国内大规格棒材半连轧生产工艺特点-g

国内半连轧大规格棒材生产工艺特点

陈志强

(中冶华天工程技术有限公司马鞍山 243005)

摘要：随着世界制造业向我国转移，以轧代锻的产品大增，特别是大规格棒材需求量剧增，催生了以半连轧方式来生产大规格合金棒材的轧钢工艺。本文以国内新建的部分半连轧棒材生产线为例介绍了这种生产工艺的特点和优势。

关键词：半连轧，大规格棒材，初轧开坯

1.前言

随着国内汽车零部件制造、发电设备生产和工业机械制造等行业的迅猛发展，国内大规格棒材产品的需求也与日俱增。过去，我国大规格棒材产品的生产主要集中在传统特钢行业通过锻造方式生产，而锻造生产在在成本和效率等方面都与轧制生产无法相比。因而大规格棒材的生产方式的转变就迫在眉睫。应运而生的就是以轧代锻的大规格棒材半连轧轧制生产。

从表1可以看出，目前，这种生产方式轧机的布置形式多为二辊或三辊初轧机加上数架连轧机组。初轧开坯、大压缩比、大坯型和多坯型是其主要特点。

表 1 国内近年新建和改造的半连轧大规格棒材生产线

序号轧机名称原料规格产品规格

（mm）

轧机组成投产

时间

改造

时间

1 湘潭750

初轧[1]240×240 Φ50～150

(Φ160～200)

Φ750二辊可逆+Φ650×8

连轧

1958 2002

2 大冶850

初轧[1]连铸坯：460×

350

钢锭：3.6t、

5.6t

Φ70～250

(300)

Φ850二辊可逆+Φ750×6

连轧

1956 2001

3 大冶特钢

三轧厂

650机组

[2]Φ38～130 Φ650三辊可逆+Φ550×4

连轧+Φ400×2连轧+Φ

350×4连轧+3架精轧机

4 宝钢1300

初轧[1]连铸坯：320×

425mm

钢锭：10.3t、

13.5t、19.8t、

28.0t

140、160、75～

160

175～230（90）

Φ1300双机架串列初+Φ

800×2+Φ700×4连轧

1985 2005

5 兴澄大棒

轧机[1]370×490 Φ120～250

1002～1802

Φ1000二辊可逆+Φ760×

3+Φ670×3

2006

年新

建

6 淮阴大棒

轧机[1]Φ380mm、

Φ450mm、

Φ500mm

Φ50～250 Φ1000二辊可逆+Φ900×

3+Φ750×3+Φ500×4

2006

年新

建

7 大连钢厂

大棒轧机

[1]

380×490

钢锭：2.1t、

3.6t、5.6t

Φ60～300

150×150

Φ1000二辊可逆+Φ850×

4+Φ650×4

2007

年新

建

8 大连钢厂

750初轧

[3]钢锭： 3.5t Φ42～180

30～90mm×

350～450mm工

模具扁钢

Φ1000二辊可逆+Φ850×

4+Φ650×4

1984 2003

9 本溪特钢

[3]

Φ50～200 Φ800二辊可逆+Φ650×4

10 西宁特钢

[3]

Φ140～250 750+6架平立联合

11 南京钢铁

中型厂150×220

180×240

320×480

Φ40～180mm Φ850/750二辊可逆

+Φ750/650×4+Φ610/530

×4+Φ480/420×2

2008

12 新兴铸管

厂350×450 Φ120～220mm Φ1100/950二辊可逆

+Φ750/650×4

2009

新建

注：空白处为不祥。

2.典型生产工艺介绍

大规格棒材半连轧生产主要以优质钢(优质碳素钢、合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、冷镦钢)的大矩形连铸坯(或方坯或圆坯)为原料。少数合金钢厂同时以钢锭和连铸坯为原料。这种工艺生产任务主要有二个：一是一火成材直接生产Φ70—

250mm(经过开坯后的连轧机)的大圆钢；二是为线材轧机和棒材轧机提供部份的轧制坯(有特殊性能要求的产品)。兴澄特钢的二轧分厂的大棒生产线是这一生产工艺的典型代表，其生产工艺流程如图l所示。

连铸坯

图1 兴澄特钢二轧分厂的大棒生产线生产工艺流程图

2.1加热

2.1.1坯料

大规格棒材半连轧轧制工艺，主要使用的坯料为连铸坯和钢锭。具体见表1。可以看出，大断面和多断面连铸坯是其主要特点。这是由产品规格范围宽，钢种以高合金钢为主，并且要求大压缩比决定的。压缩比是为了保证最终产品的组织结构和机械性能所需要的最小变形量，是保证内在质量所需的一个经验数据，其数值与钢水和连铸的质量密切相关，因此，压缩比随着炼钢和连铸水平的提高产生一定的变化,但是随着含碳量和合金含量的升高，最小压缩比要求也逐渐增大。目前不同钢种要求的最小压缩比的参考值见表2。

表2 不同钢种要求的最小压缩比[4]

钢种最小压缩比

低碳钢和低碳合金钢6∶1

中碳钢和中碳合金钢6∶1

高碳钢和高碳合金钢(8～12)∶1

轴承钢(非滚动体)和不锈钢等高合金钢(12～15)∶1

滚珠轴承钢(滚动体) (30～50)∶1

2.1.2加热设备

以连铸坯为原料的几条新建的大规格棒材半连轧生产线，加热设备采用步进式加热炉，同时采用钢锭和连铸坯的生产线，加热设备既有均热炉，又有步进式加热炉[1]。

同时有均热炉和步进式加热炉的工厂，炉子能力的选择和操作方式的配合都是问题[1]。对于连铸坯用量占主导的生产线，为保证轧机的均衡生产，步进式加热炉的小时产量要与轧机机时产量相匹配。均热炉的加热能力按其年能力与年轧制的钢量平衡。实际生产时，只能一个均热坑加热好后集中出炉，此时步进炉不出钢，待一个或二个均热坑的钢锭轧完后，再由步进炉出钢。