某廠優(yōu)質(zhì)棒材軋線的技術(shù)特點

【摘 要】本文介紹了某廠優(yōu)質(zhì)棒材軋線的生產(chǎn)工藝、設(shè)備裝備及技術(shù)特點。

【關(guān)鍵詞】優(yōu)質(zhì)棒材；設(shè)備；技術(shù)；特點

0 前言

某廠優(yōu)質(zhì)棒材工程于2013年6月投產(chǎn)。本項目是其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，淘汰落后、新建等量產(chǎn)能替換項目。本項目從熱送輥道至精軋機(jī)組的采用國產(chǎn)設(shè)備，其減定徑機(jī)組、軋線控冷區(qū)域和精整區(qū)，采用引進(jìn)工藝技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備。

1 產(chǎn)品及原料

設(shè)計年產(chǎn)量為80萬噸，產(chǎn)品規(guī)格品種為Ф14～70mm的直條光面圓鋼。

主要鋼種：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、冷鐓鋼、彈簧鋼、軸承鋼、易切削鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼等。

使用的全部為合格連鑄方鋼坯，斷面尺寸：220×260×10000mm，單根坯料重量：4400kg。

2 軋線主要設(shè)備

車間工藝平面布置簡圖見圖1。

2.1 鋼坯加熱爐

軋線設(shè)1座燃高爐煤氣側(cè)進(jìn)、側(cè)出的雙蓄熱步進(jìn)梁式加熱爐，采用汽化冷卻。

爐型：步進(jìn)梁式加熱爐

加熱爐尺寸：有效長：41m、內(nèi)寬：10.8m

采用變頻調(diào)速的單獨傳動懸臂輥道裝出爐，側(cè)進(jìn)側(cè)出。

加熱爐設(shè)計主要特點：

（1）采用高產(chǎn)、低耗、自動化程度高、生產(chǎn)靈活的側(cè)進(jìn)側(cè)出步進(jìn)梁式加熱爐；

（2）加熱爐的水梁和立柱采用汽化冷卻；

（3）采用錯位梁技術(shù)和高溫段水梁采用騎卡安裝的高合金耐熱墊塊；

（4）設(shè)置第一加熱段、第二加熱段、均熱段三個控制段進(jìn)行爐溫和空燃比自動控制；

（5）采用蓄熱式熱回收和換向燃燒技術(shù)，空煤氣雙蓄熱，預(yù)熱溫度約1000℃，排煙溫度降低到180℃以下；

（6）采用蜂窩體蓄熱式燒嘴結(jié)構(gòu)，單個燒嘴的蜂窩體檢修方便，可單獨更換；

（7）采用分段分側(cè)換向技術(shù)，管路較為簡單；

（8）采用先進(jìn)、實用、可靠的加熱爐自控裝置，換向系統(tǒng)自動控制，具有定時換向，順序換向、超溫強(qiáng)迫換向等功能，操作方便可靠；

（9）配備先進(jìn)的加熱爐自動化系統(tǒng)，由PLC集中控制管理加熱爐各系統(tǒng)和過程。加熱爐實現(xiàn)三段爐溫自動控制，以適應(yīng)鋼坯裝爐溫度的變化和產(chǎn)量變化，對鋼坯實行有效靈活的加熱。

2.2 軋機(jī)選型及主要技術(shù)參數(shù)

生產(chǎn)線設(shè)26架軋機(jī)，其中1H～21V為無牌坊短應(yīng)力線軋機(jī)， 5機(jī)架三輥減定徑機(jī)組。所有產(chǎn)品都從減定徑機(jī)軋出。14#～21#軋機(jī)間設(shè)有立活套，對軋件進(jìn)行無張無扭軋制，保證軋件進(jìn)精軋機(jī)的精度和表面質(zhì)量。

軋機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表2。

2.3 控軋控冷設(shè)備

精軋機(jī)組前設(shè)有中間冷卻水箱，設(shè)水箱2組，根據(jù)鋼種和軋件尺寸選擇噴嘴的開閉，以精確控制進(jìn)入精軋機(jī)組的軋件溫度。

線材精軋機(jī)組后設(shè)水箱3組。減定徑機(jī)組后水冷段設(shè)水箱2組。根據(jù)鋼種和軋件尺寸選擇噴嘴的開閉，每段設(shè)置一個水箱和恢復(fù)區(qū)，全段最大溫降～300℃。

2.4 剪機(jī)

全線設(shè)置剪機(jī)6臺。

1#、2#布置在粗軋機(jī)組（一）5V、粗軋機(jī)組（二）9V出口側(cè)，3#在精軋機(jī)組入口側(cè)，4#、5#在減定徑機(jī)組入口側(cè)，正常生產(chǎn)時，對軋件進(jìn)行切頭和切尾，事故時，對軋件進(jìn)行碎斷。4#飛剪和5#碎斷剪組合完成上述功能。6#倍尺飛剪布置在減定徑機(jī)組后，6#倍尺飛剪對軋件進(jìn)行倍尺剪切。

2.5 冷剪與冷鋸

一臺1300t冷剪和2臺無齒冷鋸。

3 工藝技術(shù)裝備主要特點

（1）原料鋼坯的斷面以220×260mm為主。產(chǎn)品從鋼坯到成品的壓縮比在15以上，可以保證產(chǎn)品質(zhì)量。

（2）配置高壓水除鱗裝置，清除鋼坯在加熱爐內(nèi)生成的氧化鐵皮，保證產(chǎn)品有優(yōu)良的表面質(zhì)量。除鱗機(jī)布置在靠近出爐口，鋼坯在咬入1H軋機(jī)前高速通過，除鱗機(jī)后輥道設(shè)保溫罩，避免坯料角部溫降大產(chǎn)生角裂和頭尾溫差過大而影響產(chǎn)品質(zhì)量。

（3）軋機(jī)機(jī)組采用跟蹤連續(xù)式，軋機(jī)5#與6#之間脫頭，中間設(shè)有保溫輥道，可使1#～5#軋機(jī)有合適的軋制速度而不受精軋速度影響，因而有利于生產(chǎn)加工溫度范圍窄、要求嚴(yán)的鋼種，利于熱機(jī)軋制，同時也有利于提高粗軋機(jī)軋輥壽命。

（4）軋機(jī)組成共26架，按粗軋5架、中軋（一）4架、中軋（二）6架、精軋6架、減徑定徑機(jī)組5架配置，生產(chǎn)孔型系統(tǒng)單一，鋼坯在粗中軋共用1套孔型，調(diào)換規(guī)格不需大換輥，作業(yè)率高，生產(chǎn)管理和組織簡單。

（5）軋機(jī)型式：粗軋立/平交替布置、中、精軋為平/立交替布置，減徑定徑機(jī)為三輥式軋機(jī)，實現(xiàn)全線無扭軋制，特別適合于優(yōu)質(zhì)棒材的軋制：避免彈簧鋼、軸承鋼和部分合金結(jié)構(gòu)鋼因扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生角裂，減少表面和內(nèi)部缺陷，提高成材率；減少因扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的事故，提高軋機(jī)作業(yè)率；改善產(chǎn)品的表面質(zhì)量，提高產(chǎn)品尺寸精度。

（6）軋機(jī)結(jié)構(gòu)：粗、中、精軋為全線高剛度短應(yīng)力線軋機(jī)，剛度大產(chǎn)品尺寸精度高，操作和維護(hù)方便，投資和其它機(jī)型相當(dāng)。該軋機(jī)的國產(chǎn)化水平較高，國產(chǎn)設(shè)備能保證正常生產(chǎn)。軋機(jī)均具備低溫軋制能力。

（7）軋線配置減徑定徑機(jī)和控軋控冷設(shè)備。減徑定徑機(jī)組可以保證所有規(guī)格的產(chǎn)品尺寸公差比1/4DIN標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值有更高的精度；減徑定徑機(jī)組還可以和控制軋制和控制冷卻更有效的配合，從而生產(chǎn)出尺寸精度高、晶粒組織結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能優(yōu)越的產(chǎn)品，對生產(chǎn)彈簧鋼、軸承鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼特別有利，使產(chǎn)品有較強(qiáng)的市場競爭力。

（8）中軋至精軋、減徑定徑機(jī)間設(shè)置控制水冷裝置和均溫段，有效控制軋鋼溫度，實現(xiàn)控制軋制。減徑定徑機(jī)后設(shè)控冷水箱。全軋線水冷配合減定徑機(jī)形成完善的控軋控冷系統(tǒng)。

（9）鋼坯加熱采用蓄熱式步進(jìn)梁式爐。為滿足合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼等加熱要求，有效控制爐溫，蓄熱燃燒器采用燒嘴式。

（10）在減徑定徑機(jī)組出口設(shè)置在線測徑儀，使調(diào)整工能及時了解軋件情況和調(diào)整軋機(jī)，把廢品及低精度產(chǎn)品控制在最小限度。

（11）為提高剪切精度和減少投資，定尺剪切采用1000t固定剪。

（12）車間預(yù)留成品鋼材的精整、探傷、修磨生產(chǎn)線。對要求“零缺陷”產(chǎn)品的軸承鋼、合金鋼、鉚螺鋼等產(chǎn)品進(jìn)行或矯直，或探傷，或修磨，或全套精整。

4 生產(chǎn)線主要特點

本項目采用國際先進(jìn)水平的生產(chǎn)工藝和裝備，同時某鋼廠具備轉(zhuǎn)爐低成本冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和電爐冶煉高附加值品種鋼的優(yōu)勢，某鋼廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，高質(zhì)量、高附加值的棒材產(chǎn)品取代低附加值的中型材產(chǎn)品，使某鋼廠由單一的提供建材產(chǎn)品，擴(kuò)大為汽車、機(jī)械行業(yè)用鋼材供應(yīng)商，拓寬了市場發(fā)展空間，企業(yè)的競爭力將進(jìn)一步提高。

5 結(jié)束語

某廠80萬噸優(yōu)質(zhì)棒材生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力，不僅適應(yīng)目前的市場需求，而且對將來的市場適應(yīng)性更強(qiáng)，可進(jìn)一步提高某鋼廠的市場競爭力。該工程對某鋼廠調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高市場競爭力具有重大的影響，具備良好的綜合經(jīng)濟(jì)效益；在市場上可以填補(bǔ)國內(nèi)部分進(jìn)口產(chǎn)品，同時生產(chǎn)的產(chǎn)品是市場急需的產(chǎn)品，符合市場經(jīng)濟(jì)需求。

[責(zé)任編輯：湯靜]