供寶雞法士特45熱軋圓鋼缺陷控制淺析

楊　舒

(本鋼板材股份有限公司)

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供寶雞法士特45熱軋圓鋼缺陷控制淺析

楊舒

(本鋼板材股份有限公司)

簡述了本鋼特鋼廠供寶雞法士特45熱軋圓鋼生產過程中出現的質量問題；分析了定尺長度控制超差問題產生的原因；針對定尺長度超差問題，對不同鋸切溫度與熱膨脹系數做試驗對比，并提出了現有生產條件下對該品種定尺長度的有效控制方法。

45鋼鋸切溫度熱膨脹系數徑向尺寸軋后硬度

0　引言

供寶雞法士特45#熱軋圓鋼是本鋼特鋼廠傳統重點產品。該產品在使用時對徑向尺寸、定尺長度、軋后硬度均有較高的要求，但在實際生產過程中該產品經常會出現圓鋼徑向尺寸超差、定尺長度超差及軋后硬度不合等質量問題。筆者就此對供寶雞法士特45#熱軋圓鋼在大生產過程中的質量控制難點進行了分析，并提出改進措施，最終取得了良好效果。

本鋼特鋼廠棒材產線生產模式分為大棒連軋線及小棒連軋線，大棒產線為：800初軋可逆式開坯機開坯+12架大棒POMINI短應力線軋機連軋產材，緩冷保溫≥24 h出坑+后續精整工序成材發貨；小棒連軋線為：800初軋可逆式開坯機開坯+24架大棒POMINI短應力線軋機連軋產材，空冷+后續精整工序成材發貨。

1　常見缺陷問題

1.1定尺長度超差

供寶雞法士特45熱軋圓鋼本鋼BX960-2015企業標準規定，鋼材允許的長度偏差為+40 mm，比GB/T702-2008中規定的鋼材允許長度偏差+50 mm嚴格。連續生產過程中，大棒連軋機組小規格材(Φ85～Φ95)由于規格小溫降快，經常出現徑向尺寸超差、定尺長度超長問題。

1.2徑向尺寸超差

供寶雞法士特45熱軋圓鋼目前執行BX807-2013、BX960-2015兩個技術標準。BX807-2013中規定普通訂貨圓鋼直徑允許偏差應符合GB/T702中1組規定，楔橫軋用Φ90～Φ130圓鋼直徑允許偏差為-0.5 mm～+1.3 mm；BX960-2015中規定同一支鋼材直徑必須均勻，直徑Φ80～Φ130鋼材直徑波動≤1.0 mm；直徑≤Φ80 鋼材直徑波動≤0.6 mm。綜合兩個技術標準，該產品產徑向尺寸控制嚴格，特別是尺寸一致性要求更嚴。

在實際生產中，由于受鋼坯加熱溫度變化、軋槽損耗、工藝參數波動等素影響，容易出現徑向尺寸超差。

1.3軋后硬度不合

本鋼BX807-2013企業標準中規定直徑 1/2 處硬度和表面硬度均不大于HBW229；本鋼BX960-2015企業標準中規定距表面10 mm 處硬度不大于230 HBW。在實際生產過程中，由于入保溫坑溫度不足，經常出現軋后硬度過高(240 HBW左右)問題。

2　典型問題分析

2.1定尺長度超差

該品種鋼材定尺長度為6 m定尺，長度偏差+40 mm。出現定尺長度超差問題的規格全部為Φ85～Φ95圓，即大棒小規格(大棒產線最小規格為Φ85圓)，實際產材長度為6.03 m～6.06 m，超差比例>30%。由于大棒小規格鋼材產材長度長降溫快，且在由于大棒輥道長度不足，產材需要進行分段，即利用飛剪將一整支鋼材從中間斷開，第一支與第二支并列排布，最后用托車送至鋸切輥道。熱鋸切割時鋼材溫度跨度大，而定尺鋸只能有唯一定尺長度，故造成低溫切鋼長度超差。

2.1.1試驗分析

選取Φ85～Φ95圓4 m～6.2 m范圍定尺合同鋼材，分別進行3次試驗。

2.1.1.1第一次

軋制序號：L50170301；規格：Φ90；鋼種：45；熱定尺長度6.1 m。

方案目的：測量VR28輥道兩支鋼材長度差，試驗數據見表1。

2.1.1.2第二次

軋制序號：L50157601；規格：Φ95；鋼種42CrMoA；熱定尺長度6.1 m。

方案：按切鋼順序編號，前后兩支鋼材區別編號，試驗數據見表2。

2.1.1.3第三次

軋制序號：L50176001；規格：Φ90；鋼種40Cr；熱定尺長度6.1 m。

方案：按切鋼順序編號，前后兩支鋼材區別編號，試驗數據見表3。

表1　第一次實測長度數據

注：未測量切鋼溫度，未在同一支鋼材前后編號。

表2　第二次實測長度數據

注：切鋼溫度測量位置為VR30輥道入口，即切后溫度。主尺長度較好，末節長度長于頭節。

表3　第三次實測長度數據

注：此次試驗時,擋板-3#鋸切鋼長度最長，3#-2#鋸切鋼長度最短，3#鋸跑尺現象明顯。

從表1、表2和表3可以看出，同一坯料生產的鋼材頭、尾隨溫度的降低而最終產生軋材長度變化，變化范圍約20 mm；分段后同一鋼材前后兩支之間溫差100 ℃時，長度相差10 mm左右；3次試驗熱定尺長度均為6.1 m，第二次試驗中主尺寸(不包含異常波動)6.2 m～6.3 m，效果最好。

由于鋼材在相變溫度附近時體積變化最為明顯，切鋼溫度在A1線727 ℃附近時體積收縮最大，最終產材長度波動也越大，故造成長度超差。

2.2徑向尺寸超差

由于特鋼廠徑向尺寸控制采用正公差軋制，孔型、卡尺設計，尺寸上下線、橢圓度控制要求均嚴于用戶協議要求。產生徑向尺寸超差的主要影響因素為：1) 兩臺加熱爐坯料間溫度差過大，在軋制過程中容易產生尺寸波動；2) 連軋小棒線采用取料量尺位置，取料位置偏向于尾部，由于尾部鋼材尺寸無法反應整支鋼材堆拉關系，測量有失實風險。

2.3軋后硬度不合

為達到用戶協議中要求的軋后硬度，工藝設計時制定了大棒材≥600 ℃入保溫坑的溫度制度。在生產中由于產線設計時熱鋸切割效率及冷床工作效率低于軋機生產效率，經常會造成棒材在冷床停留時間過長導致入坑溫度不足，最終造成軋后硬度過高問題。

3　控制措施

3.1控制小規格熱料定尺長度

1) 控制切鋼溫度目標大于760 ℃，確保熱料剪切鋼溫度高于相變溫度；

2) 為減少工人頻繁進行調尺操作，加快生產進度，長度熱定尺仍控制6.1 m；

3) 控制軋制節奏，減少鋼材在編組臺架等待時間，保證切割溫度；

4) 保證鋸機運行狀態，杜絕跑尺現象；

5)鋼材撞擊定尺擋板時必須保證輕觸，防止因猛烈撞擊造成的鋼材回彈或擋板后縮。

3.2徑向尺寸控制

1)嚴格執行正公差軋制；

2)小棒連軋線產材量尺頭、中、尾各取1段進行量取；

3)執行V1入口溫度SPC控制制度，隨時監控溫度變化。

3.3軋后硬度控制

1)排產時保證該鋼種生產順序靠前，以保證冷床清空；

2)生產時大棒連軋產線降低生產節奏，保證編組臺架不允許擺放超過2板待切割鋼材；

3)大棒冷床單區擺鋼，以保證最快速度入保溫坑。

4　結論

在現有生產條件下，對于供寶雞法士特45熱軋圓鋼的質量控制主要在于切割溫度及緩冷溫度的控制，高溫切鋼與高溫入保溫坑對于保證產材長度及軋后硬度有著重要的影響；徑向尺寸精度控制的關鍵在于保證正公差軋制與溫度均勻。從目前積累的經驗來看，低軋制節奏保證較高的溫度制度對于該鋼種的控制有明顯的效果，然而由于對控制生產節奏的生產效率下降的問題則是下一步繼續探討的問題。

[1]鄒家祥主編. 軋鋼機械.第三版[M].北京：冶金工業出版社，2004：280-281.

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ADJUSTING ANALYSIS ON CONTROLLING THE DEFECTS OF 45 HOT-ROLLED BAR FOR BAOJI FASHITE

Yang Shu

(Plate Co Ltd， Benxi Iron and Steel Group)

The common defects on rolling 45 hot-rolled bar for Baoji Fashite is sketched. The causes of major defect is analyzed. Test comparison of different cutting temperature and thermal expansion coefficient is carried out, and an effective control method for the fixed length of the steel is put forward under the current production conditions.

45 steelcutting temperaturecoefficient of thermal expansionradial dimensionshardness

聯系人：楊舒，工程師，遼寧.本溪(117000)，本鋼板材股份有限公司特殊鋼廠;2016—4—12