棒线材轧制新工艺研究

棒线材轧制新工艺研究

【摘要】为了适应市场经济的发展，我国的棒线材轧制技术已经不仅仅是要求产量上的提高，更在轧制的质量和成本的控制上有了更高的要求。棒线材的轧制技术在不断发展，本文围绕棒线材轧制的新技术、新工艺展开研究，讨论新技术的发展和应用，以提高生产效率，获得更大的经济利益。

【关键词】棒线材；无头轧制技术；低温轧制技术；高精度轧制

市场经济的飞速发展，钢铁工业也在不断的发展和进步，激烈的市场竞争使得棒线材轧制的生产制造从仅仅要求产量要满足市场需求，更在轧制的质量、精度上有更高的要求，同时还要充分考虑商品附加值的问题，从而获得更高的经济效益。企业要在激烈的市场竞争中提高自身的市场竞争力，对棒线材轧制的生产设备和技术进行更新换代是十分必要的。企业要勇于引进新设备，使用新技术和新工艺，这对加快企业的科技进步，提高生产效益具有重要意义。

1、线棒材轧制技术的发展

20世纪中期，线棒材的生产发展迅速，其生产技术的发展方向是高速性和连续性。以美国摩根公司的两辊水平式轧机和德国施曼公司的平、立交替轧机为代表。在20世纪60年代，微张力精轧机的开发，和散卷冷却技术的产生促进了高速线材轧机的诞生。现今轧制技术发展迅速，高精度轧制和低温轧制逐渐发展起来。控冷技术的发展，使中高碳钢的力学性能不断的发展进步。在线棒材轧制方面逐步将计算机控制应用其中，从而实现了高速高稳定的轧制。日渐激烈的市场竞争对棒线材产品质量有了更高的要求，棒线材生产企业要提高自身的市场竞争力，就要在棒线材的生产进行全方面的革新，无论从生产设备上、生产技术还是生产工艺方面，都要进行更新和改进。企业加大了设备投入和技术研发的力度，新的生产设备和生产技术应运而生。棒线材的轧制从单方面的追求高产量逐渐向产品高产量、高质量和高产品附加值的方向发展。面对新的经济形势，企业对棒线材的轧制，要保证其高精度，对产品的组织结构和表面质量都要满足性能的要求；面对市场日新月异的变化，随时能够对钢种及其规格的工艺进行更换；生产的产品覆盖范围广泛，技术上能够满足高附加值产品的开发需要；在生产效率和经济效益方面能够不断的开发新技术，满足不断发展的市场变化。

2、棒线材轧制的新工艺

2.1无头轧制技术

（1）焊接无头轧制EWR技术

焊接无头轧制EWR技术适用于长材的轧制，我国第一家适用改轧制技术的唐钢棒材厂，之后我国其他钢铁公司也先后订购了该设备。闪光焊机在加热工序设定之后由计算机对焊接过程进行控制，并在轧钢自动化系统中将焊接的过程纳

入进去，从而保证了焊接的稳定性，任意断面形状和钢种的钢坯均能对焊。焊接技术的进步，使得焊接位置的各项技术指标提高，与轧件母体无明显差异。相比于常规轧制，无头轧制不仅将生产效率大大提高，而且降低了生产成本，棒材尺率高，金属收得率也得到了提高。应用无头轧制技术，因为只有一个头部存在，所以使得轧件的纵向尺寸和性能更加均匀。从唐钢棒材厂的应用经验也可以看出，对接钢坯的端面几何形状是否一致决定着钢坯对焊的成功率，而保持火焰切割喷嘴的通畅以及结晶器的良好定位对钢坯对焊率的提高非常重要。

（2）无头连铸连轧ECR技术

无头连铸连轧ECR技术是在EWR技术之后诞生的新技术，它实行了加工工序的全程计算机控制，最先投产使用于意大利ABS钢厂。该钢厂使用了ECR 技术后，获得了巨大的经济效益，建立了具有高生产能力的碳钢生产线。ABS 钢厂首先建立了以连铸机和连轧机为主要机组的主轧线，在此基础上利用转换机将轧件在三条加工线上分别进行导入。第一条加工线将主轧线生产的轧件经水冷箱在线进行热处理，由冷床入口处的倍尺飞剪切断后进入下一个工序。第二条加工线是采用工字轮收线机对线材盘卷整齐后送入控冷线。第三天加工线主要用于对散卷冷却的线材进行生产，实施低温轧制。

2.2控制冷轧制技术和线材力学性能的改进

对于高碳刚和合金钢等线材来说，必须先对钢坯的纯净度、化学成分是否均匀进行有效的控制，同时对钢坯所具有的缺陷进行彻底的清理，这是保证成品性能优良的前提条件。因此，采用连铸小方坯生产高碳硬线，需要对钢坯中心碳偏析系数进行严格的控制，应该将其控制在1.11的范围之内。例如生产P.C钢绞线，如果偏析系数在1.20以上，那么在线材成品的组织结构中就有可能有网状碳化物产生，这就会使线材的断面的收缩率降低，从而使线材的韧性降低容易发生脆断。

产品的性能是否良好取决于材料是否具有良好的组织结构，要获得理想的组织机构，对生产的工艺进行优化是十分必要的。在工艺设计中，要根据产品的性能要求和使用范围，合理的设计工艺，生产符合高质量要求的产品。可采取以下方法：提高预精轧机的后冷器能力，控制轧机进入轧机的温度，使其保持在800～900℃的范围内；为了控制产品在精轧加工的过程中产生热变形，可在轧机中间进行水冷却导卫，使终轧温度在1000℃以下；斯太尔摩风冷线实施多点测温，对冷却曲线进行控制；采用冷却喷雾等冷却方式需要进一步的研究。

2.3热送热装技术的应用

对于一个轧钢厂来说，如果轧制生产线设计合理，则连铸坯的装炉温度能达到700～850℃，这意味着加热炉的能力得到了大幅度的提高，不仅减少了烧损量，而且节省燃料，降低成本投入，使原料库的面积也得以减少。要实现热送热装技术的有效应用，需要实现全程的在线和离线协同化组织管理模式，以使工序节奏和时间顺序保持一致。但是需要设置缓冲环境来解决连铸和轧钢之间节奏的

不平衡。可采用一种双梁步进式加热炉，此种加热炉在冷热坯料混装的加工条件下使用尤为适合，可以从两个不同的位置进行坯料的进入，通常从炉尾将冷坯料装入，从位于中部的侧装钢孔进行热坯料的装入。

2.4精轧机远程尺寸自动控制系统

线材的尺度主要受轧件温度、压下量、宽展度的影响，通过建立数学模型进行计算分析，对轧机进行试验测试，找到变量和轧件面积之间对应的关系。在中间辊缝值保持稳定的前提下，采用测径模型，配合在线温度计，对精轧机的液压进行远程控制，对轧机的辊缝进行调整，从而进行尺寸的调整，实现高精度的远程尺寸自动控制。

3、结论

无头轧制技术的应用能够有效的解决轧件咬入的问题，明显的提高棒线材的生产效率和生产质量，降低成本消耗。冷轧制技术的改进和线材力学性能的提高，对实现高精度的轧制，提高产品性能有非常重要的作用；热送热装技术明显提高加热炉的能力，节省燃料；远程尺寸自动控制系统的应用为提高产品的尺寸精度，实现尺寸的远程控制发挥重要作用。面对日益经历的市场竞争，钢铁生产企业要跟随技术发展的部分，不断的开发新技术，使用新工艺，才能提高产品竞争力，争取更大的经济效益。

参考文献

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