1.工藝流程說(shuō)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(tái)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(cè)長(zhǎng)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(chē)間冷卻、存放。按生產(chǎn)計(jì)劃，用吊車(chē)將坯料吊至連鑄車(chē)間的冷坯上料臺(tái)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(tái)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(cè)長(zhǎng)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(duì)軋件進(jìn)行無(wú)張無(wú)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(wú)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(yùn)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(pán)卷。
1.4精整
盤(pán)卷經(jīng)芯棒旋轉(zhuǎn)翻平后由掛卷小車(chē)運(yùn)至打捆跨掛到P/F運(yùn)輸機(jī)橫鉤上，在運(yùn)輸過(guò)程中繼續(xù)進(jìn)行冷卻，同時(shí)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(yùn)輸至成品跨進(jìn)行稱(chēng)重、標(biāo)記、卸卷，再由吊車(chē)將盤(pán)卷吊至成品庫(kù)，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(tái)下廢料筐，由叉車(chē)送至堆料場(chǎng)整理存方，由汽車(chē)運(yùn)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(chē)抓出慮干后，由汽車(chē)運(yùn)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(chē)外運(yùn)。
2.生產(chǎn)工藝特點(diǎn)
2.1高線軋機(jī)生產(chǎn)的主要工藝特點(diǎn)
通常高線軋機(jī)的工藝特點(diǎn)可以概括為連續(xù)、高速、無(wú)扭和控冷。其中高速軋制是最主要的工藝特點(diǎn)。
?、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(zhǎng)（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(dòng)會(huì)影響軋件尺寸及機(jī)座間的張力，特別對(duì)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(dú)傳動(dòng)，以便及時(shí)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(duì)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(chē)間設(shè)計(jì)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(cè)、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(shí)粗軋采用平立機(jī)組，減少軋件刮傷
d.盡可能使用滾動(dòng)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(gè)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(jì)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(chē)間的主要設(shè)備的特點(diǎn)作較全面的論述。
3.1加熱爐
在高速線材生產(chǎn)中常見(jiàn)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(diǎn)：
①產(chǎn)量高。坯料四面受熱，大大縮短加熱時(shí)間，能很好地滿(mǎn)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(kāi)布置，加熱溫度均勻，不會(huì)出現(xiàn)一般推鋼式加熱爐爐底處水管產(chǎn)生的黑?。讳撆髋c步進(jìn)梁無(wú)摩擦，避免鋼坯底面劃傷；加熱時(shí)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(zhǎng)加熱均勻。
?、鄄僮黛`活。操作不受鋼坯外形的限制，爐長(zhǎng)不受推鋼長(zhǎng)度限制，變換品種容易；步進(jìn)梁可作“踏步”動(dòng)作，使鋼坯溫度均勻；空爐出爐簡(jiǎn)單，時(shí)間短，勞動(dòng)強(qiáng)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(lèi)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(chǎng)地的限制，所以重點(diǎn)總結(jié)平立交替式和水平二輥式。
平立交替式：可實(shí)現(xiàn)軋件無(wú)扭軋制，特別適合高級(jí)線材的生產(chǎn)，另外可實(shí)行無(wú)孔型軋制?，F(xiàn)已有平立可轉(zhuǎn)換軋機(jī)，可實(shí)現(xiàn)多線生產(chǎn)，但造價(jià)較高。以前用于高級(jí)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(diǎn)有以下幾個(gè)：
①由于機(jī)架平立交替布置，實(shí)現(xiàn)了活套軋制，可以消除粗軋和中軋軋制時(shí)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(duì)獲得高精度的線材創(chuàng)造了極為有利的條件。
?、跈C(jī)架間設(shè)有活套從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)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。
?、郾緳C(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(gè)優(yōu)點(diǎn)：
?、俨捎庙斀?5°機(jī)型，傳動(dòng)軸至地面設(shè)備機(jī)組距離短小，設(shè)備重心低，傾動(dòng)力矩小。機(jī)組穩(wěn)定性好，震動(dòng)小，噪音低，重量小、剛性大。
?、诓僮饕曇伴_(kāi)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(shí)現(xiàn)低溫軋制創(chuàng)造了條件。
?、軝C(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(wú)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(diǎn)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(pán)卷在800℃～1050℃高溫下自然冷卻時(shí)，因盤(pán)卷內(nèi)外溫差大而導(dǎo)致表面嚴(yán)重氧化、盤(pán)卷內(nèi)部不符合要求、機(jī)械性能低、拉拔性能差等問(wèn)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(lèi)鋼種，因而在新品種開(kāi)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(kāi)發(fā)的各種線材氧化鐵皮少，在組織和性能上能較好的滿(mǎn)足用戶(hù)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(diǎn)和條件
軋輥?zhàn)钪饕某霭l(fā)點(diǎn)是保證線材的表面質(zhì)量。耐磨性是軋輥?zhàn)钪饕闹笜?biāo)。
粗軋：壓下量大，軋制條件惡劣，以強(qiáng)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(diǎn)的連鑄坯，一般是先鑄出大的方坯，再經(jīng)過(guò)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(duì)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(duì)于內(nèi)部缺陷的檢測(cè)，我認(rèn)為如果線材軋制成品直徑較大，則需要檢測(cè)方坯內(nèi)部的裂紋、縮孔等缺陷，對(duì)于軋制成品較小的線材，不需要檢測(cè)內(nèi)部缺陷，因?yàn)楦咚倬€材軋機(jī)用的坯料由大鋼錠軋制成小方坯時(shí)，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(méi)必要花費(fèi)時(shí)間在內(nèi)部檢測(cè)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(guò)熱過(guò)燒等?，F(xiàn)代化的高速線材軋機(jī)坯料大且長(zhǎng)，這就要求加熱溫度均勻、溫度波動(dòng)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(guó)內(nèi)高速線材生產(chǎn)廠的加熱爐形式、爐長(zhǎng)、供熱點(diǎn)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(gè)線材廠根據(jù)自己的加熱爐的具體特點(diǎn)，制定切合實(shí)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(guò)程中實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、低耗、無(wú)公害。
4.3在軋制技術(shù)方面
軋制技術(shù)主要包括了無(wú)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(wú)數(shù)考驗(yàn)的成熟技術(shù)。而新興發(fā)展的技術(shù)主要是通過(guò)微合金化強(qiáng)化或工藝強(qiáng)化機(jī)理。提高棒線材強(qiáng)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(guó)的技術(shù)在各方面基本達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，然而大多數(shù)技術(shù)是通過(guò)引進(jìn)-消化-吸收的方式得來(lái)的，這樣嚴(yán)重影響我國(guó)線材軋制水平的提高速度和耗費(fèi)學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)的費(fèi)用。因此我國(guó)自主開(kāi)發(fā)新技術(shù)的能力還有待提高，國(guó)內(nèi)技術(shù)員在學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平的同時(shí)還應(yīng)該抽出時(shí)間來(lái)自主開(kāi)發(fā)新技術(shù)。
總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)線材發(fā)展現(xiàn)階段狀況是成品種類(lèi)多，側(cè)重點(diǎn)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(lái)源都是從國(guó)外，自主研制的技術(shù)很少，這方面還有待提高。
來(lái)源：軋鋼之家
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