线材轧机的发展与现状(作业1)

线材轧机的发展与现状

wire mill are development and the status

摘要: 通过对线材轧机的技术发展概况以及对先进技术的阐述, 论述了线

材轧机在我国的技术发展与现状；简介高速线材轧机的发展。

关键词: 线材轧机; 发展；现状

当前, 全世界经济发展较快的是亚洲, 然而中国又是亚洲的焦点, 在如此快速发展的形势下, 我国的基础建设得到了飞速发展, 各种不同规格的线材出现了供不应求的局面。而原有老式传统的横列式轧机、复二重轧机不仅在精度上、质量上, 而且在产量上和控制水平上, 远远不能满足当今市场发展的需要。因此, 在20 世纪60 年代后期, 随着技术水平的不断提高, 国际上相继研制出各种不同类型的新式高速无扭精轧机组, 线材卷重由原来的几十公斤增加到两吨半, 轧制最终出口速度由原来的20m/ s～ 30m/s 提高到现在的130m/s , 成品公差达±011mm。由于线材表面质量光洁, 头尾公差值小, 并且采用穿水冷却和散卷控制冷却后, 金相组织更加均匀, 因此不必再经过热处理就可拉丝, 从而大大降低了成本, 受到了广大用户的好评和欢迎。目前具有代表性的精轧机有: 内传动45 度线材轧机、外啮合传动45 度精轧机、X 型45 度集中传动精轧机、Y 型三辊式精轧机、平立辊传动精轧机、75 度×15 度集中传动精轧机六种型式。这些轧机和老式轧机相比有如下特点: ①单线连续轧制,操作方便、安全; ②轧制速度高, 目前可达130m ös; ③换辊方便; ④换导卫比较方便; ⑤作业率高, 成本低; ⑥线材公差小,表面光滑; ⑦线材内在质量高; ⑧自动化控制水平高。近年来,我国线材轧机设备发展非常迅速。

线材轧机是专门用于轧制盘条(即线材)的轧机。线材是型材中断面尺寸最小的产品，从坯料轧成成品，总延伸系数大，轧件在每架轧机上往往只轧一道次，故线材轧机是热轧型材中机架数目最多、分工最细的轧机。通常认为直径范围在5.5~20mm的线材在高速线材轧机上生产，直径在16~60mm的线材多用小型线材联合机组生产成棒卷。目前现代化的连续式线材轧机一般由21～28架轧机组成，分为粗轧机组、中轧机组和精轧机组，中轧机组有时还分为一中轧、二中轧两组。线材轧机的结构和布置方式一直朝着高速、连续、无扭、单线、组合结构、机械化、自动化的方向发展。由巴西圣保罗Viliares设备公司为巴西贝戈尔一内拉钢铁厂建造的世界上速度最高的线材轧机----贝戈尔一内拉的新单线线材轧机。

1.小型、线材轧制技术的发展方向

高速、连续轧制是20 世纪中期工业发达国家提出的线材和小型材轧制技术的发展方向。小型和线材轧机的产品均为小断面, 重量轻, 只有提高轧制速度才能提高小时产量。

1.1高速轧制

20 世纪中期, 线材轧机的最高轧制速度只有30m/ s。经济学家从成本构成的角度分析指出, 如果轧制速度提高1 倍, 虽然设备造价也提高1 倍,但冶金企业仍会因人工投入的相对减少而盈利。在这个方针指引下, 许多轧机制造商研制了具有更高速度的轧机, 直至最终诞生了高速线材轧机,开创了线材生产的新时代。之后, 提高轧制速度仍是人们追求的主要目标。因为高速轧制不仅可以提高生产效率, 而且轧制时可使用更大断面的连铸坯。时至今日, 最高实用轧制速度

已达

120m/ s, 小型轧机速度也提高了1 倍。1990 年投产的巴西Belgo 厂棒线材轧机, 生产φ5.5mm 线材的保证速度为120m/ s, 最高速度达140m/ s,φ16mm 大盘卷轧制速度可达26.4m/ s。直条棒材生产时轧制速度往往受冷床限制, 西马克公司曾提出小规格直条棒材轧制速度最大允许为41m/ s。提高速度需要更多投入, 用经济法则可权衡在某一时期或许会有暂时的最高经济速度, 但“高速轧制”无疑是线材、小型轧机发展中的追求。

1.2连续轧制

通过对小型、线材轧机诸多布置形式和工艺特点比较后, 得出横列式、顺列式、布棋式、半连续式都不如连续式更能适应小型与线材轧制的要求。细长的轧件温降快, 轧制时间是关键。以前曾提出过极限轧制时间, 即限定总轧制时间和成品道次的轧制时间。总轧制时间限制总温降;成品道次的轧制时间限定轧件头尾温差。活套轧制、穿梭轧制, 造成轧制时间长、温降大、轧件头尾温差大, 不利于轧制时间的控制。而连续式轧制不仅轧制时间短, 而且可以减少轧件头尾温差, 理论上可以实现各机座的恒温轧制, 从而在工艺上取消了对坯料重量的限制,这是横列、顺列、布棋、半连续式布置做不到的。连续式轧机操作最简便, 用人最少, 轧机效率最高。由于多年来追求高速、连续轧制, 因而小型和线材轧机得到迅速发展, 同时也促进了轧钢技术进步。

2．高速线材轧机的发展

1)近年来，高速线材生产取得巨大进步，主要表现在生产率显著提高。

2)产品规格范围增大，钢种增多。

3)产品精度有所提高，一般均能达到士O.lmm。

4)低温轧制、控轧挖冷、热装热送等技术的采用节约了能源，提高了成品率和

产品性能。

5)全连续无扭轧制避免了产品扭曲轧制产生的应力，提高了产量质量。

我国线材产量已居世界前茅，这批“高线”轧机全部投产后，我国不仅在产量上将成为线材生产大国，而且推进了线材生产技术的进步，成为我国线材行业技术进步的里程碑。

2.1高速线材轧机的技术进步

1)全连续、无扭、高速轧制。粗、中轧平立交替布置，精轧机前设有预精轧，

设计最大终轧速度达120m/s，经生产实践最新提出的保证最大轧速将按线材不同规格分别提出，如2010年西门子奥钢联公司(美国摩根公司被该公司兼并)为宣化钢铁公司设计制造高速线材轧机，其终轧速度保证值:小

5.5-7.5mm，线材112m/s ,中φ5mm线材为l 105m/s,小φ6mm淬火螺纹钢为

85m/s。提高线材轧机终轧速度是一个系统工程，不仅牵涉到主轧机机械、电气设备，也和精轧机台数、机架间距和冷却制度有关，不使因轧速过高提高终轧温度影响产品机械性能，并且要有承受线材高速冲击的吐丝机和飞剪等配套设备。

2)增加减定径设备，提高产品精度，解决线材精轧过程中温度控制问题。

3)增大进料钢坯断面，既可适应上游连铸机提高铸坯生产率及质量的需要，也

可提高卷重，提高线材轧机生产率和成材率。

4)连铸坯热装热送合格连铸坯通过热装辊道直接进人加热炉进行加热和均热，

热装温度可达600℃以上，提高了加热炉的生产率，减少了钢坯加热时的能耗和钢坯在冷却、加热过程中的氧化铁皮损失，提高了金属收得率。