MG335矿用热轧带肋钢筋制备工艺研究

MG335矿用热轧带肋钢筋制备工艺研究
发布时间：2021-07-07T02:37:45.284Z 来源：《中国科技人才》2021年第11期作者：王仲凯史永刚王小东[导读] 随着我国煤碳工业的快速发展及安全管理的不断加强，锚杆钢作为目前巷道支护中相对安全、经济的形式，被广泛应用。

陕钢集团产业创新研究院有限公司陕西汉中 723000
摘要：本文主要介绍了该产品的化学成分设计、生产工艺流程、控轧控冷工艺等技术，同时针对客户需要对产品的化学成分及物理性能进行了检验，并对金相组织进行了分析。

经过用户使用，产品力学性能稳定，延展性好，实物质量可靠，满足用户的使用要求。

关键词：MG335；化学成分；力学性能；实物质量
随着我国煤碳工业的快速发展及安全管理的不断加强，锚杆钢作为目前巷道支护中相对安全、经济的形式，被广泛应用。

矿用锚杆钢作为陕钢集团新开发的产品，主要品种有 MG335，MG500。

生产规格多样，广泛应用于矿山井下支护、边坡、地道、坝体加固等各项工程。

随着工业的迅速发展，对锚杆钢的性能质量要求越来越高。

1 生产工艺设备介绍
1.1炼钢设备
一座900t混铁炉、两座120t顶底复吹转炉、两台R10m八机八流165 mm×165 mm方坯连铸机。

连铸过程采用保护浇注技术，并配置液面自动控制系统、结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌等装备。

1.2 1#棒线
年设计产能80万吨，配有一座步进梁式双蓄热小方坯加热炉。

全线共18架轧机，即粗轧机组Φ550 mm×6、中轧6机组Φ450 mm×6、精轧6机组Φ350 mm×6。

粗轧前配置高压水除鳞，中轧后配置一段预水冷，精轧后配置两段水冷。

可生产Φ16-50mm圆钢、Φ12-50mm螺纹钢、Φ16-50mm锚杆钢。

2.化学成分设计
2.1化学成分
轧制MG355锚杆钢时，研发销售人员通过市场调研，客户要求，对标同类，根据行业YBT4364-2014锚杆用热轧钢筋标准，设定出MG355生产成分标准及其它要求。

其化学成分技术要求见表1，力学性能技术要求见表2。

表1 MG335锚杆钢化学成分技术要求
3.工艺流程
铁水→混铁炉→120t转炉→吹氩站→165mm*165mm方坯连铸机→方坯检查→加热炉→连轧轧机→定尺剪切→检验→打捆称重→发货。

4.生产过程控制
4.1炼钢工艺
4.1.1转炉冶炼控制
冶炼时废钢优先使用优质废钢，脱氧合金化使用硅锰合金、硅铁合金分批进行加入，同时为保证钢水成分要求，钢水出钢应采用氮气搅拌，钢包在吹氩站工序进行吹氩时严禁翻钢避免钢液裸露氧化，保障合金元素的充分均匀，确保钢液温度和成分能有效去除钢中夹杂物。

转炉出钢S、P含量达到终点≤0.03%，出钢温度：1630-1670℃，转炉出钢钢水成分控制具体见表3
表3 MG335转炉出钢成分
4.1.2连铸浇铸控制
连铸过程采用全保护浇铸，中包到站钢水温度1537-1557℃，过热度平均24℃，拉速稳定控制2.5-3.2m/min。

连铸过程应使用长水口、侵入式水口保护浇铸，防止钢水二次氧化，定尺控制采用定重控制，满足轧线重量要求。

4.2轧钢工艺
本次轧制采用控轧控冷工艺，要求无张力轧制，实际套高与设定套高偏差小于20mm，轧辊弹跳不得大于0.2mm，轧辊轴向窜动不大于0.1mm。

为达到理想效果，研发技术人员在现场多次调整轧制工艺，试轧期间技术人员测量1架后轧件温度，取样进行性能分析，分析后期批次生产工艺，确定了生产。

4.2.1加热炉温度
加热和轧制过程中应稳定生产节奏，钢坯入炉加热时间控制在1小时20分钟。

避免钢坯在加热炉因温度不稳定，导致钢坯受热不均匀，影响钢材的几何尺寸控制精度及金相组织，钢坯入炉加热温度如表4所示。

平均屈服强度352.6Mpa，抗拉强度535Mpa，断后伸长率33.6%，达到方案要求。

5.2金相组织分析
通过金相分析，基体组织为均匀铁素体+珠光体。

珠光体含量为32.65%。

经测量该试样的铁素体晶粒尺寸为10.99μm，级别为10.0级，组织正常。

5.3外形尺寸与表面质量
5.3.1 外形尺寸
产品外形尺寸遵循国标，结合下游企业实际使用要求，制定如下表7。

表7 外形尺寸判定标准
5.3.2通过检测钢材内径控制在合理，横肋高1.1mm，两旁尺寸为±0.15mm，不圆度≤0.3mm，均符合客户及国标要求，钢筋内径、横肋尺寸，均允许偏差按负公差控制。

5.3.3 钢筋按定尺交货时的长度允许偏差为-15mm～+20mm，实际生产按照负公差控制，无弯头、弯曲等。

5.4用户使用
陕钢目前生产的矿用锚杆钢产品检验合格率100%，成材率达到95%，产品根据下游客户的使用情况，反馈我公司产品使用延性好、力学性能稳定、外观尺寸符合标准，满足了企业使用要求
6.结论
6.1 MG335热轧带肋钢筋的研制过程顺利，轧钢采用控轧控冷工艺，钢材屈服强度353.3Mpa抗拉强度平均535Mpa，断后伸长率平均33.6%，产品性能指标均符合技术要求。

6.2产品的冶炼工艺、轧制工艺通过试验调整已确定可行，但发现尺寸控制等技术指标满足技术要求的同时还有提升的空间，每个企业对产品的尺寸指标要求都有差异，需继续根据每个客户要求及时调整轧制工艺，满足客户生产需求。

6.3后续研究冶炼工艺，主要是提高转炉出钢碳等措施控制夹杂物等级，降低炼钢成本。

根据客户使用情况继续优化工艺，满足客户要求。

参考文献：
[1]张忠峰，王长生，尚振军，等．热轧矿用锚杆钢的研制开发[Ｊ]．山东冶金，２００３（５）：１３－１４．
[2]何云雪．矿用螺旋肋锚杆钢筋的研制开发[Ｊ]．天津冶金，２０１４（３）：１５－１７．
[3]刘晓欧，朱永平，胡长明.Φ18mm 热轧矿用树脂锚杆钢的研制与开发[C]// 中南·泛珠三角地区轧钢学术交流会，2014：17- 18.。