为困难。　（５）由于不同规格角钢的共用孔型太多，部分　规格如２００　ｍｍ　ｘ　２００　ｍｍ　ｘ　１４　ｍｍ、２００　ｍｍ　ｘ　２００　ｍｍ　ｘ２４　ｍｉｌｌ的负偏差难以命中一３％～一５％范围要求。　４　改进措施　４．１　导卫改进　将成品进口导卫由滑动导卫改为滚动导卫（导　轮材质选用耐磨性较强的Ｃｒｌ８Ｎｉ２ＭｎＭｏ），控制轧　件与导轮的间距，以减少轧件进入导板产生波动撞　击，增强轧制的稳定性，大大减少了轧制时由于轧件　与进口导板磨檫产生的划伤。同时在成品前孔型和　Ｋ３孔的进口导板上轧件腿端与导板接触的地方改　成内嵌２块合金垫板（材质为Ｃｒｌ２ＭｏＶ），用螺栓将　合金垫板固定在导板内侧（见图１），既提高了导板　的耐磨性，使进口导板的过钢量提高到原来的２～３　倍，又稳定了成品的尺寸。　导板　耐　图１　合金内衬式导卫　Ｆｉｇ．１　Ａｌｌｏｙ　ｌｉｎｉｎｇ　ｇｕｉｄｅ　４．２导槽改良　针对上开口蝶式孔，由于孔型侧壁作用致使轧　件产生上翘现象，在该道次轧机后的导槽上盖增加　２０１３年第９期　了几个下压板（见图２），保证了轧件顺利进人下一　道次，有效防止了因为翘头造成的跑钢事故。　图２　内置收敛式斜铁式导卫　Ｆｉｇ．２　Ｂｕｉｌｔ—ｉｎ　ｒｅｓｔｒａｉｎｉｎｇ　ｗｅｄｇｅ—ｌｉｋｅ　ｇｕｉｄｅ　４．３　采用铸造时带槽的毛坯辊　新轧辊在浇铸时就配上一定的轧槽形状，减少　不同截面的硬度落差，提高轧槽的表面硬度和耐磨　性，从而提高轧槽的过钢量和表面质量。以前角钢　孔型全部由平辊开槽，由于轧辊不同截面的硬度落　差较大，导致轧槽的磨损不均，轧槽的过钢量只有　６００　ｔ左右。同时也影响产品质量，增加了轧辊工装　备用和换辊换槽时间。使用带孔型的轧辊轧槽，过　钢量大大提高，同时也减少工装备用和换槽换辊时　间，平均日产增加５００　ｔ以上。　４．４工艺设施改进　为了防止角钢在冷床上由于断面冷却不均而产　生头部上翘现象，在冷床下面安装了２排冷却水管，　并且通过雾化喷嘴进行雾化之后（见图３），再对角　钢的腿部进行冷却，同时采用在冷床下靠近冷床北　侧并排放置ｌ０台大功率风机（放置在一条直线上，　并与轧件在冷床的温度梯度线垂直），在轧件冷却　的末期（温度达到再结晶温度以下，约４００　ｏＣ）对轧　件进行风冷，既保证了轧件下冷床不发生头部上翘，　又降低了轧件下冷床的温度，同时保证了成品的屈　服强度，并且轧件下冷床的温度小于８０℃，经过矫　直后的角钢弯曲度完全满足用户的使用要求。　图３　角钢的喷雾冷却　Ｆｉｇ．３　Ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ　ｓｐｒａｙ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｆｏｒ　ａｎｇｌｅ　ｓｔｅｅｌ　｛下转第５９页）　３９　河北冶金　２０１３年第９期　４．３．２控制措施　（３）线状突起缺陷的产生多数是由于原料氧化　（１）适当提高锌液温度和带钢速度，或降低锌　物和夹杂缺陷造成的。通过提升钢水纯净度、优化　液中的铝含量以及增加气刀高度，以增大气刀区锌　连铸结晶器铜板以及严格控制镀锌前工艺设备的稳　液的流动性。　定性能减少线状突起缺陷。　（２）增加弯曲辊的压入量，提高弯曲作用效果。　（４）热镀锌原板带有横向条纹缺陷及锌液的流　增加屈服区域的数量，减小屈服区域宽度，减轻“抬　动性、连续退火过程中形成柯氏气团等因素均易导　头纹”。　致镀锌板出现“抬头纹”缺陷，通过适当提高锌液温　（３）减小拉矫延伸率，即减少总塑性变形量。　度、增加弯曲辊压人量、提升带钢速度或降低锌液铝　（４）合理控制带钢退火温度。　含量、减少拉矫延伸率、增加气刀高度等手段均可减　５　结语　轻该缺陷。　（１）锌液中的铝含量需要重点加以控制，同时　参考文献　合理的锌液温度和带钢入锌锅温度是控制镀锌板缺　［１］车彦民，等．ＣＳＰ板卷及冷轧镀锌板表面缺陷分析［Ｊ］．钢铁，　陷的必要措施。　２００６，４１（２）：６３～６６　（２）提高机组的运行速度、保证带钢表面清洁、　［２］李久龄．带钢连续热镀锌［Ｍ］．北京．冶金工业出版社．　［３］张启富，刘邦津，黄建中．现代钢带连续热镀锌［Ｍ］．北京：冶金　及时捞渣，保证带钢出入锌锅锌液面处无浮渣，可有　工、　出版社。２００７．　效减少板卷锌渣缺陷。　（上接第３９页）　４．５孔型改进　通过上述改进，２０＃角钢的成品轧机单辊轧钢量　为２００　ｍｍ　ｘ　２００　ｍｍ×２４　ｍｍ设计了专用的　一般在８００　ｔ以上，没有出现过轧件顶７架进口导卫　Ｋ２孔型，单侧孔型中线比通用的Ｋ２孔型的长度小　造成的工艺事故，冷床没有发生过因为翘头导致轧　１　ｍｍ，使成品的２个腿端能很好的充满，既保证了　件翻倒的事故，２００　ｍｍ×２００　ｍｍ×２４　ｍｍ的负差　成品的边长尺寸，又能使成品孔型磨损均匀，提高了　能达到一４．５％，２０样角钢的平均日产能２　０００　ｔ以　不同厚度品种的负差稳定率，保证负偏差控制在　上，产品质量稳定，生产指标有所提高，生产成本大　一３％～一５％的范围内，同时保证了成品尺寸的稳　大降低。　定性（见图４）。　５　结语　宣钢针对２０＃角钢生产过程存在的问题进行了　一系列优化改造，减少了生产过程中轧制事故的发　生，提高了轧件的稳定性，进一步提高了产品的产量　和质量。　图４专用Ｋ２孑Ｌ型　Ｆｉｇ．４　Ｓｐｅｃｉａｌ—ｐｕｒｐｏｓｅｄ　Ｋ２　ｐａｓｓ　５９