热轧等边角钢工艺改进

热轧等边角钢工艺改进

韩力 魏海波 杨文果 杨必胜 马鞍山钢铁股份有限公司长材事业部，安徽省，马鞍山

摘要：本研究对热轧等边角钢工艺中存在的问题进行了总结归纳，并针对性的提出了改进措施，希望能够降低等边角钢热轧过程中轧辊损耗，并有效提升产品的质量，将成本降至最低，且角钢的产量提升至最大。

关键词：热轧；等边角钢；工艺改进     

角钢分为等边角钢和不等边角钢两种，所谓不等边角钢就是“∠”与长边宽度值×短边宽度值×边厚度值，比如∠100×80×8；而等边角钢是“∠”边宽度值×边宽度值×边厚度值，简记∠100×8；其单位是mm。随着我国钢铁行业的不断发展，钢铁行业中所面临的困难越来越多。而角钢作为建造中较为常用的材料，无论是工程结构还是建筑结构都得到了广泛的应用。而型钢企业的竞争也因此变得越来越激烈。型钢企业要想在同行业中脱颖而出持续发展，就需要通过工艺优化改进来降低成本，并有效提升产品的质量，基于此，本文展开研究。

1.大型角钢的生产工艺

某一型钢生产线采用国内先进生产工艺和生产设备，达产后年产量可达60万t。主要产品有角钢、矿用U型钢、槽钢、工字钢、H型钢等。目前车间已进入正常生产状态，在批量生产的大型铁塔和起重机械用角钢有∠16、∠18、∠20等规格。整个生产线布置为2架水平二辊可逆式轧机(BD1、BD2)和6架精轧机组。

1.1加热

（1）根据加热炉炉底有效宽度及滑铁带宽度‚原料定尺长度为6000mm～10000mm‚断面尺寸为方坯、矩形坯两种型式。

（2）钢种为Q215（A∙B）（F）、Q235（A∙B）（F）、Q355B等。

（3）钢坯加热温度取决于一系列因素。根据Fe－C合金状态图，为了保证在轧制过程中金属变形抗力较小‚且加工后残余应力小‚对碳素结构钢来说‚加热温度在A_C3线以上30℃～50℃‚固相线以下100℃～150℃左右。考虑钢在出炉和加工中的热损失‚加热温度为1150℃～1250℃。为了保证成品的机械性能‚终轧温度应控制在900℃～850℃之间[1]。

（4）采用预热－加热二段制度。

这种制度在炉内能有效利用热能。

1.2坯料选择及孔型系统的选择

（1）大规格角钢坯料尺寸设计

大角钢属于超大型产品，产品单重大，∠180×18mm的角钢单重可达48公斤，中心线长度长、所需坯料大。理论上来说，在选择坯料时，角钢孔型设计坯料的大小应该考虑角钢的成品断面，即坯料的宽度应考虑角钢的成品中心线长度，同时为了满足厚规格角钢的力学性能，角钢压缩比需大于5，因此开发∠180大角钢采用自产矩形坯200×280mm连铸坯。

（2）孔型系统

由于角钢的中心线长度长，单重大，轧制过程中角钢的腿长不易控制，为使轧制过程中稳定，因此粗轧孔采用平轧、立轧切分的孔型系统，以便于在调整过程中控制角钢的腿长，及腿端质量，精轧孔型采用传统的蝶式孔。

2.工艺改进

2.1加热炉步距优化

某型材线有蓄热步进梁式加热炉1座，经过现场调查与测量，实际生产角钢时有加热能力小于轧制能力情况出现，为了获得坯料良好的加热质量，尽量满足轧制要求，有必要开展提高坯料装钢支数攻关，在满足加热设备正常设备参数的情况下，主要

采取了以下措施：

1）合理调整加热炉步距，150mm×150mm小坯料采用300mm步距一步一装的方式进行装炉，装炉数由66支提高到72支；200mm×280mm大坯料采用406mm步距方式进行装炉，装炉数由48支提高到52支。

以上措施的应用，提高了坯料出钢速度，冷装下200mm×280mm坯料小时出钢条数由32支提高到40支，150mm×150mm坯料小时出钢条数由48支提高到54支，加热炉加热能力提高30%，小时产量提高30%，具备60万t/a加热能力。

2.2优化轧制工艺

1）根据粗轧机BD2机前定长测算，加热炉布料图，优化增加原料尺寸，使成品轧件长度最长可由90m提高到99m，坯料单重增加，发挥生产效率。

2）角钢滚动导卫设计应用，自主设计角钢滚动导卫，解决了大角钢轧制腿端刮沟问题，提高角钢产品表面质量，减少非计划品产生。在角钢滚动导卫使用效果得到验证后完善技术规程，固化制度。

通过以上方法优化轧制工艺，减少角钢生产时的纯轧时间与间隙时间，提高轧制节奏，并在工艺完善的同时固化规程与制度，减少非计划品，提高一次合格率与成材率，机时产量提高15%。

2.3提高精整区域生产效率

精整与收集生产效率低一直以来是制约产线轧机产能发挥的瓶颈问题[2]，通过技术人员近三个月来的现场测试，做出了以下工艺改进：

1）锯切速度攻关，经过论证与实验，对锯片冷却和锯切夹紧改进，按品种规格及断面截面参数不同，分别试验提高锯切速度，锯切速度由130~150mm/s提高到160~190mm/s，锯切效率提高30%，解决了制约轧机产能发挥的瓶颈问题。

2）码垛区将水平码垛机吸磁时序提前，原为下降到位后吸磁改为下降与吸磁同步，减少吸钢时间3秒。优化平移码垛机横移速度，减少时间2s。将去磁信号提前，减少放钢动作时间3s。调试F3挡板处码钢，可节省6s。单根码垛时间由50s缩短到42s，如果用F3挡板码钢将缩短为36s。提高翻转码垛机翻转速度由15s缩短到9s。码垛机通过控制逻辑改进、充磁消磁程序优化、取钢位置调整，码垛周期由原来的52s缩短为37s，单台码垛机能力提高了40%。

3）码垛收集剔废辊道设计制作短尺收集装置，实现短尺钢快速离线收集，减少锯切等待时间。

3.改进效果

通过改进生产工艺，合理安排生产两方面采取的措施提高了生产效率，角钢生产的月均机时产量由攻关前1—5月份的71t/h提高到6—12月份月均机时产量92t/h，达到了产线历史最好水平。

参考文献

[1]周朝刚．转炉双渣脱磷一次倒渣温度研究［J］．钢铁，2014，49(3):24-28．

[2]姜勇俊.通过精益生产管理来提高生产效率的对策[J].管理世界，2017(6)：90.

[3]陈玉鹏.汽车用低合金钢成分设计及控轧控冷工艺的研究[D]. 沈阳: 东北大学, 2010.