1.工藝流程說明
1.1上料和加熱
熱裝：連鑄坯由熱送輥道送至熱送跨內(nèi)的旋轉(zhuǎn)輥道，經(jīng)轉(zhuǎn)向后送至提升機(jī)上，提升機(jī)將鋼坯提升至5.0m平臺上的入爐輥道上。不合格的鋼坯在入爐輥道上由廢坯剔除裝置剔除，合格鋼坯經(jīng)測長后，由爐外和爐內(nèi)輥道逐根送入步進(jìn)梁式加熱爐。
冷裝：冷連鑄坯在連鑄車間冷卻、存放。按生產(chǎn)計劃，用吊車將坯料吊至連鑄車間的冷坯上料臺架上，由熱送輥道送至熱跨內(nèi)的旋轉(zhuǎn)輥道，經(jīng)轉(zhuǎn)向后送至提升機(jī)上，提升機(jī)將鋼坯提升至5.0m平臺上的入爐輥道。不合格的鋼坯在入爐輥道上由廢坯剔除裝置剔除，合格鋼坯經(jīng)測長后，由爐外和爐內(nèi)輥道逐根送入步進(jìn)梁式加熱爐加熱。鋼坯在爐內(nèi)加熱至1000~1150℃出爐。
1.2軋制
采用全連軋方式組織生產(chǎn)。鋼坯出爐后，經(jīng)輥道將軋件送入由8架平立交替布置的短應(yīng)力線二輥軋機(jī)組成的粗軋組進(jìn)行軋制，軋件出粗扎機(jī)組經(jīng)1#飛剪切頭后，再進(jìn)入由四架平立交替布置的短應(yīng)力線二輥軋機(jī)組成的中軋機(jī)組繼續(xù)軋制。
軋件出中軋機(jī)組由導(dǎo)管經(jīng)側(cè)活套器進(jìn)入四架平立交替布置的懸臂輥環(huán)式預(yù)精軋機(jī)組，預(yù)精軋機(jī)組機(jī)架間設(shè)有立活套器，對軋件進(jìn)行無張無扭軋制。
從預(yù)精軋機(jī)組軋出的軋件經(jīng)中間水箱冷卻，以保證進(jìn)精軋機(jī)組所需的軋件溫度，再經(jīng)2#飛剪切頭、側(cè)活套進(jìn)入無扭精軋機(jī)組。
1.3控制冷卻
線材自精軋機(jī)組出后，進(jìn)入控制冷卻線的水冷段，進(jìn)行控制水冷，以控制合適的成圈溫度和氧化鐵皮的生鐵量。然后由夾送輥送入吐絲機(jī)吐絲圈，均勻分布到輥式散卷冷卻運輸機(jī)上，進(jìn)行控制空冷。冷卻后的線環(huán)在集卷站收集成盤卷。
1.4精整
盤卷經(jīng)芯棒旋轉(zhuǎn)翻平后由掛卷小車運至打捆跨掛到P/F運輸機(jī)橫鉤上，在運輸過程中繼續(xù)進(jìn)行冷卻，同時進(jìn)行外表質(zhì)量、外形尺寸檢查；取樣；切頭、切尾及修剪，經(jīng)壓緊打捆后運輸至成品跨進(jìn)行稱重、標(biāo)記、卸卷，再由吊車將盤卷吊至成品庫，呈梯形堆放。
1.5廢鋼及氧化鐵皮清除
切頭和碎斷了的廢軋件落至平臺下廢料筐，由叉車送至堆料場整理存方，由汽車運出。落入鐵皮溝內(nèi)的氧化鐵皮，用水沖至沉淀池定期用抓頭吊車抓出慮干后，由汽車運走。細(xì)顆粒氧化鐵皮和廢油在水處理站凝結(jié)沉淀，制成泥餅，由汽車外運。
2.生產(chǎn)工藝特點
2.1高線軋機(jī)生產(chǎn)的主要工藝特點
通常高線軋機(jī)的工藝特點可以概括為連續(xù)、高速、無扭和控冷。其中高速軋制是最主要的工藝特點。
?、俑咚倬€材軋機(jī)的高速軋制
在工藝上保證高速的主要條件是原料質(zhì)量、軋件精度、軋件溫度。高精度、高質(zhì)量的軋件是保證不產(chǎn)生軋制故障的最根本條件。通常應(yīng)保證進(jìn)入精軋機(jī)的軋件偏差不大于正負(fù)0.3mm。當(dāng)成品精度小于正負(fù)0.15mm是，進(jìn)口精軋的軋件偏差不應(yīng)大于成品尺寸偏差的2倍。軋件偏差值是指軋件全長（包括頭尾），特別是頭部的最大偏差。頭部不良引起的故障多。要保證軋件精度，必須嚴(yán)格控制鋼坯尺寸精度。鋼坯尺寸的波動會影響軋件尺寸及機(jī)座間的張力，特別對粗軋前幾道次影響較大。為此近幾年粗軋機(jī)組都采用單獨傳動，以便及時靈活地調(diào)節(jié)軋制速度，保證微張力軋制。軋件溫度也是影響高速軋制的重要因素，要保證軋件精度，必須保證軋件溫度均勻穩(wěn)定，所以要求加熱溫度均勻、控冷設(shè)施靈敏。
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控制冷卻是分階段控制自精軋機(jī)軋出的成品軋件的冷卻速度，盡量降低軋件的二次氧化量，可根據(jù)鋼的化學(xué)成分和使用性能要求，是散卷狀態(tài)下的軋件從高溫奧氏體組織轉(zhuǎn)換成與所要求性能相對應(yīng)的常溫晶像組織。它已是高線軋機(jī)不可分割的組成部分。
?、鄹咚佘垯C(jī)的高質(zhì)量控制
車間設(shè)計的質(zhì)量控制上需要各工序都具備生產(chǎn)高速線材的能力：
a.保證原料質(zhì)量。要求原料段具有原料檢測、檢查與清理修磨得手段，使投入的原料具有生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)線材的條件
b.采用步進(jìn)式加熱爐，以保證靈活的加熱制度
c.在單線生產(chǎn)時粗軋采用平立機(jī)組，減少軋件刮傷
d.盡可能使用滾動導(dǎo)衛(wèi)及硬面軋輥，保證軋件表面質(zhì)量。
3.高線生產(chǎn)的主要設(shè)備概況
一個完整合理的高速線材生產(chǎn)主要由以下設(shè)備組成；加熱爐、粗中軋機(jī)、預(yù)精軋機(jī)、精軋機(jī)、、斯太爾摩冷卻線等組成。要成功的設(shè)計一條高速線材生產(chǎn)線，合理的選擇生產(chǎn)設(shè)備十分重要。選擇設(shè)備的原則是在選擇成熟設(shè)備的基礎(chǔ)上考慮先進(jìn)性，在保證工藝的條件下考慮經(jīng)濟(jì)性。以下就高速線材車間的主要設(shè)備的特點作較全面的論述。
3.1加熱爐
在高速線材生產(chǎn)中常見的加熱爐有推鋼式和步進(jìn)式，步進(jìn)式加熱爐又可分為步進(jìn)梁式和步進(jìn)底式。
步進(jìn)式加熱爐的特點：
?、佼a(chǎn)量高。坯料四面受熱，大大縮短加熱時間，能很好地滿足高線加熱坯料量較大的的要求。
?、诩訜豳|(zhì)量好。鋼坯在加熱爐內(nèi)散開布置，加熱溫度均勻，不會出現(xiàn)一般推鋼式加熱爐爐底處水管產(chǎn)生的黑印；鋼坯與步進(jìn)梁無摩擦，避免鋼坯底面劃傷；加熱時間短，減少鋼坯氧化量及脫碳層；坯料芯部和底部溫差小，全長加熱均勻。
③操作靈活。操作不受鋼坯外形的限制，爐長不受推鋼長度限制，變換品種容易；步進(jìn)梁可作“踏步”動作，使鋼坯溫度均勻；空爐出爐簡單，時間短，勞動強度低。
進(jìn)出料方式：出料采用側(cè)出料，進(jìn)料有側(cè)進(jìn)料（密封性好）；端出料（料好排）。
目前高速線材生產(chǎn)所用的加熱爐是步進(jìn)式加熱爐。
3.2粗中軋、精軋及預(yù)精軋機(jī)
3.2.1 粗軋機(jī)類型很多，有擺鍛式、三輥行星式、緊湊式、平立交替式、水平二輥式等形式。
由于擺鍛式、三輥行星式已基本不用，緊湊式主要用于老廠的改造場地的限制，所以重點總結(jié)平立交替式和水平二輥式。
平立交替式：可實現(xiàn)軋件無扭軋制，特別適合高級線材的生產(chǎn)，另外可實行無孔型軋制。現(xiàn)已有平立可轉(zhuǎn)換軋機(jī)，可實現(xiàn)多線生產(chǎn)，但造價較高。以前用于高級鋼的生產(chǎn)，現(xiàn)也普遍應(yīng)用于碳結(jié)鋼生產(chǎn)。
水平二輥式：這種形式的粗軋機(jī)應(yīng)用較普遍,尤其適用于以碳素結(jié)構(gòu)鋼低合金鋼為主的多線軋制。其主要形式是閉口機(jī)架、短應(yīng)力線軋機(jī)和預(yù)應(yīng)力軋機(jī)。
3.2.2 預(yù)精軋機(jī)當(dāng)前多采用平立交替布置，具有懸臂式軋輥的予精軋機(jī)，其主要優(yōu)點有以下幾個：
?、儆捎跈C(jī)架平立交替布置，實現(xiàn)了活套軋制，可以消除粗軋和中軋軋制時不可避免產(chǎn)生的堆、拉鋼現(xiàn)象而造成的軋件尺寸不均勻，從而使精軋機(jī)組得到尺寸穩(wěn)定且均勻的軋件，這對獲得高精度的線材創(chuàng)造了極為有利的條件。
②機(jī)架間設(shè)有活套從而實現(xiàn)了無張力軋制，消除了由于堆拉鋼而造成的軋件頭、尾尺寸差，減少了切頭、切尾，提高了成材率。
③本機(jī)組采用懸臂軸，碳化鎢輥環(huán)，硬度高，每孔軋出量可成倍提高，更換輥環(huán)方便，提高了作業(yè)率。
?、艿筋A(yù)精軋軋件的斷面較小，為保證軋件斷面形狀正確、尺寸精確和工藝穩(wěn)定，道次變形小，懸臂式軋輥的予精軋機(jī)完全完足要求，其以設(shè)備重量輕、占地小。
因此，采用平立交替布置的懸臂式予精軋機(jī)組是合理的，不僅提高了軋機(jī)作業(yè)率,更重要的是保證了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了金屬收得率，降低了生產(chǎn)成本。
3.2.3精軋機(jī)組是高速線材軋機(jī)最重要的、最關(guān)鍵的設(shè)備之一。
當(dāng)今世界主要有四種流行機(jī)組：摩根、阿希洛、德馬克、達(dá)涅利。
一般采用摩根第六代v型超重型軋機(jī)，它主要有以下幾個優(yōu)點：
?、俨捎庙斀?5°機(jī)型，傳動軸至地面設(shè)備機(jī)組距離短小，設(shè)備重心低，傾動力矩小。機(jī)組穩(wěn)定性好，震動小，噪音低，重量小、剛性大。
②操作視野開闊，便于操作管理。
?、壑麟姍C(jī)功率大，為進(jìn)一步提高精軋操作速度和實現(xiàn)低溫軋制創(chuàng)造了條件。
④機(jī)架承載能力大，提高了軋制精度，最高軋制速度可達(dá)140m/s,成品范圍大,生產(chǎn)率極高，是目前無扭精軋機(jī)的主導(dǎo)機(jī)型。
3.3斯太爾摩冷卻線和高線軋輥的使用特點和條件
3.3.1斯太爾摩冷卻
控制冷卻線是高速線材生產(chǎn)的主要技術(shù)之一。為避免當(dāng)線材盤卷在800℃～1050℃高溫下自然冷卻時，因盤卷內(nèi)外溫差大而導(dǎo)致表面嚴(yán)重氧化、盤卷內(nèi)部不符合要求、機(jī)械性能低、拉拔性能差等問題，為此目前新建的高線都選擇了斯太爾摩冷卻線，斯太爾摩冷卻線有三種形式:標(biāo)準(zhǔn)型、緩慢型、延遲型。
延遲性斯太爾摹冷卻線可以較靈活的控制冷卻工藝，根據(jù)鋼種的用途和性能要求，進(jìn)行最佳的工藝配合，特別適用于要求軋后緩慢冷卻的低合金與合金類鋼種，因而在新品種開發(fā)領(lǐng)域有著廣闊的前景。此外，采用斯太爾摹冷卻工藝生產(chǎn)和開發(fā)的各種線材氧化鐵皮少，在組織和性能上能較好的滿足用戶需求，使線材在后續(xù)加工中可省略熱處理與酸洗工序，降低加工成本。
3.3.2高線軋輥的使用特點和條件
軋輥最主要的出發(fā)點是保證線材的表面質(zhì)量。耐磨性是軋輥最主要的指標(biāo)。
粗軋：壓下量大，軋制條件惡劣，以強度、韌性為主。
精軋：是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，以硬度和耐磨性為主。
4.總結(jié)
4.1在坯料的選擇和檢查清理方面
線材坯料一般用比初軋坯更具有優(yōu)點的連鑄坯，一般是先鑄出大的方坯，再經(jīng)過連軋機(jī)軋成線材需要的小方坯，這樣既利于方坯的生產(chǎn)，又利于線材的需要。線材方坯質(zhì)量和尺寸要求嚴(yán)格，以保證軋制質(zhì)量。對于鋼坯表面質(zhì)量檢查是必不可少的，表面質(zhì)量是保證線材軋制的順利進(jìn)行。對于內(nèi)部缺陷的檢測，我認(rèn)為如果線材軋制成品直徑較大，則需要檢測方坯內(nèi)部的裂紋、縮孔等缺陷，對于軋制成品較小的線材，不需要檢測內(nèi)部缺陷，因為高速線材軋機(jī)用的坯料由大鋼錠軋制成小方坯時，壓縮比已經(jīng)較大，加之由方坯再軋制成線材的總壓縮比相當(dāng)大，內(nèi)部的裂紋、縮孔缺陷一般都能焊合。故沒必要花費時間在內(nèi)部檢測中，這樣可以提高小徑線材生產(chǎn)的效率。
4.2在加熱方面
線材一般采用步進(jìn)式加熱爐加熱。加熱的要求是氧化脫碳少、鋼坯不發(fā)生扭曲、不產(chǎn)生過熱過燒等?，F(xiàn)代化的高速線材軋機(jī)坯料大且長，這就要求加熱溫度均勻、溫度波動范圍小。鋼坯加熱工藝使用的三勤的操作（勤檢查、勤聯(lián)系、勤調(diào)整）是很科學(xué)的方法。在高線生產(chǎn)中較典型的加熱制度是三段加熱制度，分別是預(yù)熱段、加熱段和均熱段，其優(yōu)越性是比較明顯的。我認(rèn)為在國內(nèi)高速線材生產(chǎn)廠的加熱爐形式、爐長、供熱點布置和供熱方式不同。加熱制度應(yīng)該也不同，適合自己的方法才是最好的方法，因此在加熱制度和操作方法上，各個線材廠根據(jù)自己的加熱爐的具體特點，制定切合實際的加熱制度，不要盲目模仿經(jīng)典的方法，這樣才能在鋼坯加熱過程中實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、低耗、無公害。
4.3在軋制技術(shù)方面
軋制技術(shù)主要包括了無頭軋制、高精度軋制、切分軋制和低溫軋制及扎后冷卻，這些都是經(jīng)歷無數(shù)考驗的成熟技術(shù)。而新興發(fā)展的技術(shù)主要是通過微合金化強化或工藝強化機(jī)理。提高棒線材強度或塑性，如碳納米管技術(shù)、超細(xì)晶鋼生產(chǎn)技術(shù)、超快冷丁藝、線材在線鹽浴處理工藝等。雖然我國的技術(shù)在各方面基本達(dá)到了國際先進(jìn)水平，然而大多數(shù)技術(shù)是通過引進(jìn)-消化-吸收的方式得來的，這樣嚴(yán)重影響我國線材軋制水平的提高速度和耗費學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)的費用。因此我國自主開發(fā)新技術(shù)的能力還有待提高，國內(nèi)技術(shù)員在學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)水平的同時還應(yīng)該抽出時間來自主開發(fā)新技術(shù)。
總的來說，我國線材發(fā)展現(xiàn)階段狀況是成品種類多，側(cè)重點明顯。軋制技術(shù)多種多樣而且成熟，但新興技術(shù)缺乏，并且技術(shù)來源都是從國外，自主研制的技術(shù)很少，這方面還有待提高。
來源：軋鋼之家
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