全连轧棒材生产线工艺特点

全连轧棒材生产线工艺特点

汪　涛

(重庆钢铁股份公司钢研所,重庆400013)

摘　要　介绍了重钢新建的年产40万吨全连轧棒材生产线的工艺特点,并指出了该生产线未来工艺技术发展的方向。

关键词　全连续轧制　工艺特点　发展

1　前言

以前重钢棒材的生产一直依靠落后的横列式轧机进行,其高能耗、低成材率、经济效益不显著等弊病已严重影响了重钢的发展。于是,重钢于2003年12月建成投产了全连轧棒材生产线。该套轧机设计生产能力为40万吨 年,终轧最高速度16m s ,具有20世纪90年代先进水平,整个设计任务由马鞍山钢铁公司设计院承担,所有主、辅设备全部国产化。该棒材生产线从设计到施工都本着投资少、建设快的原则,所以在未来产品的开发和规模的扩大方面存在局限性,需要进行不断的技术升级改造。2　生产线概况2.1　生产工艺流程

连铸方坯→加热炉→粗轧机组→1#飞剪→

中轧机组→2#飞剪→精轧机组→倍尺飞剪→步进齿条式冷床→定尺冷剪→检查收集→打捆包装→称重→入库

2.2　工艺平面布置

工艺平面布置见图1

。3　坯料和产品大纲

坯料采用150mm ×150mm ×8000mm 连铸坯,坯重1404kg 。

产品:热轧圆钢、带肋钢筋。

规格:圆钢 14mm ～ 40mm ,带肋钢筋 12mm ～ 40mm 。

钢种:普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢、合金钢、锚链钢、标准件用钢等。4　工艺设备特点4.1　全连续轧制技术

本生产线为全连续棒材生产线,全轧线共有18架轧机,分为粗轧、中轧、精轧机组。各机组由6架平-立交替布置的短应力轧机组成,其中第16、18架为平-立可转换轧机,各机架均由直流电机单独传动。整个轧线采用全连续、全无扭轧制,粗、中轧机组采用微张力轧制,从第12架轧

图1　重钢全连轧棒材生产线工艺平面布置图

《重型机械科技》2004年第2期

机后,各机架之间均设置立活套,实行无张力轧制,从而生产出高精度的产品。轧线采用计算机自动控制,实现单线全连轧,终轧最高速度为16m s。

4.2　加热炉

加热炉为端进侧出三段连续推钢式加热炉,有效尺寸:8400mm×18096mm,单排进料,燃料为焦炉煤气,设计生产能力80t h。

4.3　粗轧机组

粗轧机组由6架平-立交替布置的无牌坊短应力轧机组成。轧辊公称直径550mm,辊身长度760mm,使用范围 610mm～ 520mm。

粗轧机组出口处设有1台曲柄式飞剪,剪切最大断面4000mm2,用于粗轧后轧件的切头、切尾和发生事故时碎断轧件。

4.4　中轧机组

中轧机组由6架平-立交替布置的无牌坊短应力轧机组成。轧辊公称直径400mm,辊身长度650mm,使用范围 430mm～ 370mm。

中轧机组出口处设有1台曲柄式飞剪,剪切最大断面2050mm2,用于中轧后轧件的切头、切尾和发生事故时碎断轧件。

4.5　精轧机组

精轧机组由3架平式、1架立式、2架平-立可转换式无牌坊短应力轧机组成。轧辊公称直径350mm,辊身长度650mm,使用范围 370mm～

310mm。

精轧机组后设1台曲柄 回转可变换式成品倍尺飞剪,最大剪切断面1300mm2,切取倍尺长度45m～72m。

4.6　冷床

冷床为步进齿条式,面积8m×78m,齿条间距300mm 600mm,齿节距80mm,工作周期< 2.8s。

4.7　定尺冷剪

定尺冷剪为上切式,剪切力5kN,剪刃宽度950mm,剪切次数10次 分。

5　工艺技术的发展应用

5.1　低温轧制技术

低温轧制是将钢坯加热到低于常规开轧温度进行轧制。目前棒材常规开轧温度为1050℃～1150℃,而低温轧制可将开轧温度设定在950℃左右。为此,虽然增加了轧制电耗,但由于加热炉能耗大大降低,综合计算是节能的。据资料介绍,低温轧制可综合节能20%左右。

另外,棒材连轧过程中,轧件的温度是先降后升,通过降低开轧温度,可以得到更加理想的终轧温度,从而对改善钢材的组织结构性能有很大好处。

低温轧制的实施,关键要考虑的问题是轧机和电机的能力,只要轧机和电机的能力足够,实行低温轧制就可行。

5.2　切分轧制技术

切分轧制可减少轧制道次及轧辊消耗,节约能源,扩大生产规格,提高小规格产品产量,经济效益十分显著。重钢棒材连轧生产线对第16、18机架采用了平 立可互换式轧机,使切分轧制可以予以实施。轧制 14mm、 16mm规格带肋钢筋时,采用2切分轧制;轧制 12mm圆钢时可采用3切分轧制。

5.3　表面淬火-热芯回火工艺

表面淬火-热芯回火工艺就是轧件从精轧机组出来后,利用自身余热,通过水冷装置进行表面淬火,再利用芯部余热进行回火的热处理工艺。该工艺通过细化晶粒来提高钢材的强度和韧性,与微合金强化工艺相比,该工艺成本更低。该工艺在生产中有很好的灵活性,即同一成分的钢可通过调节水冷装置,改变冷却强度,来获得不同性能的产品。

重钢棒材连轧生产线精轧机组后预留了水冷装置的位置,条件成熟,就可实现表面淬火-热芯回火工艺。

5.4　无头轧制技术

无头轧制技术就是在加热炉的出料侧对钢坯进行在线连续焊接,取消了棒材“头尾”的定义,可以连续不间断地生产产品。该技术与常规轧制技术相比有如下优点:①取消了钢坯之间的时间间隔,从而使轧机的生产效率更高;②由于没有钢坯的头尾切废,减少了非定尺的产生,提高了成材率;③因为轧制时仅存在一个头部,所以能明显减少轧件纵向尺寸和性能不均现象,提高钢材质量。

6　结语

目前,该棒材生产线工艺基本理顺,轧制稳定。能生产 16mm～ 40mm的圆钢和 12mm～ 40mm带肋钢筋,日产量可达1600t 以上,达到了设计的生产能力。将来随着新技术、新工艺的应用,在产品的开发和生产规模的扩大等方面还有很大的潜力可挖。

(2004年5月10日收稿)

责任编辑　王丽娟

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