淺談高速線材品種開發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新

石 宇

（河鋼集團(tuán)邯鋼大型軋鋼廠，河北 邯鄲 056000）

線材是冶金行業(yè)對相對直徑較小的熱軋圓鋼和帶肋或其他相應(yīng)斷面異形鋼材的統(tǒng)稱。市場最常見也是產(chǎn)量最高的是直徑在5mm～20mm的圓鋼。因其從軋制工藝設(shè)備下線后呈圓盤狀，所以也被稱為盤條。高速線材則是通過設(shè)備工藝技術(shù)進(jìn)步，大大提高了傳統(tǒng)盤條熱軋生產(chǎn)的速度而賦予的名稱。

眾所周知，世界上鋼鐵工業(yè)技術(shù)最先進(jìn)的國家是美國和日本，高速線材生產(chǎn)技術(shù)也是進(jìn)入21世紀(jì)之后從他國引進(jìn)的。經(jīng)過幾十年的高速發(fā)展，目前我國的高速線材生產(chǎn)已經(jīng)步入正軌，產(chǎn)能上甚至出現(xiàn)過剩。但是在質(zhì)量、品種和效率上還有很大提高的空間，持續(xù)提高我國高速線材的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝水平，開發(fā)出更多祖國建設(shè)需要的線材品種，是值得業(yè)內(nèi)人士孜孜以求的目標(biāo)和方向。

1 河鋼邯鋼的設(shè)計能力和主要線材品種

改革開放40年，我國的國民經(jīng)濟(jì)實施高速度發(fā)展戰(zhàn)略，一躍成為世界第一產(chǎn)鋼大國。工業(yè)建設(shè)需要大量的線材產(chǎn)品，各冶金企業(yè)的技術(shù)改造也紛紛瞄準(zhǔn)了開發(fā)高線產(chǎn)品，目前我國自產(chǎn)并在市場廣泛流通的線材材質(zhì)主要包括優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼，低碳鋼，冷鐓鋼，焊接用鋼，彈簧鋼，軸承鋼，不銹鋼、工具鋼、易切割結(jié)構(gòu)鋼等，消耗品類最多的是含碳量大于0.45%的中高碳鋼線材。線材種類有光圓鋼筋，帶肋鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼絲以及鋼絞線，琴鋼絲、鋼簾線等等。

河鋼邯鋼高速線材生產(chǎn)線的設(shè)計能力，是生產(chǎn)直徑規(guī)格在5～25之間，年產(chǎn)量70萬t。產(chǎn)線投入生產(chǎn)8年多來，成功地軋制了從Ф5～Ф20的圓鋼產(chǎn)品和Ф8、Ф10兩種螺紋產(chǎn)品，邯鋼產(chǎn)品主要以冷墩鋼為主，占88.8%，其次為軸承鋼和錨鏈鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼和彈簧鋼也有生產(chǎn)，但產(chǎn)量較少。除了暢銷品種外，目前正在進(jìn)行軋制鋼簾線、輪胎子午線、焊條鋼等特種鋼種的線材的開發(fā)工作，將為我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了更多品種、更高質(zhì)量、更多數(shù)量的高線材料資源。

2 高速線材軋機(jī)生產(chǎn)工藝特點及主要設(shè)備構(gòu)成

河鋼邯鋼的高速線材生產(chǎn)線全線采用連續(xù)無扭軋制，具有高速、連續(xù)、控冷等特點，是當(dāng)前世界上比較先進(jìn)的高線生產(chǎn)設(shè)備。

生產(chǎn)線設(shè)備由粗軋6架、中軋6架、預(yù)精軋6架、精軋機(jī)8架、減定徑4架組成。粗中預(yù)精軋的前4架為POMINI短預(yù)應(yīng)力線“紅圈”軋機(jī)，平立交替布置。

預(yù)精軋的后2架為摩根軋機(jī)機(jī)組，此后為精軋8架機(jī)組和減定徑4架，為摩根超重型4度頂交無扭軋機(jī)。摩根區(qū)域使用碳化鎢輥環(huán)，輥縫由偏心套對稱調(diào)節(jié)，定徑機(jī)有軸向鎖緊和調(diào)整功能，減定徑軋機(jī)可由液壓缸實現(xiàn)在線和離線操作。

主要生產(chǎn)工藝流程為：上料-稱重-加熱-除鱗-粗軋-一次飛剪-中軋-二次飛剪-預(yù)精軋-一次水冷-精軋-二次水冷-減定徑軋機(jī)-三次水冷-測徑-表面質(zhì)檢-吐絲-散卷輥道輸送-集卷-掛卷-PF線運(yùn)輸-切頭尾-打包-稱重掛牌-卸卷入庫等。鋼坯加熱采用步進(jìn)式脈沖控制加熱爐，中軋工序為意大利波米尼“紅圈”軋機(jī)，精軋和減定徑機(jī)組為摩根45頂交全線無扭軋機(jī)。線材成品精度高、質(zhì)量優(yōu)、性能好、盤重大、產(chǎn)量高，最高成品保證速度為112m/s。

3 高速無扭精軋工藝要點

高速無扭精軋工藝是現(xiàn)代線材生產(chǎn)精軋高速的核心技術(shù)。在高速軋制過程中，必須要保證硬件不能出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，否則就會導(dǎo)致生產(chǎn)事故。高速無扭精軋工藝綜合解決了諸多品種帶來的規(guī)格不同、高斷面尺寸精度，高生產(chǎn)率等問題。同時解決了傳統(tǒng)工藝在線材軋制中經(jīng)常遇到的溫降問題。

隨著軋制速度的成倍加快，盤重也得到了相應(yīng)的增加，現(xiàn)在的每盤重量可達(dá)到1.5t甚至2t以上。同時，可處理的坯料尺寸也越來越大，大大降低了綜合成本。

4 生產(chǎn)技術(shù)難題和限制質(zhì)量、產(chǎn)量的瓶頸

目前我國的高線設(shè)備都是從國外引進(jìn)的，在對先進(jìn)技術(shù)的消化吸收上以及技術(shù)創(chuàng)新上與國際先進(jìn)水平還存在一定的差距，制約著設(shè)備性能的發(fā)揮。目前邯鋼高線產(chǎn)品在直徑尺寸精度，表面粗糙度，截面幾何形狀，化學(xué)成分，力學(xué)性能等方面均存在提高的空間。

尤其是在理化性能方面，差距最為明顯，表現(xiàn)在化學(xué)成分整體不太穩(wěn)定，頭尾偏析嚴(yán)重，奧氏體晶粒整體分布發(fā)散，索氏體達(dá)標(biāo)率差，脫碳層深度超標(biāo)等等。成為需要依靠技術(shù)創(chuàng)新來突破的技術(shù)難題和瓶頸。

5 高速線材生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新思路

伴隨著供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的深入開展，我國已經(jīng)進(jìn)入經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要歷史時期，創(chuàng)新作為新時代企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要引擎，是質(zhì)量提高、品種開發(fā)和效益增長的驅(qū)動力。

我認(rèn)為，河鋼邯鋼高速線材生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新的要點，應(yīng)該以設(shè)備工藝為主，如控冷系統(tǒng)的噴嘴形狀優(yōu)選、吐絲導(dǎo)衛(wèi)系統(tǒng)的硬輥更新、加熱爐系統(tǒng)的燃?xì)馀浔群蜖t頂絕熱。進(jìn)一步提高高線的生產(chǎn)作業(yè)率、質(zhì)量合格率和成材率。