优质钢棒材轧线的技术特点

2014-08-27颜庆全

中国高新技术企业 2014年16期

颜庆全

摘要：在我国经济高速发展的前提下，我国粗钢产量已经严重过剩，这时优质钢的发展将成为钢铁发展的一次新飞跃，它的发展将是我国钢铁行业的一次变革。文章主要就优质钢棒材生产线的工艺特点、设计要求、设备特点及工况场合进行了论述。

关键词：优质钢棒材；机械设备；生产线；设备工艺

中图分类号：TG306文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）24-0075-02优质钢棒材生产线，其中轧线主要机械设备和生产工艺技术从意大利DANIELI公司引进，电气传动和自动控制设备由ABB公司供货。其余部分设备为国内公司供货。本生产线具备典型的生产优质合金钢棒材的技术

特点。

1轧线主要设备

1.1钢坯加热炉

采用两段梁步进梁加热炉1座，炉内悬臂辊道侧进侧出。

加热炉以高焦混合煤气为燃料。

加热炉能力：额定160t/h（冷装碳素结构钢）。

最大180t/h（冷装碳素结构钢）。

加热炉分均热段、加热段、预热段3个燃烧控制段和不供热段，以满足合金钢加热要求。

炉底步进机构由液压驱动。加热炉设备顺控和燃烧控制采用PLC控制。

1.2轧机

采用16架平/立交替布置的高刚度短应力线轧机加减径定径机组，按8+8+减定径机布置，可以用200mm×200mm钢坯生产产品大纲规定的所有产品。200mm×200mm、160mm×160mm钢坯采用同一生产孔型系统，实现全线无扭轧制。所有产品都从减定径机轧出。

轧机规格：Ф700/Ф610×760mm 4架

Ф530/Ф460×760mm 4架

Ф430/Ф370×650mm 8架

二辊预应力定径机：Ф380/Ф340×400mm3架

四辊高精度定径机：Ф380/Ф350×70mm1架

设计最大精轧速度为15m/s。

1.3控轧控冷设备

中轧机至减定径机间设置控轧水箱，减径定径机出口设置控制冷却水箱，轧线设置较完善的控轧控冷

设备。

中轧机至减定径机间设置2个水冷段，第一段为3个水箱，第二段为2个水箱，均温距离约83m，可以实现减定径机的热机轧制。

减径定径机出口至倍尺飞剪间设置2个水冷段，每段1个水箱，对有些品种实现控制冷却。

1.4剪机

轧线共设剪机5台。

（1）3H轧机入口侧设液压摆式卡断剪1台，用于粗轧机故障时卡断轧件。

（2）粗轧出口设曲柄式切头飞剪，用于轧件切头及事故碎断。

（3）减径定径机入口设回转式切头飞剪，用于轧件切头和事故碎断。

（4）定径机出口控冷水箱后设组合式倍尺飞剪，用于轧件切倍尺上冷床。

（5）冷床出口侧设1200t固定式冷剪机和圆盘锯各1台，用于轧件定尺剪切及锯切。

1.5冷床及其它设备

（1）为适应优质圆钢均匀冷却，采用步进齿条式冷床。

冷床输入辊道处的倾斜式升降裙板的侧壁带空转辊道，减少擦伤，裙板侧壁由独立的模块组成，可通过增加或减少模块的数量来调节制动距离。升降裙扳由液压系统控制升降。

冷床台面名义尺寸：12.5m×120m

冷床本体由矫直冷却段和冷却段组成，由2台直流电机传动。内设对齐辊。

（2）检查台架设置废品机械剔除装置。采用人工计数。打捆采用自动液压打捆机2台。

1.6液压润滑设备

（1）稀油润滑系统共3套，用于粗、中轧机、减定径机及飞剪齿轮箱润滑。

（2）油气润滑系统2套，分别用于轧机轴承、导卫和活套润滑。

（3）干油润滑系统6套，分别用于炉区（1套）、冷床区（3套）、精整区（2套）设备的干油润滑。

（4）液压系统共5套，包括炉区、轧区、冷床区、精整区、拆装轧辊机械手液压系统。

1.7电气自动化

（1）主传动采用直流主电机，晶闸管变流装置供电，设6台整流变压器分组供电给各主传动变流装置。共20台直流主电机，总容量18800kW。

（2）辅传动：飞剪、冷床等采用直流辅传动，晶闸管变流装置供电，总装机容量1320kW。

加热炉输入输出辊道、冷床输入输出辊道及精整检查台架等采用变频电机传动，全数字交—直—交变频器供电，总装机容量1260kW。

直流辅传动变流装置和交流变频器合用1台整流变压器。

（3）计算机自动化系统采用1套大中型分布集散系统：计算机、仪表、电气全部采用基于PLC控制和微机工作站的二级计算机系统。各PLC、工作站通过高速网如“工业以太网”连网，资源共享，真正做到“三电合一”；设备控制，包括交、直流传动装置、液压站、操作台（箱）等以远程站形式，通过现场总线如“PROFIBUS-DP”连网，减少了电缆使用量，降低成本，还为系统提供了更大的灵活性和扩展性；采用分布多计算机系统，提高了系统的安全性和可靠性。

2工艺技术装备的主要特点

（1）原料钢坯的断面为200mm×200mm，产品从钢坯到成品的压缩比在16以上，可以保证产品质量。

（2）配置高压水除鳞装置，清除钢坯表面上的氧化铁皮，保证产品表面质量。除鳞机布置在出炉口处，除鳞机后辊道设保温罩，保工业化坯料角部温降大产生角裂和头尾温差过大而影响产品质量。

（3）轧制采用全连轧生产，设计最大精轧速度为15m/s，速度可根据要求调节。

（4）轧机组成共20架，按粗轧8架、中轧8架、精轧（减径定径机）4架配置，生产孔型系统单一，调换规格不需大换辊，作业率高，生产管理和组织简单。

（5）轧机型式：粗、中、精轧全线平/立交替布置，粗中轧为短应力线轧机，精轧机为二辊棒材预应力定径机加四辊高精度定径机。立轧机全部为上传动。轧机均具备低温轧制能力。实现全线无扭轧制，特别适合于优质棒材的生产：避免弹簧钢、轴承钢和部分合金结构钢因扭转产生角裂，减少表面和内部缺陷，提高成材率；减少因扭转产生的事故，提高轧机作业率；改善产品的表面质量，提高产品尺寸精度。

（6）轧线配置减径定径机和控轧控冷设备，来提高产品尺寸精度高、晶粒组织结构和机械性能优越的产品，对生产弹簧钢、轴承钢和合金结构钢特别有利，使产品有较强的市场竞争力。

（7）中轧至减径定径机间设置2组控冷水箱和均温段。全轧线配备完善的控轧控冷设施。

（8）钢坯加热采用两段梁步进炉。为满足合金结构钢、弹簧钢、轴承钢等加热要求，在800℃以下低温时慢进，缓慢加热，高温时快进，快速加热，均温出钢，缩短高温停留时间。

（9）在减径定径机组出口设置在线测径仪。

（10）冷床输入辊道处的升降裙板设置独立侧壁带空转辊道，可减少产品的擦伤。

（11）定尺剪锯切，设置1200t固定剪和圆盘磨擦冷锯各1台。

（12）成品打捆采用进口自动机械打捆机。

（13）成品钢坯在入炉前必须探伤及修磨，消灭钢坯缺陷，大大减少有缺陷的产品，提高成材率。

（14）轧线计算机自动控制是一套大中型分布集散系统，采用基础PLC控制和微机工作站的二级计算机

系统。

3结语

优质钢棒材轧机采用技术装备先进的轧制设备，充分利用先进实用的新技术新工艺新设备，可以生产出精度高、质量好的优质钢棒材，满足制造业严格的品质要求。随着技术和操作人员对设备和生产技术的不断摸索、学习和掌握，将会发挥设备的最大能力，生产出产量高、品质优良的优质钢棒材。