高速线材增上减定径机组的改造①

陈 建

(南京钢铁集团有限公司， 江苏 南京 210035)

引 言

南京钢铁集团有限公司(以下简称“南钢”)高速线材厂于1992年建成投产，设计年产量20万吨，最高轧制速度75 m/s，其关键设备如精轧机、吐丝机、飞剪由意大利达涅利公司供货。1996年进行了“提速改造”，增加了1台精轧机主电机，更换了精轧机增速箱，将精轧机的最大轧制速度由75 m/s提高到100 m/s。2003年又进行了加热炉和精整区改造，加热炉由推钢炉改为步进梁炉，精整区由卷芯架辊道运输系统改为PF线链式运输系统；改造后年产量最大达到60万吨。

1 改造前状况

1.1 概况

南钢高速线材生产线由26个机架组成，0V立式轧机，1#～11#是全水平的粗中轧机，12#～15#是平立交替的预精轧机，16#～25#是平立交替的精轧机。轧机使用坯料尺寸150 mm×150 mm×12200 mm。产品规格Φ5.5～16 mm。生产的主要钢种有帘线钢、弹簧钢、轴承钢、合金结构钢及易切削钢等中、低档次用钢。

1.2 改造原因

在粗中轧区，现有12台粗中轧机(除1台Φ550 mm立式粗轧机外)全部为水平轧机，轧件在轧制过程中需要通过导卫扭转才能咬入下一机架，容易发生产品表面划伤，影响产品质量。而且，因原生产线是按生产普碳钢设计的，轧机均为轻载型，不能适应品种钢低温轧制的要求，造成了许多需要低温出钢的钢种如帘线钢、弹簧钢等无法按工艺要求生产，产品性能不佳，表面脱碳严重。另一方面也使得氧化烧损增加，改造前的出钢温度最低在1080 ℃左右，氧化烧损在1.2%左右，远远高于加热炉烧损率0.7%的理论设计值。

改造前的成品轧制为10机架连轧的精轧机组，轧制时高速形变产生的变形热量使钢温升温轧制，终轧温度偏高，达到1040 ℃以上，对产品组织性能产生不利影响。

从精轧机轧出的产品外形尺寸精度(±0.25～0.3 mm)及不圆度，无法满足市场对高档次线材的需求；而国内装备了减定径机组的高线厂产品尺寸精度可控制在±0.10 mm以内。用户对弹簧钢、帘线钢、合金工具钢、特殊焊接用钢、轴承钢等产品的外形尺寸及精度要求很高。缺少减定径机组无法实现精密轧制和低温终轧，只能生产低端的钢帘线和弹簧钢等品种钢，产品性能和尺寸精度无法达到高端用户的要求。

2 改造方案

2.1 产品大纲

南钢高线厂技改后可年产50万吨规格为Φ5.0～40 mm的光面圆钢盘条及Φ6.0～16 mm的带肋钢筋盘条，生产的主要钢种有：钢帘线、弹簧钢、轴承钢、易切削钢、合金结构钢、焊接用钢、钢纤维等中、高档品种钢。

2.2 粗中轧预精轧区

将原粗中轧区域12台闭口式轧机全部拆除，更换为平立交替布置的短应力线高刚度轧机；同时增加2台粗轧机和1台飞剪，以降低粗中轧机减面系数，解决生产易切削钢出现开花头等问题。改造后的14台粗中轧机与现有4台预精轧机形成“6+6+6”主流标准配置，具备低温开轧条件。

2.3 减定径机组

在现有精轧机后增加4架次减定径机组，前2架为可以承担较大轧制力的减径机，后2架为规圆用定径机。轧件在现有精轧机轧制以后再经过水冷却，以较低的温度进入减定径机组进行轧制、规圆，实现精密轧制和低温轧制。

2.4 配套改造

按照改造后的产品大纲，对不适合中、高档产品生产要求的设备进行全面系统改造： 更换高压水除鳞泵，将除鳞水压力提高至25 MPa，改善产品表面质量；增加1台在线测径仪，用于进入减定径机的轧件尺寸检测；对水冷线进行改造，增强控制冷却能力。

3 改造实施内容

3.1 轧机的布置

拆除原粗中轧区域12台闭口式轧机和飞剪，更换为14台平立交替布置的短应力线高刚度轧机和两台新飞剪。改造后的粗中轧机与现有4台预精轧机形成“6+6+6”主流标准配置，具备低温开轧条件。

经过高线厂多方考察、科学论证，将重量较大的Φ650 mm粗轧机采用旋转导卫座结构，可单独更换导卫；而重量较轻的Φ425 mm中轧机则采用导卫梁结构，通过整体更换机架来更换导卫，以节省轧机间距。这种轧机导卫布置方式是首次采用，投产后使用十分方便。

3.1.1 粗中轧机技术性能

粗中轧机技术参数表如表1所示。

3.1.2 飞剪技术性能

飞剪技术参数表如表2所示。

表1 粗中轧机技术参数表

表2 飞剪技术参数表

3.2 减定径机组技术性能

减定径机组技术参数如表3所示。

表3 减定径机组技术参数表

3.3 辅助设备改造

(1)将原3台卧式高压水除鳞泵更换为立式除鳞泵，除鳞水压力由18 MPa提高至25 MPa。

(2)在减定径机组前增加1台测量规格Φ4～30 mm的测径仪，以控制来料尺寸。

3.4 实施效果

实现了低温轧制：开轧温度≤950 ℃，减定径机组终轧温度≤800 ℃，产品的综合机械性能得到有效保证；实现了全线无扭轧制：通过将粗中轧机改造为平立交替布置，解决了扭转轧制对产品表面划伤的问题，改善了产品表面质量，减少了粗中轧堆钢故障发生率；提高了产品尺寸精度：Ф5.0～16 mm规格产品的尺寸精度都可控制在±0.1 mm范围内；提高了轧制速度：最大轧制速度由 98 m/s提高到112 m/s，但由于某些品种规格生产时需要控制轧制速度，因此提高轧制速度对产能的影响不明显。

4 结束语

改造后，南钢高线厂的装备水平进入国内一流企业的行列，中、高档线材产品的比例由30%提高到80%，经济效益显著提高，改造达到了预期的目的。