馬鋼特鋼公司優棒生產線孔型系統簡介

周光理，許 興

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司特鋼公司，安徽 馬鞍山243000）

馬鞍山鋼鐵股份有限公司特鋼公司（全文簡稱馬鋼特鋼公司）于2018年9月建設一條優棒生產線，生產規格Φ16 mm～90 mm熱軋圓鋼，品種有合金結構鋼、軸承鋼、彈簧鋼、齒輪鋼等，定尺長度4～12 m。軋鋼原料為250 mm連鑄方坯和Φ280 mm連鑄圓坯。

1 軋線生產工藝流程和工藝特點

1.1 軋線生產工藝流程

原料—加熱—高壓水除鱗—粗軋機組—1號飛剪切頭、尾—中軋機組—2號飛剪切頭、尾（碎斷）—預精軋機組—3號飛剪切頭、尾（碎斷）—精軋機組—4號飛剪切頭、尾（碎斷）—KOCKS減定徑機組—5號飛剪倍尺—冷床冷卻—鋸切定尺—檢查—打捆稱重—收集入庫，軋制工藝布置示意圖見圖1。

圖1 軋制工藝布置示意圖

1.2 軋線工藝特點

1）采用全連續軋制，生產節奏快，產量高，成品最大軋制速度16 m/s。

2）采用1臺步進式加熱爐，側進側出，鋼坯加熱質量好，溫度均勻，燒損小.

3）全線共26架軋機，平立交替布置。Ф800 mm×5架+Ф650 mm×3架+Ф550 mm×4架+Ф450 mm×6架+Ф380 mm×4架+KOCKS×4架，其中二輥軋機采用短應力線軋機，彈跳小，尺寸精度高；RSB減定徑機組采用德國引進的KOCKS370+重載型三輥軋機。

4）粗中軋采取脫頭軋制，粗軋機組組咬入速度不受成品機架速度限制，咬入速度高，軋制過程靈活，適合合金鋼生產。

5）全線設有5座水箱，分別布置在KOCKS減定徑機組前后，具備控制控冷功能。

2 孔型系統選擇

孔型系統選擇原則：獲得優良產品。即產品斷面尺寸符合技術要求、產品表面光潔、殘余應力小、金相組織和機械性能良好；機時產量高，道次越小越好；產品成本低，指金屬消耗、電耗、軋輥消耗經濟技術指標高，主要是金屬消耗，占到成本80%，合理孔型系統，切損小，成材率高；勞動強度小，指合理孔型系統，軋制穩定，操作方便，便于調整。

馬鋼特鋼公司優棒生產線產品為合金棒材，廣泛應用于高端制造業、軌道交通、汽車行業等領域，客戶質量要求千差萬別，鋼種跨度范圍大，從低碳鋼到高碳鋼，從低合金鋼到高合金鋼均有。按照上述四個原則，按高碳和高合金鋼考慮，以產品質量作為主要選擇依據。

2.1 延伸孔型系統選擇

2.1.1 選擇延伸孔型系統特點

延伸孔型系統由前22架二輥軋機完成，主要作用為KOCKS減定徑機組提供合格料型，延伸孔系選擇橢圓-圓孔型系統，適用于塑形差的合金鋼種，特點如下：

1）優點是變形均勻，軋件前后斷面能平滑過渡，可防止產生局部應力。

2）優點是軋件沒有明顯棱角，冷卻比較均勻，通過水箱時，避免產生冷卻裂紋。

3）優點是孔形形狀有利于去除表面氧化鐵皮，獲得良好表面質量。

4）優點是產品尺寸要求不高的產品，可從延伸孔出成品，減少換輥數量和換輥次數。

5）缺點是延伸系數小，相比其他延伸孔型系統，需要更多道次完成，軋輥成本略高。

6）缺點是橢形軋件在圓孔中軋制時穩定性不好，需要導衛夾緊扶持，導衛裝配要求高。

7）缺點是圓孔軋制時，寬展敏感性大，易出耳子，調整要求嚴格。

2.1.2 橢孔孔型構成（見圖2）

外圓角半徑：r=（0.08～0.12）Bk；孔型寬度Bk=（1.088～1.11）b，b為橢圓軋件寬度；輥縫s=（0.2～0.3）h。

2.1.3 圓孔孔型的構成（見圖3）

圖3 圓孔孔型的構成

2.2 KOCKS孔型系統選擇

2.2.1 KOCKS孔型特點

KOCKS減定徑機組作為成品軋機組，采用KOCKS三輥孔型系統。特點如下：

1）形變比二輥機組均勻，可以軋制出高尺寸精度的產品。

2）實現自由尺寸軋制，可以軋制16～90 mm的任意規格產品。

3）同一套孔型可以軋制出非常多規格的產品，而僅僅需要調整一下軋機和導衛的輥縫而已（手動調整或者通過在操作室遠程控制系統調整）。

4）提高了金屬收得率，無需進行試軋并且大大減少了頭尾尺寸超差段。

5）由于可以實現單一孔型系統，大大減少了減定徑機組入口進料數量，從而做到上游機架更換大大降低，因此提高了軋線利用率。

6）降低軋輥消耗。

2.2.2 KOCKS孔型構成

馬鋼特鋼公司優棒生產線采用4架KOCKS軋機，其配置的特點是：任何一個規格都必須保證有2道或2道以上的精軋孔（槽底圓弧擴張角為30°的圓形切線孔型）。孔型配置方法是：第1架承接預精軋圓形來料，用延伸孔；第2架作成品前孔時（當第3架出成品時）用精軋孔型；不作成品前孔時用延伸孔；第3、第4架是成品孔或成品前孔，用精軋孔型，見圖4。

圖4 KOCKS孔型的構成

式中：PSI為擴張角；DSS為基圓直徑。

延伸孔型見圖4-1，軋槽槽底部分是一段圓弧，槽口部分是與圓弧相切的切線。其只用于延伸孔型，槽底圓弧的擴張角PSI為10°～20°，3個軋槽圍成的孔型接近于1個弧形三角形。

精軋孔型見圖4-2，成品前孔及成品孔，槽底圓弧的擴張角為30°，3個軋槽圍成的孔型接近于圓。

3 結論

自2018年9月試車以來，本套孔型系統完全滿足設計要求，熱軋產品尺寸精度控制在國標GB/T 702—2017《熱軋鋼棒尺寸、外形、質量及允許偏差》一組以內，產品表面質量良好，性能優良。

Brief Introduction of Pass System of Excellent Bar Production Line in Masteel

Zhou Guangli,Xu Xing

(Special Steel Co.,Ltd.,Magang(Group)Holding Co.,Ltd.,Maanshan Anhui 243000)

Abstract:The pass system of excellent bar production line in Masteel Special Steel Co.,Ltd.is introduced.The production line producesΦ16 mm～90 mm hot rolled alloy bars.The whole rolling line adopts full continuous rolling,the extended pass adopts elliptical round pass system,and the special pass system is adopted for KOCKS three roll reducing and sizing mill.All specifications are finished by KOCKS mill,with good dimensional accuracy and high surface quality.

Key words:pass;elliptical round pass system;KOCKS rolling mill