高速线材生产工艺的发展

} ’4 浙江冶金 1998年第2期 高速线 兰—王一‘杭州钢铁集团公司基建技改部，杭州 3 。022) 叮 j 7j 摘要 介绍1当前高速发材生产I艺的发展状况，着重介绍其I艺措施，即高速、无扭轧制、连 铸坯直接热装技术、低温轧制技术和控制冷却技术等 关键词苎兰兰芝 艺措施 ( 盲．f 岛钒傍f 1前言 饥但 1} 7 线材在国民经济建设中使用十分广泛，是我国钢材产量中的比重较大的一个品种。为了适 应现代经济建设对线材质量和盘重提出的越来越高的要求，近十多年来，高速线材轧机在我国 得到了迅速发展，从 1986年形成第一条生产线以来．至今已发展到现在的 38条，保证轧制速 度从最早的 45m／s提高到现在的 105m／s甚至更高，盘重也由 500kg左右增至 2～2 5t，表 1 反映了近三十年来高线轧制速度在不断提高。 表 1 五代轧机的轧制速度 m／s 轧机代序 I I Ⅲ Ⅳ V 保证速度 45 60 75 90 1O5 最小辊径速度 5O 75 90 1O8 12O 最大 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 速度 60 90 112 1 3O 1 32 建设年份 1966～1974 1975～1979 198O～1985 1986～199O 1 990以后 随着市场对中高碳优质碳索钢、低碳优质钢(如冷镦钢和焊条钢)、弹簧钢、轴承钢等线材 的需求量不断增加，今天的线材生产，不仅应保证产品的尺寸偏差、表面质量、力学性能达到质 量 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 要求，而且还得保证线材的通条性能均匀一致。笔者在考察了国内十多条各种机型的高 速线材生产线(如天钢高线、张家港高线、武钢高线等)后，现就高速线材生产工艺的发展以及 围绕质量目标所采取的工艺措施作一介绍。 2 改进高速线材生产的工艺措施 2．1 全线无扭轧制 一1 1- 『～ 维普资讯 http://www.cqvip.com 浙江冶金 1998年第 2期 5 轧机呈全线平立交替布置．实现全轧线轧件无扭转轧制，这是高速线材生产中人们普遍认 同的一个发展趋向。由于采用较大断面(如 150mrn×150ram)的钢坯，无扭轧制的轧机机架间 距比采用扭转轧制机架间距容易布置得小而紧凑，从而可以缩短车间总长度，节约厂房投资。 机架间距小还有助于粗中轧机组各机架间采用微张力控制轧制技术。 采用无扭轧制工艺，可以大大减少因轧件扭转而造成的表面及内部组织缺陷和轧制废品， 减少卡钢事故，提高成材率和轧机作业率，可以保证获得最佳表面质量的线材。 2．2 提高轧制速度 如果说全连轧是增大线材盘重的一项有效工艺措施，那么，提高轧制速度则是连轧线上的 实际需要。众所周知，大断面连铸坯不仅有利于连铸生产和保证连铸坯质量，也有利于线材质 量的提高。然而连轧线上第一架粗轧机咬入最低极限速度不得低于 0．07m／s，否则易使轧辊孔 槽烫辊，产生热裂。所以在连轧线上，坯料和成品规格尺寸～旦确定，其终轧速度也就相应确定 霄 ．、，． 了。在选择坯料尺寸时，一般采用公式Fo=≤ F=二 进行计算。当采用断面积Fo为150mm ×150mm的钢坯生产 5．5ram (Fs≈24mm。)线材时，若第一架粗轧机咬入速度 Vo=0．1m／ s，则精轧机终轧保证速度 V 应为 100m／s。终轧速度也是选择吐丝机的重要依据。 2．3 连锝坯热装工艺 近年来兴起的电炉炼钢——连铸——连轧的短流程热装工艺是线材生产过程中节能降耗 的主要措施之一，这一工艺是随着炼钢和连铸技术的不断进步，以及钢水和连铸坯质量的不断 提高而发展起来的。 热送热装是指连铸机生产的热坯由保温辊道等运输机械直接进至线材车间，经缓冲保温 炉或台架再进入钢坯加热炉加热至开轧温度的整个工艺过程，入加热炉时钢坯温度大于 600 C称为热装 连铸坯热进热装不仅可大幅度降低燃料消耗，而且由于热装坯芯部温度均匀 ， 利于塑性变形，从而还可降低电能消耗。同时也能提高加热炉产量，缩短生产周期，降低金属损 耗 ，减少钢坯堆放面积，提高产品质量和钢材收得率，使线材产品生产综合成本得到较大幅度 降低。 由于高速线材轧机坯料规格单一，较易实现热装工艺。这一新工艺不仅国外高速线材厂普 遍采用，国内新建高线厂(如江苏沙钢集圃等)也越来越多地采用连铸坯热进热装新工艺。 2．4 低温轧制技术 低温轧制工艺是高速线材控制轧制的组成部分 ，它是一种机械和冶金的联合作业，可以获 得金属内部结构细晶粒的线材。 由于现代高速线材轧机坯料断面逐步加大，现单线坯料断面已达 15Ordm×150mm，在粗、 中轧机组轧制时温降相应减少，而轧件在精轧机组内的温度会因终轧速度的提高而急剧增高， 导致晶粒过度长大、碳化物析出和晶界熔化等现象，直接影响线材的内在质量。因此，进入精轧 机组的轧件必须控制上限温度，这就是说，降低开轧温度是当代线材轧制特点所决定的 表2 是国外几个厂家低温轧制的开轧温度．供参考。 ———1一一r——1r 维普资讯 http://www.cqvip.com 6 浙江冶金 1998年第 2期 表 2 国外厂家低温轧制开轧温度 开 轧 温 度 (℃) 钢 种 摩根公司 西马克公司 达涅利公司 低 碳 钢 920 920 900 中 高 碳 钢 93O～980 920 9O0～950 低 合 金 钢 1050 95O 1000 弹 簧 钢 11 5O 950 1000 焊 条 钢 95O 950 9O0～950 冷 镦 钢 950 920 9O0～950 低温轧制的主要优点是： (1)细化晶粒，提高产品的抗 拉强度和冲击韧性等力 学性能。 (2)降低能耗。据国内外资料 统计，加热炉的燃料消耗 约占轧钢工序总能耗的 45 以上，尽管降低开轧 温度会增大轧制力矩而 增加电耗，但经摩根公司 多年综合比较得出，采用 低温轧制，综合总能耗可 降低 15 ～25 。 (3)简化产品后续工序热处理工艺，降低生产成本。 (4)减少钢坯烧损，降低二次氧化铁皮生成量，由此还能改善产品表面质量，特别有利于产 品后续冷拔工艺。 ． (5)减薄钢坯表面脱碳层厚度，为生产较高档的成品提供了有利条件。 (6)提高轧件穿过水冷段刚度，减少事故，提高轧机作业率。 由于低温轧制技术有如此诸多的优点，故近年来被越来越多的高速线材厂所采用。为了更 好地解决低温轧制所带来的轧制负荷增加等问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，实现高速线材的现代化生产，人们正在开发 重载或超重载无扭精轧机。 2．5 控制冷却技术 高速线材的控制冷却技术也称在线热处理技术，是直接关系到线材产品力学性能和通条 均匀性的关键工艺。 现代高速线材的轧制速度很高，高速轧制产生的变形热会使轧件急剧升温，对产品力学性 能带来不利影响，为了克服这一弊端，高速线材轧制广泛采用了控制冷却工艺。控冷工艺由一 次水冷和二次风冷两部分组成，水冷箱分别设在预精轧机组后和精轧机组后，用以控制不同钢 种的精轧机八口轧件温度和吐丝温度(接近相变温度 750~900℃)。二次风冷线(也称斯太尔 摩线)设在吐丝机后，根据不同钢种，控制其不同的冷却速率，使散布在输送机上的线卷在冷却 过程中完成相变，以得到具有良好通条力学性能的优质线材。 采用控冷技术可以减少二次氧化铁皮的生成量，改善线材表面质量，降低金属损耗，节省 产品后续加工前酸洗时间和酸耗。控冷可以防止出现马氏体和贝氏体，使线材的金相组织索氏 体化，从而提高线材的力学性能和变形系数，可获得高强度、高塑性以及再加工性良好的线材， 这对钢丝绳、钢帘线、预应力钢铰线、高强度螺栓和部分冷镦用线材更具有显著的效果。 采用控制冷却技术生产的线材，能为用户再加工提高作业率和产品质量，减少工序和降低 成本提供有利条件，从而也能提高产品自身的市场竞争力，其经济效益和社会效益是十分明显 的。 维普资讯 http://www.cqvip.com 浙江冶金 1998年第2期 7 3 结束语 现代高速线材生产是集工艺、设备、电气控制最新成就为一体的综合体系，连铸、连轧和热 装新工艺是高速线材生产的发展趋势，低温轧翩和控制冷却技术是现代高速线材轧机发展的 主要标志。随着越来越多的高速线材轧机生产线的顺利投产，在对引进的新技术、新工艺消化、 发展和创新的基础上，我国的线材生产将会取得更大的进展。 参 考 文 献 1 《高速轧机线材生产》编写组．高速轧机线材生产．北京；冶金工业出版社，l 995 2 房世兴主编．高速线材轧机装备技术．北京：冶金I业出粗社，1997． ———r 广■ 收稿：I 998—02—09 维普资讯 http://www.cqvip.com