选择与应用实践
李 勇 杜 承 岳连智 杨显峰
（首钢水钢钢轧事业部 贵州六盘水 553028）
摘 要：水钢高线更改原料钢坯断面后，经过粗轧1H机轧制，轧件频繁出现挂丝现象，导致工艺故障增加，产品外观质量无法满足标准要求。分析了粗轧1H机轧件挂丝的原因，通过对粗轧1H机孔型进行优化修改，并严格执行整改措施后，轧件挂丝现象得到解决，工艺保持稳定、产品外观质量满足标准要求。 关键词：盘条；粗轧1H机；箱型孔型内圆角
SELECTION AND APPLICATION OF FILLETED CORNER OF BOX GROOVE FOR NO.1 HORIZONTAL ROUGH ROLLING MILL IN HIGH SPEED ROLLING
LINE
Li Yong Du Cheng Yue Lianzhi Yang Xianfeng
(Steelmaking and Steel Rolling Division, Shougang Shuicheng Iron and Steel (Group) Co., Ltd., Liupanshui 553028,
China)
Abstract： After the cross section of steel billet was changed in high speed rolling line of Shui Steel, it was rolled by No.1 horizontal rough rolling mill (1H), and the wire hanging phenomenon occurred frequently, which led to the increase of process faults and the appearance quality of products could not meet the standard requirements. This paper analyzed the reasons of the wire hanging for the rolled piece, after optimizing and modifying the pass shape of the 1H rough rolling mill and strictly implementing the rectification measures, the wire hanging phenomenon of the rolled piece was solved, the process was kept stable and the appearance quality of products met the standard requirements.
Key words： wire rod; 1H rough rolling mill; filleted corner in box groove
第一作者：李勇，男，42岁，轧钢工程师收稿日期：2020-07-13机（平立轧机布置，后四架为φ285悬臂辊环紧凑型机组）和10架精轧机（顶交45°轧机）组成，共28道次。轧件依次进入各机组，全轧线为无扭连续轧制。在预精轧机组前后及预精轧机组各机架间，共设有7个活套装置，用于保证轧件的
无张力轧制，以提高产品的尺寸精度。精轧机组为顶交45°无扭轧机，10架轧机集体传动，采用碳化钨辊环。在精轧机组内，轧件为微张力无扭轧制。
0 前言
首钢水钢钢轧事业部高线作业区为全连轧高速线材生产线，设计能力为年产50万t/a，2019年年产量突破60万t，全线由6架粗轧机（平立轧机布置），6架中轧机（平立轧机布置），6架预精轧
为提高高线机时产量，根据首钢水钢统筹安排，将原料断面由150 mm×150 mm改为160 mm×160 mm，钢轧事业部进行轧线工艺设计与优化。在生产过程中，经粗轧1H机轧制后，轧件频繁出现挂丝，导致工艺故障增加及产品外观质量满足不了标准要求。钢轧事业部决定对高线粗轧1H机孔型进行优化修改，以解决此问题。
1 孔型系统分析
1.1粗轧孔型
原料使用160 mm×160 mm×12 000 mm钢坯，需重新设计轧线工艺及合理分配各机架料型。考虑在不影响生产的前提下，工艺变化不宜太大，对原断面为150 mm×150 mm的粗轧孔型进行研究分析：粗轧机组为6架，孔型系统为1H：箱型、2V：方、3H：箱型、4V：圆、5H：椭、6V：圆，根据粗轧各
FFU净化单元孔型优点来看，箱型孔型的主要优点为：1）箱型孔型槽底部的工作辊径相同，轧件受压时，沿宽展方向上压下量相同，故变形均匀，而且速度差小，因此孔型磨损较均匀。2）与同面积的其他孔型相比，孔型轧槽切入轧辊深度较浅，轧辊相对强度较大，可以增大压下量。3）采用调整辊缝的方法可在同一孔型中得到不同厚度的轧件，也可轧制不同厚度的轧件，从而减少换辊次数。4）轧件表面氧化铁皮易于脱落。5）轧件断面温降均匀。6）箱型孔型侧壁斜度较大，不能得到精确的方形和矩形，故不适宜轧制断面形状精确的小轧件。7）轧件在箱型孔型系统只能一个方向受到压缩，其侧表面不易平直，角部加工不足，不利于提高产品质量。根据箱型孔型的上述特点，着重考虑粗轧1H、2V轧机承担的压下负荷。
1.2重新设计粗轧机组孔型
碳纤维增强尼龙
要考虑粗轧1H、2V轧机承担的压下负荷，需重新设计粗轧机组孔型，见图1，可以满足轧制工艺要求。
1.3实践生产运用
按照图1的孔型设计对轧辊进行加工，粗轧1H、2V轧机进、出口导卫重新制作，上线进行生产，工艺稳定，效果明显。neor
图1 粗轧孔型
2 粗轧1H机轧件挂丝原因分析
2.1轧槽加工精度不高的影响
为保证轧辊使用周期及重车率，轧辊使用到第三周期后轧槽加工存在未按孔型图进行加工，孔型内圆角及孔型侧壁斜度达不到要求，为解决此问题发生，特采用一周期轧辊上线使用跟踪，轧制过程中仍然出现轧件挂丝现象，此问题未完全彻底解决。
2.2钢坯原料的影响
1 V
2 H储槽
114 mm×172 mm 100 mm×140 mm
3 V
4 H
5 V 78 mm×122 mm 64 mm×105 mm
φ75 mm
根据《Q/SGSGJ C0213-2016连续铸钢方坯》的要求，按炉抽查钢坯尺寸及表面质量：连铸坯尺寸、外形及允许偏差。
1）连铸坯的尺寸及其允许偏差应符合表1规定。
表1 连铸坯尺寸及允许偏差mm 名称数值
公称边长140~180
边长允许误差±5.0
对角线长度之差≤7.0
切斜≤12.0
鼓肚≤4.0
2）定尺允许误差：±30 mm。
3）外形：连铸坯的弯曲度每米不得大于20 mm，总弯曲度不得大于总长度的2%；连铸坯剪口撕裂深度≤5 mm；连铸坯端部因剪切变形的宽度不得大于边长的10%；连铸坯不得有明显的扭转。
4）表面质量：连铸坯表面不得有目视可见的重接、翻皮、结疤、夹杂；连铸坯表面不得有深度大于1 mm的裂纹；深度或高度大于2 mm的划痕、压痕、擦伤、气孔、皱纹、冷溅、凸块、凹坑、横向振痕；连铸坯表面如存在上述不允许有或超出允许规定的缺陷，应进行清除，应纵向清除，清除后缺陷部位应圆滑、无棱角。清除宽度不得小于深度的6倍，长度不得小于深度的10倍。表面清除的深度，单面不得大于连铸坯边长的8%，两相对面清除深度之和不得大于厚度的12%。清除深度自实际尺寸算起。连铸坯横截面不得有影响使用的缩孔、皮下气泡、裂纹。
按照以上标准要求，现场组织进行检查，不合格的钢坯挑出后单独堆放（对可退回处理的钢如切斜按钢种标识堆放），合格钢坯进行跟踪轧制，粗轧1H机轧件仍然出现挂丝，此问题尚未完全彻底解决。
2.3轧机两侧辊缝不一致的影响
1H机两侧辊缝控制不一致，辊缝大的一侧孔型面积就大，从而导致轧件存在差异。因此，要求轧线员工对轧机里、外口空过辊缝按标准要求调整一致，过钢后使用卡尺测量料型尺寸，确保各架头、中、尾料型控制在要求范围内。在过钢生产时，粗轧1H机轧件仍然出现挂丝，此问题尚未完全彻底解决。
2.4粗轧1H机孔型设计的影响
考虑高线轧制品种钢的产品外观质量要求较高，采用箱型孔型比平辊稳定，不会产生扭转和倒坯现象，并限制宽展。1H机孔型设计如图2所示。箱型孔型构成：1）槽底宽度；2）侧壁斜度；3）槽底凸度；4）槽口宽度；5）圆角半径；6）辊缝。
对箱型孔型的构成逐一进行分析，孔型内圆角的作用：可以防止轧件角部的急剧冷却；可使应力集中减少，增加轧辊的强度。通过改变内圆角的半径，可以改变孔型的实际面积和尺寸，从而改变轧件在孔型中的变形量和孔型的充满程度，有时还对轧件的局部加工起到一定作用。
通过分析发现，轧件在1H机孔型过充满导致出现挂丝现象。从图2可以看出，内圆角半径为25 mm，根据经验取值为：r=（0.12-0.2）B，式中B为来料宽度，发现内圆角半径取值偏小，需重新考虑最佳取值。
图2 粗轧1H机孔型
3 解决措施
1）加强对原料验收工作，对不能满足标准要求的钢坯全部挑选出来，以满足下道工序要求。
2）严格工艺纪律的执行，确保轧机里、外口辊缝一致，料型尺寸控制在标准范围。
3）换辊时点动轧机，用铁丝测两侧辊缝，偏差控制在0.1 mm以内。
道岔施工
4）对粗轧1H机孔型进行优化，将内圆角半径由原25 mm改为30 mm，如图3所示。
通过对粗轧1H机孔型进行优化修改，增加孔型内圆角半径，减小轧件充满度，孔型优化修改后，上线使用效果明显，轧件挂丝现象得到完全解决。
4 优化效果
160
182
1
1
4
2
R2
5
R
2
5
R
1
2
（下转第31页）
通过项目实施，转炉的终渣全铁含量、钢水终点残锰、脱氧剂使用量等指标都有了较大提升（表3），取得了显著的经济效益。
表3 项目实施前后指标对比
项目指标（平均）
实施前实施后降低量终渣全铁含量/%14.2812.73 1.55终点钢水残锰含量/%
0.080.10-0.02脱氧剂使用量（铝锰铁）/( kg·t -1)
2.15
2.05
0.10
1）降低终渣全铁含量。
平均渣量按88 kg/t，钢铁料价格以2.10 元/t 计算，则可创造效益：1.55%×88×2.10=2.87 元/t。
2）提高钢水终点残锰。
钢水残锰提高了0.02%，以高锰吨钢加入进行计算，约需要0.40 kg/t，价格5.69 元/kg，则可创造效益：0.40×5.69=2.28 元/ t。
3）降低脱氧剂使用量。
砂洗由于碳氧积降低，可降低转炉脱氧剂消耗，脱氧剂吨钢减少0.10 kg，铝锰铁单价为9.79 元/kg，则可创造效益：0.10×9.50=0.95 元/ t。
年产钢量以480 万吨计算，则直接经济效益为：（2.87+2.28+0.95）×360=2 928 万元。
4.2 间接效益
优化后的底吹供气模式，为冶炼过程中熔池内提供了足够的搅拌动力，减少了过程喷溅的发生，提升了脱磷率，由于提高了前期脱磷效率，有利于减少对炉衬的侵蚀，降低耐材消耗，均匀了成分和温度，转炉终点命中提高，操作更加稳定顺行，搅拌能力提升作用明显，稳定了转炉碳氧积控制水平，提升了钢材质量和铸坯性能，提升了莱钢在同行业中的竞争力，为洁净钢的开发和研究提供了一个良好的平台。
5 结 论
底吹工艺优化的研究与实践，提高了莱钢产品质量，为莱钢今后生产高附加值产品打下了坚实的基础，同时，由于底吹工艺控制能力增强，转炉的终点碳氧积控制水平均实现了稳定的控制，各项经济技术指标实现了大幅提高，为莱钢的降本增效提供了有力保障，给企业带来巨大的经济效益。
参考文献
[1] 焦兴利，杨利彬，刘浏，等. 马钢300 t 转炉长寿复吹工艺[J]. 钢铁研究学报，2012，24（12）：007.
[2] 苏天森，刘浏. 转炉溅渣护炉技术[M]. 北京：冶金工业出版社，1999.
通过对粗轧1H 机孔型进行优化修改、严格按照上述措施执行后，高线粗轧1H 机轧件挂丝现象得到解决，工艺稳定、产品外观质量满足标准要求。5 结束语
根据水钢高线的工艺特点和装配优势，分析了
图3 粗轧1H 机孔型修改
160182
11420
R
30
R
12
粗轧1H 机轧件挂丝的原因，通过攻关，从孔型系统进行创新，同时大力推进对料型系统、导卫装配
的标准化操作，有效降低了高线工艺故障时间，降低职工劳动强度，提高了企业效益。
参考文献
[1] 刘伟云. 安钢高线粗中轧料型优化[J]. 金属制品，2010，36（3）：58-62.
[2] 吴经理，唐林. 高速线材通用孔型系统设计与改进[J]. 金属制品，2012，38（2）：56-58.
[3] 李曼云，孙本荣. 钢的控制轧制和控制冷却技术手册[M]. 北京：冶金工业出版社，1990：28-40.
[4] 王有铭，李曼云，韦光. 钢材的控制轧制和控制冷却[M]. 北京：冶金工业出版社，1993：7-11.
（上接第26页）
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