圆钢生产设备工艺

1圆钢生产设备及工艺

1.1坯料准备

1.1.1 坯料的选择

高速轧机圆钢材生产对钢坯的质量要求较高，其选择和验收的标准如

1.1.1.1对钢种与化学成分的要求

钢坯的牌号和化学成分应符合有关标准规定，对不同的钢种在钢的残余元素含量上有相应的要求。

1.1.1.2对钢坯尺寸和质量的要求

（1）对钢坯的外形、尺寸、质量的要求有：钢坯断面形状及允许偏差、定尺长度、短尺的最短长度及比例、弯曲、扭转等。这些要求是考虑了充分发挥轧机生产能力，保证加热与轧制顺利并考虑供坯的可能性和合理性等综合因素确定的。方坯尺寸和边长允许偏差：

方坯边长：130±mm（YB/T001-91）

圆角半径：R＞8mm（YB/T001-91）

对角线长度差：≤6mm（YB/T001-91）

连铸方坯和矩形坯标准： YB2011-83

（2）钢坯标准长度为10000mm；短尺钢坯最短长度为8000mm；每批（炉）短尺钢坯的重量不大于全部钢坯重量的10%；长度允许偏差为10000+70，8000-0mm。

（3）钢坯的弯曲度在10000mm不大于100mm；但不允许在钢坯两端，两端最大50mm。需莹光磁粉探伤的钢坯，如弹簧钢、轴承钢、冷镦钢等，每

米弯曲不大于6mm。

（4）钢坯扭转在10000mm内最大为6°。

（5）钢坯端部因剪切变形而造成的局部宽展不大于边长的10%。切头毛刺应清除。端部因剪切变形造成的局部弯曲不得大于20mm。剪切端面应与

钢坯长度方向轴线垂直；端面歪斜量不得大于边长的6%。

1.1.1.3对表面质量与内部质量的要求

(1) 钢坯

对钢坯表面质量的要求是：钢坯端面不得有缩孔、尾孔和分层；钢坯表

面应无裂缝、折叠、耳子、结疤、拉裂和夹杂等缺陷；钢坯表面缺陷必须沿

纵向加工清除，清除处应圆滑、无棱角，清除宽度不得小于清除深度的5

倍，表面清理深度不大于公称厚度的8%。

对钢坯内部质量的要求是：钢坯低倍组织不得有肉眼可见的缩孔、分层、气泡、裂缝、白点等；对优质碳素结构钢和弹簧钢、轴承钢、冷镦钢等合金

钢种，根据需方要求，可以做高倍检验，检查脱碳层，检查钢中非金属夹杂，检查晶粒度是否达到规定的要求。

(2) 连铸坯

连铸坯最常见的表面缺陷是针孔及氧化结疤。针孔要求磨去，严重时报废。100mm×100mm的高碳钢方坯允许有2mm深的针孔。氧化结疤局部磨光

即可清除。

连铸坯的内部质量常以偏析、中心疏松和裂纹的有无和轻重为判断依据。

1.2 钢坯的检查和清理

1.2.1钢坯的检查方法

为确保圆钢材的质量及生产的顺利进行，对钢坯进行质量检查及清理是十分重要的。质量检查的方法有下述几种：

（1）目视检查即人工检查钢坯的表面缺陷。这种方法效率低，也不太可靠，只能检查出较明显的缺陷。但这种检查方法的设备少，只需要台架和运行辊道即可。

（2）电磁感应探伤检查钢坯的表面缺陷。电磁感应探伤的方法较多，例如干荧光磁粉探伤法、涡流探伤法、录磁探伤法。

（3）超声波探伤检查方坯的内部缺陷。这种方法基本上是用带有发射和接收器的检测探头通过脉冲回波原理（脉冲反射原理）进行工作的。

1.2.2钢坯的清理方法

钢坯的清理方法较多，主要有火焰清理、手动砂轮及自动砂轮清理方法。

1.3 钢坯的加热

高速线材轧机钢坯加热的特点是，温度制度严格，要求温度均匀，温度波动范围小，温度值准确。加热的通常要求，如氧化脱碳少，钢坯不发生扭曲，不产生过热过烧等与一般加热炉无异。

1.3.1钢坯的加热温度

加热温度：普碳钢： 1050～1080℃最高1150℃

低合金钢： 1050～1080℃最高1130℃要求钢坯头尾温差小于30～50℃，阴阳面温差小于50℃。

连续轧制正常炉温加热时间：150mm×150mm方坯为75～85min；

1.3.2钢坯的加热速度和加热时间

钢种加热速度

低碳钢 6～9min/cm

低合金钢 9～12min/cm

高碳钢 12～18min/cm

高合金钢 18～24min/cm

钢坯的加热时间，就是钢坯的在炉时间，即钢坯从进炉加热直到出炉的时间，也就是预热时间、加热时间、均热时间的总和。虽然钢坯的加热时间是可以计算的，但在实际生产过程中，钢坯的在炉时间受到诸多工艺因素的影响，因此，在加热设计和操作时，要保证最基本的加热时间，而且应根据实际情况，随时调整热工参数，使钢坯在尽量短的时间内得到充分的加热。

圆钢材轧机所使用的主要是连续式加热炉，多采用侧出方式。钢坯入炉有侧入、端入两种方式，侧入炉门小，易保证炉子的严密性但不如端进容易排列坯料，所以两种方式均有采用的。

连续式加热炉按钢坯在炉内运行方式分为推钢式和步进式。步进式中又分为步进梁式炉、步进底式炉和步进梁底组合式炉。最近几年所建方钢材轧机大都选用步进式连续加热炉，因为步进式加热方式更适合圆钢材生产工艺和产品质量要求。

1.3.3加热炉区设备组成

1.3.3.1机械设备

炉区机械设备包括：上料台架、分钢机、剔除装置、炉前辊道、两个升降挡板、称重装置、装料炉门、炉内装料悬臂辊道、对齐推钢机、炉底机械、出料炉门、炉内出料悬臂辊道、风机等。

1.3.3.2液压系统设备

液压系统设备包括加热炉液压站、称重装置液压缸、推钢机液压钢、炉底机械平移与升降液压缸、相关液压管路等。

1.3.3.3炉子主要技术性能参数

炉子主要技术性能参数为：

炉子额定能力：90t/h

有效炉底强度：500kg/（m2·h）

加热钢种：Q235、20MnSi等普碳钢和低合金钢

坯料尺寸：150mm×150mm×10m

钢坯加热温度：1050～1080℃，最高1150℃

空气：

预热温度： 450℃

工作压力： 4～6kPa

最大空气消耗量（α=1.1）： 29600m3/h

燃料：高焦炉混合煤气

设计发热值： 7531KJ/ m3

车间煤气接点压力： 8000Pa