1 前言
随着我国煤碳工业的快速发展及安全管理的不断加强，树脂锚杆支护作为目前巷道支护中相对安全、经济的形式，逐渐被用户所接受、推广。
大同等矿务局(矿区)及大屯、盘江、皖北等煤电公司广泛使用，尺寸精确，质量稳定，效果良好，在国内处于领先水平。
2 产品技术要求及客户要求
2.1 产品技术要求
钢筋对外形尺寸要求严格，既要有一定高度的横肋、横肋间距、横肋与轴线夹角及横肋斜角，又要求无纵肋，单向左旋，不圆度小于0.4mm，外形见图1［2］。另外为满足产品使用环境，要求冲击韧性必须在25J以上，晶粒度不低于6.5级。
图1 锚杆钢筋表面、截面形状示意图
α-横肋斜角;β-横肋与轴线夹角;h-横肋高度;b-横肋顶宽;l-横肋间距;d-钢筋内径
2.2 客户要求
由于绝大部分情况下该品种客户群是煤矿企业，从安全管理角度出发，客户对产品质量要求非常苛刻，而且树脂锚杆作为一种新兴的支护材料，目前未有统一的国家标准及行业标准，受各个煤矿企业地理条件、开采条件限制，各个煤矿的企业标准不尽相同。见表1。
2.3 生产控制难度分析
从技术要求及市场两方面分析，锚杆钢生产控制难度要远高于热轧带肋钢筋及热轧光圆钢筋，对于生产企业来讲，受产品技术特点及各厂家标准所限制，产品一旦出现不合格现象，将无法更改其用途，只能进行判废处理。［1］
表1 不同规格锚杆钢筋尺寸和允许偏差 mm
规格 内径公称尺寸d 横肋高h 横肋
顶宽b 不圆度 横肋间距l
尺寸d 允许偏差 公称尺寸 允许偏差 公称尺寸 允许偏差
Ф20A 20.0 +0.5 +0.1 1.5 ±0.4 1.3 ≤0.4 13.3 ±0.5
Ф20B 19.5 ±0.2 1.0 +0.3 -0.2 1.0 ≤0.4 12.0 ±0.8
Ф22A 22.0 +0.4
－0.1 0.8 +0.3 -0.2 1.1 ≤0.4 12.0 ±0.8
Ф22B 22.0 +0.5 +0.1 0.8 +0.3 -0.2 1.1 ≤0.4 12.0 ±0.8
Ф22C 21.9 ±0.3 1.0 +0.3 -0.2 1.0 ≤0.4 12.0 ±0.8
Ф22D 22.0 +0.3 -0.2 1.2 +0.3 -0.2 1.1 ≤0.4 12.0 0.8
Ф25 25.0 +0.5 0 1.2 ±0.4 1.3 ≤0.4 12.5 ±0.8
3 生产中出现的难题
3.1 尺寸不稳定
以Φ20mm规格为例，因尺寸不合格造成不合格品率高达2.52%，切损高达1.48%，成材率仅有95.2%，而且调整时间少则30min,长则4~5h，调试损失大，而且存在较大的质量隐患。
3.1.1 头尾尺寸相差大
一根钢坯经3#倍尺飞剪(见平面布置示意图2)分段可轧制12根84m倍尺材，中间倍尺尺寸符合产品标准，但头尾钢均存在纵肋，有时单侧，有时两侧均存在，平均高度在0.4~1.2mm之间。头部长度可达3~4m，尾部长度短则3~4m，长则达到30~40m。
3.1.2 通条尺寸存在波动
主要表现为在每支倍尺材宽度方向尺寸变化在0.3mm以上，基本无规律可循，严重时超出0.4mm以上，在此状况下，材不能满足客户要求，只能判废。
3.1.3 前18m钢材尺寸不稳定，个别位置严重超标
主要表现为自头部向里尺寸逐渐减小，到7~8m处尺寸最小，与正常尺寸对比小1.0~1.2mm，然后尺寸再逐渐变大，至第17~18m处尺寸恢复标准要求。
3.1.4 不圆度超差
主要表现为辊缝两侧两对角尺寸超出标准上限0.1~0.2mm，而其它尺寸均符合标准。
3.2 性能不稳定
产品性能不稳定，主要表现在(1)同支屈服、抗拉波动差在15~20MPa：(2) 在下冷床之前取样与码垛后取样差距较大，下降20~40 MPa，最大达到50 MPa。对客户而言，后续杆体的加工、相应配套零部件的加工都因此受到了较大影响。
4 原因分析
针对以上问题，经认真分析存在以下原因：
4.1 尺寸不稳定
4.1.1 轧机间张力调整不好
重点是粗中轧区，受顺产思路影响，职工为防止产生堆钢等工艺故障，生产时采用的是拉钢轧制，轧机间堆拉率在0.5%~1%之间，这样轧机间秒流量差不断累加，使连轧的稳定轧制状态受到影响，最终反映在成品尺寸上即是头尾尺寸偏大而中间倍尺符合标准。拉钢越严重，此现象表现愈明显。
4.1.2 活套设定、调整不精确
由于活套设定、调整不到位，造成表现为活套升起，呈现自由轧制状态的假象，而实质上存在轻微拉钢。正常与非正常活套曲线如图2所示。
4.1.3 活套控制精度不高、活套辊存在缺陷
正常生产过程中，活套常出现振动、抖动现象，不稳定。经认真观察，发现活套高度设定与实际高度相差20cm之内，控制系统不对轧机速度进行调节。另外活套辊磨损不均匀，圆周凹凸不平，更换不及时，辊子转动不平稳，也会造成活套不稳定。
4.1.4 钢温不均匀
加热炉为双蓄热步进梁式加热炉，理论上钢坯沿通条长度方向温度差不大于30℃，而实际生产过程中由于钢坯头尾进入轧机存在82s的时间差，尾部进入轧机时，与头部相比，表面温度已降低30℃~50℃，即轧件头尾存在温度差。
图2 活套曲线示意图
A-正常活套曲线 B-非正常活套曲线 1、3-压套辊 2-起套辊
4.1.5 成品轧机进口滚动导卫夹持力不强
受活套变化、成品前机架轧槽磨损等外部因素影响，轧件在成品槽内处于不稳定状态，造成成品尺寸宽度方向波动。
4.2 性能不稳定
同支性能不稳定主要是因为化学成份不均匀造成。经统计分析，每炉钢坯[C]含量平均波动在0.02%~0.04%之间，[Mn]波动控制在0.10%~0.15%之间，[V]波动控制在0.01%~0.02%之间。
5 改进方案
5.1 合理控制粗中轧区域张力
对粗轧机区实行微堆轧制。通过主操作台电流曲线来控制，堆拉率在-0.5%~-1%之间。中轧区实行微张力轧制，堆拉率在0~0.2%之间，轧件进入轧机时肉眼可观察到轧件有轻微上下蠕动现象。
5.2 提高活套控制精度
活套参数重点是优化活套程序设计参数，结合现场实际优化调整比例系数、积分时间，如原6#活套积分时间、比例系数分别为2400、3400，但在实际应用中活套稳定性及反应灵敏性稍差，之后调整为4200、4000，效果较好。
5.3 制定活套器部件维护、加工及活套调节参数设定标准
5.3.1 确保各调整螺栓转动灵活，无锈蚀影响使用现象，保证活套器辊正常冷却。
5.3.2 起套辊动作后最高点位置比轧制中心线高50~60mm。
5.3.3 不定期检测、调整活套扫描仪位置，确保扫描数据与真实高度一致。
5.3.4 当起套辊、压套辊磨损超过5mm以上时或圆周方向凹凸不平时，必须及时进行更换。
5.3.5 活套设定高度：1~3#活套：100~120mm，4~5#活套：80~100mm，6~7#活套：70~90mm。
5.3.6 实际活套曲线必须保证两侧对称，圆滑过
渡。根据实际生产情况，总结制定了一套不同品种及道次的活套参数设定标准原则：(1)圆进椭道次起套辊设定高度比椭进圆道次低5～8mm；(2)前道次起套辊设定高度比后道次低5～8mm；(3)使用同位置活套时，生产大规格要比小规格下调起套辊高度10～20mm，同时提高压套辊高度10～15mm。
5.3.7 提高起套辊、压套辊加工精度，在技术要求中增加动平衡试验，以提高在高速区辊子的稳定运转，将其对活套运行的影响降至最低。
5.4 加热控制
在钢坯尾部，适当开大烧嘴5%~10%，使尾部钢温提高20℃~30℃，以此来补偿在进入轧机时的温降。
5.5 改进导卫型式
更换成品轧机进口滚动导卫型号，由GA-30型改为DR30A型。后者为前后双排导辊设计，油气润滑，可大大提高轧件夹持的稳定性。
5.6 增加炉后精炼工序
为保证化学成份稳定，确保每炉钢水均要通过
精炼炉，要求[C]波动控制在0.02%以内，[Mn]波动控制在0.05%以内，[V]波动控制在0.015%以内，且不同钢种之间禁止混浇。
