浅谈高速线材品种开发与技术创新

石 宇

（河钢集团邯钢大型轧钢厂，河北 邯郸 056000）

线材是冶金行业对相对直径较小的热轧圆钢和带肋或其他相应断面异形钢材的统称。市场最常见也是产量最高的是直径在5mm～20mm的圆钢。因其从轧制工艺设备下线后呈圆盘状，所以也被称为盘条。高速线材则是通过设备工艺技术进步，大大提高了传统盘条热轧生产的速度而赋予的名称。

众所周知，世界上钢铁工业技术最先进的国家是美国和日本，高速线材生产技术也是进入21世纪之后从他国引进的。经过几十年的高速发展，目前我国的高速线材生产已经步入正轨，产能上甚至出现过剩。但是在质量、品种和效率上还有很大提高的空间，持续提高我国高速线材的产品质量和生产工艺水平，开发出更多祖国建设需要的线材品种，是值得业内人士孜孜以求的目标和方向。

1 河钢邯钢的设计能力和主要线材品种

改革开放40年，我国的国民经济实施高速度发展战略，一跃成为世界第一产钢大国。工业建设需要大量的线材产品，各冶金企业的技术改造也纷纷瞄准了开发高线产品，目前我国自产并在市场广泛流通的线材材质主要包括优质碳素结构钢、合金结构钢，低碳钢，冷镦钢，焊接用钢，弹簧钢，轴承钢，不锈钢、工具钢、易切割结构钢等，消耗品类最多的是含碳量大于0.45%的中高碳钢线材。线材种类有光圆钢筋，带肋钢筋，预应力钢丝以及钢绞线，琴钢丝、钢帘线等等。

河钢邯钢高速线材生产线的设计能力，是生产直径规格在5～25之间，年产量70万t。产线投入生产8年多来，成功地轧制了从Ф5～Ф20的圆钢产品和Ф8、Ф10两种螺纹产品，邯钢产品主要以冷墩钢为主，占88.8%，其次为轴承钢和锚链钢，合金结构钢和弹簧钢也有生产，但产量较少。除了畅销品种外，目前正在进行轧制钢帘线、轮胎子午线、焊条钢等特种钢种的线材的开发工作，将为我国国民经济的基础设施建设提供了更多品种、更高质量、更多数量的高线材料资源。

2 高速线材轧机生产工艺特点及主要设备构成

河钢邯钢的高速线材生产线全线采用连续无扭轧制，具有高速、连续、控冷等特点，是当前世界上比较先进的高线生产设备。

生产线设备由粗轧6架、中轧6架、预精轧6架、精轧机8架、减定径4架组成。粗中预精轧的前4架为POMINI短预应力线“红圈”轧机，平立交替布置。

预精轧的后2架为摩根轧机机组，此后为精轧8架机组和减定径4架，为摩根超重型4度顶交无扭轧机。摩根区域使用碳化钨辊环，辊缝由偏心套对称调节，定径机有轴向锁紧和调整功能，减定径轧机可由液压缸实现在线和离线操作。

主要生产工艺流程为：上料-称重-加热-除鳞-粗轧-一次飞剪-中轧-二次飞剪-预精轧-一次水冷-精轧-二次水冷-减定径轧机-三次水冷-测径-表面质检-吐丝-散卷辊道输送-集卷-挂卷-PF线运输-切头尾-打包-称重挂牌-卸卷入库等。钢坯加热采用步进式脉冲控制加热炉，中轧工序为意大利波米尼“红圈”轧机，精轧和减定径机组为摩根45顶交全线无扭轧机。线材成品精度高、质量优、性能好、盘重大、产量高，最高成品保证速度为112m/s。

3 高速无扭精轧工艺要点

高速无扭精轧工艺是现代线材生产精轧高速的核心技术。在高速轧制过程中，必须要保证硬件不能出现扭转，否则就会导致生产事故。高速无扭精轧工艺综合解决了诸多品种带来的规格不同、高断面尺寸精度，高生产率等问题。同时解决了传统工艺在线材轧制中经常遇到的温降问题。

随着轧制速度的成倍加快，盘重也得到了相应的增加，现在的每盘重量可达到1.5t甚至2t以上。同时，可处理的坯料尺寸也越来越大，大大降低了综合成本。

4 生产技术难题和限制质量、产量的瓶颈

目前我国的高线设备都是从国外引进的，在对先进技术的消化吸收上以及技术创新上与国际先进水平还存在一定的差距，制约着设备性能的发挥。目前邯钢高线产品在直径尺寸精度，表面粗糙度，截面几何形状，化学成分，力学性能等方面均存在提高的空间。

尤其是在理化性能方面，差距最为明显，表现在化学成分整体不太稳定，头尾偏析严重，奥氏体晶粒整体分布发散，索氏体达标率差，脱碳层深度超标等等。成为需要依靠技术创新来突破的技术难题和瓶颈。

5 高速线材生产技术创新思路

伴随着供给侧结构性改革的深入开展，我国已经进入经济高质量发展的重要历史时期，创新作为新时代企业技术进步的重要引擎，是质量提高、品种开发和效益增长的驱动力。

我认为，河钢邯钢高速线材生产技术创新的要点，应该以设备工艺为主，如控冷系统的喷嘴形状优选、吐丝导卫系统的硬辊更新、加热炉系统的燃气配比和炉顶绝热。进一步提高高线的生产作业率、质量合格率和成材率。