熱軋帶肋鋼筋的裂縫性分析

熱軋帶肋鋼筋的裂縫性分析

波浪曲線是指沿長度或?qū)挾确较虻牟ɡ饲€。事實(shí)上，它通常是短范圍內(nèi)的幾次不規(guī)則曲線。GB1499.2中規(guī)定“直條鋼筋的彎曲度應(yīng)不影響使用,總彎曲度不大于鋼筋總長度的0.4%”。目前首鋼長鋼公司軋鋼廠四車間在正常生產(chǎn)過程中測量成品的彎曲度,嚴(yán)重的部分單米彎曲度為5~6mm,超過國標(biāo)≤4mm的要求(產(chǎn)生的波浪彎見圖1)。從發(fā)生的多次質(zhì)量異議情況來看,一方面波浪彎鋼筋不滿足廠家《鋼筋工程質(zhì)量要求》,且由于是短范圍內(nèi)的多次不規(guī)則彎曲,大大提高了鋼筋調(diào)直難度,增加使用成本;另一方面也給首鋼長鋼公司熱軋帶肋鋼筋的品牌形象帶來不利影響。因此,消除或緩解成品波浪彎缺陷顯得尤為重要。1螺紋鋼t/a首鋼長鋼公司軋鋼廠四車間始建于1986年,是從意大利DANELI公司引進(jìn)的一套二手設(shè)備,設(shè)計(jì)能力為18×104t/a,產(chǎn)品規(guī)格為φ12~φ16mm,其中φФ12mm,φ14mm螺紋鋼為二切分軋制,φ16mm螺紋鋼為單線軋制,均經(jīng)17道次軋制,成品最高速度為13.5m/s。經(jīng)過不斷的改進(jìn)和技術(shù)創(chuàng)新,目前產(chǎn)量達(dá)到45萬t。由于成品軋機(jī)后未設(shè)置輸送輥道,成品鋼材向冷床輸送采用雙夾輥的夾持和制動(dòng)來實(shí)現(xiàn),成品軋機(jī)后設(shè)2套倍尺飛剪和雙夾輥。2研究和生產(chǎn)過程中存在的問題和分析2.1輥軋槽磨損不均勻、孔型設(shè)計(jì)因素從成品彎曲度超標(biāo)形成的原因分析,首先考慮到精軋成品軋機(jī)入口導(dǎo)衛(wèi)未對(duì)正軋槽、上下軋輥軋槽磨損不均勻、孔型設(shè)計(jì)尺寸因素等。波浪彎缺陷產(chǎn)生期間,更換軋機(jī)軋輥軋槽以及導(dǎo)衛(wèi),并使用孔型樣板對(duì)軋槽進(jìn)行檢查,均未發(fā)現(xiàn)異常的情況下上線使用后,對(duì)成品進(jìn)行檢驗(yàn)測量,發(fā)現(xiàn)單米直條熱軋帶肋鋼筋仍呈現(xiàn)周期性超標(biāo),對(duì)成品波浪彎缺陷無改善效果。2.2冷床運(yùn)用變形由于四車間工藝設(shè)備的老化,收集槽冷床區(qū)域部分地基下沉、承重梁腐爛嚴(yán)重,造成收集槽主梁變形、冷床動(dòng)靜齒條高低不平,同時(shí)齊頭輥道整體傳動(dòng),速度調(diào)整不靈活,對(duì)齊效果欠佳,使鋼材落入冷床后及移動(dòng)、齊頭過程中產(chǎn)生大波形彎曲,但這種彎曲的鋼材經(jīng)包裝后外觀上不明顯,一般不會(huì)形成質(zhì)量異議。因此波浪彎缺陷形成的根本原因也不是由于冷床設(shè)備的老化。2.3倍尺飛剪與壓剪通過對(duì)成品波浪彎缺陷大批量的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),并非整根倍尺通長全是波浪彎,而是集中在整根倍尺的中、后段,尤其是倍尺頭部約18m和倍尺尾部約12m兩個(gè)位置。由此可以判斷是雙夾輥在輸送鋼材過程中造成的。1)雙夾輥位于倍尺飛剪后,由上、下夾輥組成,上輥固定,下輥制動(dòng)。倍尺飛剪后的熱檢檢測到信號(hào)后延遲2.5s,由氣缸頂起下夾輥,通過對(duì)鋼材施加速度增量,完成鋼材的夾送上冷床。此過程中由于雙夾輥輥環(huán)間隙調(diào)整不當(dāng)或未對(duì)正、下夾輥軸承座與箱體間隙不合理產(chǎn)生硬摩擦就會(huì)造成倍尺頭部處產(chǎn)生張力,從而形成波浪彎。輥環(huán)夾持不正見圖2。下夾輥軸承座與箱體間隙過小時(shí),會(huì)造成下夾輥上下移動(dòng)困難,容易發(fā)生堆鋼事故;下夾輥軸承座與箱體間隙過大或耐磨滑塊磨損不均勻時(shí),夾送過程中下夾輥會(huì)出現(xiàn)沿鋼材運(yùn)動(dòng)方向擺動(dòng)的現(xiàn)象。下軸承座與箱體的安裝示意圖見圖3。2)雙夾輥另一個(gè)作用為制動(dòng),當(dāng)倍尺軋件通過一定距離后,上下夾輥制動(dòng)減速,使倍尺軋件平穩(wěn)落入冷床指定位置。此過程開始位置為倍尺軋件尾部約12m處,瞬間在倍尺軋件制動(dòng)前位置和制動(dòng)后位置產(chǎn)生微堆現(xiàn)象,產(chǎn)生波浪彎缺陷,倍尺軋件抖動(dòng)尤為嚴(yán)重。3輥環(huán)調(diào)整和安裝查找到波浪彎缺陷形成的原因后,制定了一系列技術(shù)措施以解決或緩解波浪彎缺陷,主要從以下幾個(gè)方面著手。1)制定雙夾輥的裝配調(diào)整規(guī)范。針對(duì)雙夾輥在夾送鋼材時(shí)的擺動(dòng)現(xiàn)象,在裝配雙夾輥時(shí),采取在下夾輥軸承座與箱體間加墊鋼板的方式,減少下夾輥軸承座與箱體的間隙,在保證下夾輥能靈活起降的基礎(chǔ)上,盡量減小下夾輥夾送時(shí)的擺動(dòng)幅度。目前下夾輥軸承座與箱體的間隙設(shè)定為1mm,使用效果良好。2)實(shí)現(xiàn)輥環(huán)調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。在進(jìn)行更換輥環(huán)作業(yè)時(shí),做好對(duì)上下輥環(huán)錯(cuò)位、轉(zhuǎn)動(dòng)不同芯等調(diào)整缺陷的檢查,保證上下輥環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的一致性;上下輥環(huán)的輥徑必須一致。靜止?fàn)顟B(tài)下,將上下輥環(huán)之間的間隙調(diào)整到20~25mm;不過鋼的狀態(tài)下,將下輥環(huán)頂起時(shí),上下輥環(huán)之間的間隙保持在3~5mm,嚴(yán)禁貼輥。輥環(huán)安裝好后,將雙夾輥前后的導(dǎo)管對(duì)正輥環(huán)凹槽,保證輥環(huán)凹槽、前后導(dǎo)管在同一直線上;導(dǎo)管磨損時(shí)及時(shí)更換。雙夾輥氣壓控制在0.3~0.5MPa之間。3)優(yōu)化剪后系統(tǒng)的工藝參數(shù)。通過大量采集飛剪、單夾輥、雙夾輥與二精軋轉(zhuǎn)速的經(jīng)驗(yàn)值,采用生產(chǎn)情況最好的速度經(jīng)驗(yàn)值對(duì)剪后系統(tǒng)的速度參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化匹配,并將參數(shù)固化。對(duì)剪后系統(tǒng)的程序進(jìn)行適當(dāng)修改,縮短雙夾輥的夾送和制動(dòng)時(shí)間,提高制動(dòng)效率,緩解倍尺尾部波浪彎缺陷。4)修改輥環(huán)凹槽尺寸,提高自對(duì)正效果。現(xiàn)使用的輥環(huán)凹槽開口度為21.5mm,在生產(chǎn)12螺時(shí)鋼材在輥環(huán)凹槽內(nèi)的活動(dòng)范圍過大,可能是產(chǎn)生波浪彎的一方面原因。目前采用開口度為18.7mm的輥環(huán)上線試驗(yàn),輥環(huán)自對(duì)正效果良好。修改前后輥環(huán)凹槽尺寸見圖4。5)建立對(duì)波浪彎的檢查和處理機(jī)制。要求軋機(jī)紅檢驗(yàn)、冷床整理崗位職工密切關(guān)注冷床倍尺情況,發(fā)現(xiàn)波浪彎缺陷后立即處理。所產(chǎn)生的波浪彎鋼材,由精整作業(yè)區(qū)平臺(tái)挑料崗位負(fù)責(zé)全部挑出,不得入庫。杜絕波浪彎缺陷鋼材外流,維護(hù)公司產(chǎn)品形象。4上冷床成品彎曲度檢測,通過有計(jì)劃有步驟的對(duì)優(yōu)化改進(jìn)后的剪后系統(tǒng)進(jìn)行了生產(chǎn)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,下夾輥夾送、制動(dòng)平穩(wěn),輥環(huán)自對(duì)正效果良好,鋼材抖動(dòng)情況明顯緩解。對(duì)上冷床成品的彎曲度進(jìn)行檢測,成品彎曲度均能控制在國標(biāo)范圍內(nèi),最大彎曲度均未超過0.2%,倍尺整體外觀不再出現(xiàn)明顯的波浪彎缺陷,達(dá)到了改善效果。改進(jìn)優(yōu)化后的成捆軋件見第84頁圖5。5成品波浪彎缺陷的工藝優(yōu)化1)直條棒材螺紋鋼筋產(chǎn)生波浪彎缺陷的因素很多,通過對(duì)各個(gè)因素的排查,發(fā)現(xiàn)四車間波浪彎缺陷的產(chǎn)生主要是由于雙夾輥在夾送、制動(dòng)過程中