Q235B热轧圆钢的生产实践

王小东，史永刚，许 栋，王仲凯

（1.陕钢集团产业创新研究院有限公司，陕西 汉中 723000；2.陕钢集团汉中钢铁有限责任公司，陕西 勉县 724200）

为适应市场对碳素结构钢热轧圆钢的需求，采用165 mm断面方坯开发了Φ28～Φ32 mm规格的Q235B高精度热轧圆钢产品，满足了用户需求，为圆钢的生产操作及更高品质圆钢的研发积累了经验。

1 工艺流程

铁水→900 t混铁炉→120 t顶底复吹转炉→吹氩站→八机八流165 mm方坯连铸机→上料台架→双蓄热式步进梁式加热炉→高压水除磷→粗轧→1号飞剪→中轧→预水冷→2号飞剪→精轧→水冷→3号飞剪→冷床→红钢检查→定尺剪→表面质量及尺寸检查→三段链收集→打捆→称重、挂牌→入库。

2 成分及性能要求

2.1 化学成分要求

对圆钢产品的化学成分要求如表1所示。

表1 化学成分要求 %

2.2 性能要求

根据用户对产品性能的特殊要求，结合其产品特点及用途，在满足国标要求前提下，对钢材性能指标区间进行了明确规定，具体如表2所示。

表2 性能要求

2.3 钢材质量要求

圆钢的横截面酸浸低倍试片上不应有目视可见的缩孔、气泡、裂纹、夹杂、翻皮和白点；钢材的弯曲度应不影响圆钢的正常使用，且每米弯曲度不大于4 mm，总弯曲度不得大于钢筋总长度的0.4%；钢材端部剪切平直无毛边，不得有影响使用的变形、弯头，不得有明显的马蹄形、三角头；钢材表面不得出现耳子、裂纹、结疤、翘皮等缺陷；按3倍公称直径的弯芯直径弯曲180°后，钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。

3 轧钢工艺

3.1 温度控制

轧钢时加热温度控制如表3所示。

表3 加热温度要求 ℃

轧制温度控制如表4所示。

表4 轧制温度要求 ℃

3.2 轧钢孔型选择

3.2.1 粗轧孔型优化

该线原设计的钢坯规格是150 mm方坯，经过技术改进，现采用165 mm方坯组织生产。为了最大限度地保证粗轧区的生产稳定顺行，满足后续轧制道次料型需求，并确保钢坯经6道次轧制后可产出Φ68 mm圆形中间断面料型，于是对粗轧孔型系统进行了优化，发明设计了“平—方—椭圆—立椭—椭圆—圆”的孔型系统，通过合理分配道次压下量，确保各道次顺利咬入，对设备负荷进行校核[1]，形成了圆钢轧制规程表。经试用，该孔型系统运行良好，为实现圆钢产品尺寸精度的达标提供了保障。

3.2.2 成品孔型设计

成品孔型的设计对于产品尺寸精度、孔型使用寿命及轧机的生产能力都有很大影响。为保证轧件冷却至常温后可获得正确的几何圆形断面，必须使成品孔的水平轴线尺寸大于垂直轴线[2]，因此必须准确计算孔型尺寸。Φ28 mm、Φ32 mm规格的Q235B圆钢K1孔型如图1、图2所示，若用于生产尺寸负偏差的圆钢，孔型尺寸还需进行优化。

图1 Φ28 mm圆钢K1孔型尺寸（mm）

图2 Φ32 mm圆钢K1孔型尺寸（mm）

4 生产情况

4.1 成分控制情况

圆钢生产中各成分控制情况如表5所示。

表5 成分控制情况 %

4.2 性能情况

产品生产中钢材性能情况如表6所示。

表6 钢材性能情况

5 存在的问题及解决办法

5.1 加热温度问题

生产初期加热温度设定较低，加热段、均热段均设定在1 060℃左右，但在实际生产中此温度无法满足连续轧制要求，出现了钢坯加热温度不均匀、设备负荷大、轧件尺寸不稳定、成品尺寸波动大等问题。

针对这些问题，在对钢材基体及表面金相组织构成、表面脱碳层等进行研究后，决定逐步将加热段、均热段温度升高到（1 130±20）℃，经过连续、批量生产验证，新设定的温度段所产钢材性能良好，表面无脱碳层，设备负荷适中，产品尺寸稳定，满足连续生产要求。

5.2 钢材表面质量控制

5.2.1 钢材表面凹坑

特征：钢材表面存在形状不规则的凹陷，严重时会影响钢材内径，缺陷一般是连续出现，具体形貌如图3所示。

图3 钢材表面凹坑

产生原因：若凹坑边缘轮廓清晰，一般为K1轧槽或进口导卫导轮出现粘钢，或轧槽、导轮上留有焊疤等凸块缺陷造成。

5.2.2 钢材表面擦伤

特征：钢材表面呈现形状不规则的凹陷，严重时影响到钢材内径，缺陷一般是连续出现，表面光亮，无氧化铁皮附着,具体形貌如图4所示。

图4 钢材表面擦伤

产生原因：冷床齐头辊道、输出辊道间存在摩擦，打包机成型器夹紧力过大等。

5.2.3 钢材表面划伤

特征：沿轧制方向上纵向的细长凹下缺陷，其形状、深浅、宽窄随划伤产生的原因不同而不同，具体形貌如173页图5所示。

产生原因：由于钢材的氧化铁皮、金属颗粒或其它异物在导卫、跑槽、导管装置内积聚，与高温高速通过的轧件接触而导致刮伤，或由于导卫、跑槽、导管磨损严重所致。此外，导卫、导管安装不当也会引起该缺陷。

图5 钢材表面划伤

5.2.4 钢材表面折叠

特征：钢材表面表现为一条弯曲或平行的细线，沿轧制方向存在近似纵裂缺陷，有一定的倾斜角，且一般呈直线状或两条平行线的形态出现，也有锯齿状形态，内附氧化铁皮。

产生原因：料型设置不当，发生过充满现象，或导卫安装偏斜，出现耳子，在继续轧制时压入轧件内部，产生折叠；错辊时产生的错边耳子，经下道轧制也会形成折叠；轧制过程中产生的飞边、毛刺等，在继续轧制时压入轧件内部，产生折叠；清理原料表面缺陷时，若深宽比不合适也会出现折叠缺陷。

6 结语

通过生产技术人员的精心准备与调试，Φ28～32 mm规格的碳素结构钢Q235B圆钢首次生产便获得成功，钢材表面质量良好，不圆度控制在0.3 mm以内，各项性能均合格，且在下游使用过程中，钢材体现出其良好的质量水平，获得了用户的高度认可。