漢鋼公司錨桿鋼工藝質(zhì)量提升實踐

許 棟，房金樂

（陜鋼集團(tuán)漢中鋼鐵有限責(zé)任公司，陜西 漢中 724200）

錨桿鋼屬于建筑鋼筋的一種，主要用來加工錨桿，目前廣泛應(yīng)用于煤礦開采過程中礦井的支護(hù)，當(dāng)前主要規(guī)格有Φ18mm、Φ20mm和Φ22mm。因錨桿在使用前要進(jìn)行定尺剪切，滾絲，以及對鋼材表面有較高的要求，因而，要求錨桿鋼的生產(chǎn)過程，對各外形尺寸精度高，鋼材表面質(zhì)量好。

近年來，隨著錨桿的使用量不斷增加，漢鋼公司繼成功開發(fā)各規(guī)格錨桿鋼后，逐步擴大生產(chǎn)規(guī)模，通過對原開發(fā)工藝的不斷優(yōu)化完善，進(jìn)一步提高錨桿鋼的尺寸精度，提升外觀質(zhì)量，并且為進(jìn)一步降低企業(yè)生產(chǎn)成本，增大錨桿鋼利潤空間，對錨桿鋼生產(chǎn)工藝不斷進(jìn)行研究改進(jìn)[1]。型軋制導(dǎo)致中間軋件尺寸通條性差，進(jìn)而導(dǎo)致成品尺寸波動大，難以將通條尺寸控制在要求精度范圍內(nèi)。經(jīng)對粗軋孔型系統(tǒng)重新設(shè)計應(yīng)用，中間軋件尺寸通條性明顯改善，成品外觀尺寸通條均勻。

圖1 粗軋孔型系統(tǒng)圖

新設(shè)計的粗軋孔型系統(tǒng)見圖1。

1 生產(chǎn)工藝流程

165方坯→連續(xù)式加熱爐加熱→粗軋6道次→1#飛剪切頭→中軋6道次→2#飛剪切頭尾→精軋4/6道次→倍尺剪切→冷床冷卻（初檢）→定尺剪切→收集打包（終檢）→入庫。

2 工藝質(zhì)量分析及優(yōu)化

2.1 工藝布置優(yōu)化

錨桿鋼18/20/22三個規(guī)格分別采用18道次、16道次、16道次進(jìn)行軋制。通過長期生產(chǎn)總結(jié)，發(fā)現(xiàn)20規(guī)格采用16道次軋制，尾部耳子較長，中間倍尺內(nèi)徑尺寸不穩(wěn)定，有超尺寸偏差范圍現(xiàn)象。將Φ20規(guī)格錨桿鋼原16道次軋制改為18道次軋制，粗中軋孔型不變，精軋13架和14架使用新孔型，原精軋4道次孔型依次布置。經(jīng)優(yōu)化后，尾部耳子由原來的10m～15m，縮短為5m以內(nèi)，通條內(nèi)徑尺寸均在19.8mm～20.2mm，不圓度最大0.2mm，成品外觀尺寸精度得到了保證。

2.2 粗軋新孔型系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用

錨桿鋼軋制過程中，因其外形尺寸要求精度高，內(nèi)徑尺寸偏差為公稱尺寸±0.2mm。漢鋼公司錨桿鋼的開發(fā)生產(chǎn)是在原螺紋鋼筋的生產(chǎn)基礎(chǔ)上，通用了粗軋無孔型系統(tǒng)，因粗軋無孔

相比較而言，該孔型系統(tǒng)與傳統(tǒng)的“橢圓-圓”孔型系統(tǒng)明顯區(qū)別在于，兩個橢圓孔型之間采用了橢圓孔型。該孔型系統(tǒng)采用165mm斷面方坯，粗軋出料Φ70mm，與原工藝要求坯料尺寸和粗軋出料斷面一致，并且確保了錨桿鋼三個規(guī)格通用。各架次延伸率均按照1.30～1.40進(jìn)行設(shè)計，確保負(fù)荷均勻分配，利于設(shè)備穩(wěn)定運行。

2.3 化學(xué)成分

錨桿鋼因其在使用過程中，要與混凝土結(jié)合使用，保證鋼筋與混凝土充分粘合，從而確保礦井內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此，錨桿鋼要具有一定的抗銹能力和抗腐蝕能力，經(jīng)對錨桿鋼化學(xué)成分進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，化學(xué)成分見表1。

表1 錨桿鋼化學(xué)成分

2.4 軋制溫度

與化學(xué)成分相結(jié)合的就是軋制溫度調(diào)整，對加熱溫度以及冷床入口溫度進(jìn)行調(diào)整后，鋼材外觀質(zhì)量良好，無銹色，室外放置15天以上，無明顯生銹現(xiàn)象。力學(xué)性能均穩(wěn)定在360Mpa～380Mpa的理想?yún)^(qū)間。

表2 錨桿鋼軋制溫度要求

（1）鋼坯在爐內(nèi)加熱過程要確保溫度控制均勻，冷熱坯對加熱爐出爐溫度進(jìn)行微調(diào)，確保開軋溫度在1000℃以上。

（2）進(jìn)精軋溫度在1000℃以上，利于精軋變形均勻，避免軋件表里溫差造成的內(nèi)應(yīng)力，防止軋件或成品出現(xiàn)開裂或斷后伸長率不足問題。

（3）冷床入口溫度控制在950℃以上，防止鋼材冷卻過快產(chǎn)生回火有害組織，采用弱穿水，可使軋件表面組織致密，光潔無氣泡，呈淡藍(lán)色，達(dá)到與混凝土結(jié)合的最佳狀態(tài)。

2.5 橫肋加工參數(shù)

為進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，擴大錨桿鋼利潤空間，對橫肋加工參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，優(yōu)化前18規(guī)格錨桿鋼平均米重約2.058kg/m，優(yōu)化后平均米重2.024kg/m。

橫肋各加工參數(shù)優(yōu)化后，橫肋頂寬1.1mm～1.2mm，橫肋高度1.6mm～1.8mm，橫肋間距13.0mm～13.5mm；橫肋與軸線夾角72°～75°，加工角度65°～70°。

橫肋加工參數(shù)通過“改瘦、改少、改短”三原則，在保證成品尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，最大限度減輕鋼材米重，使客戶滿意。

2.6 軋機參數(shù)

精軋各架次延伸率平均分配，均控制在1.15～1.25左右，確保軋件尺寸通條均勻。速度超前率4%～4.5%，超前率延時，隨著軋制道次逐次增加，控制在80ms～300ms之間，調(diào)整軋件頭部咬入軋機張力關(guān)系，避免頭尾耳子。

2.7 活套參數(shù)

精軋軋制速度高，活套高度要求200mm～240mm，對活套起套延時，活套起套靈敏度以及起套信號追蹤調(diào)整，可有效避免軋件在機架之間張力關(guān)系大幅波動，消除軋件尺寸波動，最終保證了成品尺寸均勻穩(wěn)定。

3 結(jié)論

（1）通過良好的工藝布置，選用最佳孔型，對錨桿鋼軋制工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，結(jié)果為，成品尺寸完全符合客戶需求，外觀質(zhì)量良好，力學(xué)性能穩(wěn)定在360MPa～380MPa的理想?yún)^(qū)間。

（2）錨桿鋼生產(chǎn)工藝質(zhì)量提升，工藝降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，大幅提升了產(chǎn)品質(zhì)量水平，針對前期質(zhì)量存在的問題，采取工藝優(yōu)化措施進(jìn)行改善，滿足了客戶的需求。