CN112588820B - 一种热轧矿用锚杆钢生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热轧矿用锚杆钢生产方法，属于轧钢工艺技术领域。所述热轧矿用锚杆钢生产方法包括：对坯件进行到K3及K4轧制，获得第一棒材；对所述第一棒材再进行K3及K4轧制，获得第二棒材；对所述第二棒材进行K2及K1轧制，得到成品棒材；对所述成品棒材进行精整，获得锚杆钢；其中，当对所述第一棒材再进行K3及K4轧制时，所述K3及K4轧制所用轧机的孔型为减定径孔型。本发明热轧矿用锚杆钢生产方法可以批量生产高精度热轧矿用锚杆钢，使尺寸精度达到±0.1mm。

Description

一种热轧矿用锚杆钢生产方法
技术领域
本发明涉及轧钢工艺技术领域，特别涉及一种热轧矿用锚杆钢生产方法。
背景技术
锚杆支护是近年来发展较快的一种井巷支护方法，通过锚入围岩内的锚杆，改善围岩本身的力学状态，使支护体与围岩本身形成一个统一的能够承受载荷的结构体，从而提高岩体自身的强度，阻止或延缓围岩的变形发展，有效地保持围岩的完整性和巷道断面形状。
锚杆支护是一种安全、经济的支护方式，它是以锚杆为主体的支护结构的总称，它包括锚杆、锚喷、锚喷网等支护形式。其技术就是在土层中斜向成孔,埋入锚杆后灌注水泥(或水泥砂浆)，依赖锚固体与土之间的摩擦力，拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用来承受作用于支护结构上的荷载。锚杆支护以其结构简单、施工方便、成本低和对工程适应性强等特点，在土木工程(包括采矿工程)中得到了广泛应用。
普通热轧锚杆钢使用时先截成一定的长度，一端切尖，一端缩径后滚螺丝(长度50-150mm左右)，便于使用时套上螺母。普通热轧锚杆钢存在以下的问题：
普通锚杆钢尺寸标准范围宽，内径公差大，缩径后滚丝容易出问题。如果锚杆钢内径尺寸过大，缩径后加工硬化严重，不均匀变形加剧，一方面造成磨具磨损严重，另一方面造成滚丝处变脆，造成使用过程中容易断裂；如果锚杆钢内径尺寸过小，缩径后滚丝不饱满，甚至出现缺口，导致螺丝紧固力不够，形成安全隐患。
发明内容
本发明提供一种热轧矿用锚杆钢生产方法，解决了或部分解决了现有技术中锚杆钢尺寸精度差的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种热轧矿用锚杆钢生产方法包括：对坯件进行到K3及K4轧制，获得第一棒材；对所述第一棒材再进行K3及K4轧制，获得第二棒材；对所述第二棒材进行K2及K1轧制，得到成品棒材；对所述成品棒材进行精整，获得锚杆钢；其中，当对所述第一棒材再进行K3及K4轧制时，所述K3及K4轧制所用轧机的孔型为减定径孔型。
进一步地，所述轧制包括：粗轧、中轧、预精轧及精轧。
进一步地，当进行所述粗轧时，由粗轧机组进行轧制；当进行所述中轧时，由中轧机组进行轧制；当进行所述预精轧时，由预精轧机组进行轧制；当进行所述精轧时，由精轧机组进行轧制。
进一步地，所述粗轧机组的若干粗轧机均为短应力高刚度轧机；所述中轧机组的若干中轧机均为短应力高刚度轧机；所述精轧机组的若干精轧机均为摩根型顶交45度轧机；若干所述粗轧机平立交替布置，单独传动；若干精轧机集体传动。
进一步地，若干所述中轧机的末两架中轧机之间设置有第一活套；所述中轧机组与所述预精轧机组之间设置有第二活套；所述预精轧机组的若干预精轧机中每相邻的两个预精轧机之间设置有第三活套；所述预精轧机组与所述精轧机组之间设置有第四活套。
进一步地，若干所述预精轧机平立交替布置，单独传动；所述预精轧机的轧辊采用碳化钨辊；所述预精轧机组后设置有穿水冷却。
进一步地，当进行K5轧制时，轧件的宽度方向＞轧件的高度方向。
进一步地，所述K1轧制所用轧机的成品槽口扩张角为16-18°。
进一步地，所述K1轧制所用轧机的轧辊的横肋间距为L＝Lmax×(1-n)，其中Lmax为标准规定最大间距，n为前滑系数。
进一步地，当进行K3及K4轧制时，K3及K4轧制的进口导卫均采用双排轮滚动导卫。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于对坯件进行到K3及K4轧制，获得第一棒材，对第一棒材再进行K3及K4轧制，获得第二棒材，对第二棒材进行K2及K1轧制，得到成品棒材，对成品棒材进行精整，获得锚杆钢，当对第一棒材再进行K3及K4轧制时，K3及K4轧制所用轧机的孔型为减定径孔型，所以，在不增加装备投入的基础上，对第一棒材再进行K3及K4轧制，实现轧件通长尺寸均匀性控制，而高精度热轧矿用锚杆钢轧制的最大难点是内径尺寸精度控制，普通轧制方法难以消除轧制张力、钢坯头尾温差、轧辊弹跳等带来的轧件尺寸波动，很难达到内径尺寸公差±0.10mm，通过K3及K4轧制所用轧机的孔型为减定径孔型，实现K3及K4轧制所用轧机的微压下，保证成品前来料尺寸的精度，从根本上减小了轧件的通长尺寸波动，从而实现热轧矿用锚杆钢内径尺寸的高精度控制，可以批量生产高精度热轧矿用锚杆钢，使尺寸精度达到±0.1mm，避免出现因尺寸精度差带来的缩径后滚丝的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的热轧矿用锚杆钢生产方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的K1轧制所用轧机的轧辊的横肋的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的K3及K4轧制的进口导卫辊轮结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种热轧矿用锚杆钢生产方法包括：
对坯件进行到K3及K4轧制，获得第一棒材。
对第一棒材再进行K3及K4轧制，获得第二棒材。
对第二棒材进行K2及K1轧制，得到成品棒材。
对成品棒材进行精整，获得锚杆钢。
其中，当对第一棒材再进行K3及K4轧制时，K3及K4轧制所用轧机的孔型为减定径孔型。
本申请具体实施方式由于对坯件进行到K3及K4轧制，获得第一棒材，对第一棒材再进行K3及K4轧制，获得第二棒材，对第二棒材进行K2及K1轧制，得到成品棒材，对成品棒材进行精整，获得锚杆钢，当对第一棒材再进行K3及K4轧制时，K3及K4轧制所用轧机的孔型为减定径孔型，所以，在不增加装备投入的基础上，对第一棒材再进行K3及K4轧制，实现轧件通长尺寸均匀性控制，而高精度热轧矿用锚杆钢轧制的最大难点是内径尺寸精度控制，普通轧制方法难以消除轧制张力、钢坯头尾温差、轧辊弹跳等带来的轧件尺寸波动，很难达到内径尺寸公差±0.10mm，通过K3及K4轧制所用轧机的孔型为减定径孔型，实现K3及K4轧制所用轧机的微压下，保证成品前来料尺寸的精度，从根本上减小了轧件的通长尺寸波动，从而实现热轧矿用锚杆钢内径尺寸的高精度控制，可以批量生产高精度热轧矿用锚杆钢，使尺寸精度达到±0.1mm，避免出现因尺寸精度差带来的缩径后滚丝的问题。
在本实施方式中，轧制包括：粗轧、中轧、预精轧及精轧。
当进行粗轧时，由粗轧机组进行轧制。在本实施方式中，粗轧机组为6机架。
当进行中轧时，由中轧机组进行轧制。在本实施方式中，中轧机组为8机架。
当进行预精轧时，由预精轧机组进行轧制。在本实施方式中，预精轧机组为4机架。
当进行精轧时，由精轧机组进行轧制。在本实施方式中，精轧机组为4机架。
其中，φ22mm高精度锚杆钢从预精轧的18#轧机出成品，预精轧机组的15#轧机及16#轧机孔型设计为两架φ28mm定径孔型，保证不出现拉钢现象。φ20mm高精度锚杆钢从精轧的20#轧机出成品，预精轧机组的17#、轧机及18#轧机孔型设计为两架φ25mm定径孔型，保证不出现拉钢现象。φ18mm高精度锚杆钢从精轧的20#轧机出成品，预精轧机组的17#轧机及18#轧机孔型设计为两架φ22mm定径孔型，保证不出现拉钢现象。
在本实施方式中，粗轧机组的若干粗轧机均为短应力高刚度轧机，
中轧机组的若干中轧机均为短应力高刚度轧机，保证轧制精度。
精轧机组的若干精轧机均为摩根型顶交45度轧机，保证轧制精度。
若干粗轧机平立交替布置，单独传动，保证轧制精度。
若干精轧机集体传动，保证轧制精度。
若干中轧机的末两架中轧机之间设置有第一活套，控制轧机件的轧制张力，保证轧件通长尺寸的均匀性。
中轧机组与预精轧机组之间设置有第二活套，控制轧机件的轧制张力，保证轧件通长尺寸的均匀性。
预精轧机组的若干预精轧机中每相邻的两个预精轧机之间设置有第三活套，控制轧机件的轧制张力，保证轧件通长尺寸的均匀性。
预精轧机组与精轧机组之间设置有第四活套，控制轧机件的轧制张力，保证轧件通长尺寸的均匀性。
具体地，若干预精轧机平立交替布置，单独传动，保证轧制精度。
预精轧机的轧辊采用碳化钨辊，保证轧制精度。
预精轧机组后设置有穿水冷却，用于控制轧件的冷却速度，达到需要的金相组织。
具体地，当进行K5轧制时，轧件的宽度方向＞轧件的高度方向，保证K5轧机的实料充满度。
具体地，考虑到轧件的热胀冷缩，根据经验公式，锚杆钢内径尺寸D＝D0×1.011，D0为名义内径，如φ22mm锚杆钢内径尺寸需按22×1.011＝22.2mm进行设计。
K1轧制所用轧机的成品槽口扩张角为16-18°，保证热轧矿用锚杆钢尺寸达到±0.10mm精度。
具体地，K1轧制所用轧机的轧辊的横肋间距为L＝Lmax×(1-n)，其中Lmax为标准规定最大间距，n为前滑系数，一般为3％，保证热轧矿用锚杆钢尺寸达到±0.10mm精度。
参见图2，K1轧制所用轧机的轧辊的横肋的尺寸为：
横肋高度h：当成品基圆孔型尺寸不大于21mm时，h＝h0-0.2mm；当成品基圆孔型尺寸大于21mm时，h＝h0+0.1mm。
横肋顶宽b：b＝b0，
倾斜角α：α＝60°，
以上h0、b0为标准规定名义尺寸。
K1轧制所用轧机的孔型辊缝要求为：当成品基圆孔型直径不大于21mm时，孔型辊缝取值1.5mm，当成品基圆孔型直径不大于21mm时，孔型辊缝取值2.0mm。
在现有技术中，生产的锚杆钢重量偏差更小，锚杆钢普遍存在米重偏重的现象，锚杆交货是按根交货，造成锚杆加工企业成本增加，社会资源造成浪费。本申请限定K1轧制所用轧机的成品槽口扩张角、K1轧制所用轧机的轧辊的横肋间距、K1轧制所用轧机的轧辊的横肋的尺寸及K1轧制所用轧机的孔型辊缝，保证尺寸精度和重量偏差。
参见图3，具体地，当进行K3及K4轧制时，K3及K4轧制的进口导卫均采用双排轮滚动导卫，实现精确引导和夹持轧件，轧件夹持稳定，保证了锚杆钢轧制精度的提高。
进口导卫辊轮形状尺寸为：
辊轮外径D：当成品基圆尺寸不大于21mm时，D＝70mm；当成品基圆尺寸大于21mm时，D＝80mm；
辊轮高度H：当成品基圆尺寸不大于21mm时，H＝60mm；当成品基圆尺寸大于21mm时，D＝72mm；
辊轮内径d：当成品基圆尺寸不大于21mm时，d＝42mm；当成品基圆尺寸大于21mm时，d＝47mm；
辊轮内径d1：当成品基圆尺寸不大于21mm时，d1＝20mm；当成品基圆尺寸大于21mm时，d1＝25mm；
辊轮孔槽高度h：h＝0.5hK3+1mm；hK3为K3轧机标准实料尺寸高度；
辊轮孔槽宽度b：b＝bK3+4mm；bK3为K3轧机标准实料尺寸宽度；
辊轮孔槽宽度R：R＝RK3，RK3为K3圆孔型基圆直径的一半；
辊轮孔倒角R1：R1＝1mm。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种热轧矿用锚杆钢生产方法，其特征在于，包括：
对坯件进行到K3及K4轧制，所述轧制为粗轧，获得第一棒材；
对所述第一棒材再进行K3及K4轧制，所述轧制为中轧，获得第二棒材；
对所述第二棒材进行K2及K1轧制，所述轧制为预精轧和精轧，得到成品棒材；
对所述成品棒材进行精整，获得锚杆钢；
其中，当对所述第一棒材再进行K3及K4轧制时，所述K3及K4轧制所用轧机的孔型为减定径孔型；
所述K1轧制所用轧机的轧辊的横肋间距为L=Lmax×（1-n），其中Lmax 为标准规定最大间距，n为前滑系数；
当进行K5轧制时，轧件的宽度方向＞轧件的高度方向；
所述K1轧制所用轧机的成品槽口扩张角为16-18°；
当进行K3及K4轧制时，K3及K4轧制的进口导卫均采用双排轮滚动导卫。
2.根据权利要求1所述的热轧矿用锚杆钢生产方法，其特征在于：
当进行所述粗轧时，由粗轧机组进行轧制；
当进行所述中轧时，由中轧机组进行轧制；
当进行所述预精轧时，由预精轧机组进行轧制；
当进行所述精轧时，由精轧机组进行轧制。
3.根据权利要求2所述的热轧矿用锚杆钢生产方法，其特征在于：
所述粗轧机组的若干粗轧机均为短应力高刚度轧机；
所述中轧机组的若干中轧机均为短应力高刚度轧机；
所述精轧机组的若干精轧机均为摩根型顶交45度轧机；
若干所述粗轧机平立交替布置，单独传动；
若干精轧机集体传动。
4.根据权利要求3所述的热轧矿用锚杆钢生产方法，其特征在于：
若干所述中轧机的末两架中轧机之间设置有第一活套；
所述中轧机组与所述预精轧机组之间设置有第二活套；
所述预精轧机组的若干预精轧机中每相邻的两个预精轧机之间设置有第三活套；
所述预精轧机组与所述精轧机组之间设置有第四活套。
5.根据权利要求3所述的热轧矿用锚杆钢生产方法，其特征在于：
若干所述预精轧机平立交替布置，单独传动；
所述预精轧机的轧辊采用碳化钨辊；
所述预精轧机组后设置有穿水冷却。
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