姜振峰 栾永正 李学新
(新疆八一钢铁股份有限公司)
摘 要: 介绍了八钢为实现合理产品分工，改造老系统而新建起点较高的全国产化的棒材生产线的设计布局、 工艺流程、主要车间工艺参数、主要工艺和设备特点。新线建设是自行设计，投资低、工期短，且根据八钢小型生 产线的生产实践进行了优化设计，产能水平大幅度提高。 关键词: 棒材；全连续轧制；工艺设计；设备特点 1 前言
八钢小型生产线是从DAN IEL I 公司引进的,1997年投产。八钢轧钢系统中 250mm 机组与热带机组设备陈旧、工艺落后，从规模和质量上难以和小型机组形成合理的产品分工，制约了小型机组装备优势的发挥和八钢棒材产能水平的提高。为此，八钢为实现老系统合理的产品结构调整，提高装备水平,。新棒材生产线全部依靠自己的技术力量设计，设计产能水平60万t
年，建设周期10个月。
2 生产工艺流程及车间平面布置
2.1 生产工艺流程
生产工艺设计为全连续轧制，流程见图1所示。2.2 车间平面布置
为节约投资，工艺布置采用地坪式设计，利旧原八钢机械制造公司空地和部分设施。车间南北走向，总长351.791m 。具体分布为：加热炉跨东西布置，跨距
33m ，长度61.5m ；主轧跨南北布置，跨距18m ，长度148.291m ，其中利旧厂房133.97m ；冷床跨南北布置,
跨距21m ，长度170.5m ；精整跨与冷床跨平行布置，跨
距27m ，长度170.5m 。车间平面布置如图2。
图1 生产工艺流程图
1.步进梁式加热炉;
3.1号飞剪;
4.中轧机组;
5.2号飞剪;
6.控冷水箱;
7.精轧机组;
8.淬水辊道;
9.3号飞剪;10.冷床;11.定尺摆剪;12.三段链收集;13.打捆机;14.称重辊道;15.二段链;16.短尺收集
图2 车间平面布置图
联系人：姜振峰，男,31岁，大专，轧钢助理工程师，乌鲁木齐(830022)新疆八一钢铁股份有限公司棒材指挥部
3
3 主要工艺技术参数
车间主要工艺技术参数见表1。
表1 车间主要工艺技术参数
项目技术参数
原料规格 mm150×150×12000 单重2.05t
产品规格 mm 10～ 40圆钢、带肋钢筋其中切分品种 mm 10～ 16
钢种碳素钢、优质碳素钢、
低合金结构钢
年产量 万t60
最高轧制速度 m.s-118
工艺设备总重 t约1600
总装机容量 k W23190直流主机列传动容量 k W13800
加热炉能力 t.h-1120 冷坯建筑面积(不含公辅) m217967
其中：新建14665，利旧3302冷床 m96×8
定尺 m6～12 预留15
4 主要工艺特点
(1)工艺设备布置采用地坪式设计，车间±0.00平面为黄海高程853.50m，轧线标高+1.00m，液压润滑站，飞剪切头收集装置，电缆及各种管道采用地下设计。
(2)加热炉与40t转炉生产线衔接紧密，加热炉入口炉门距转炉连铸热送辊道距离仅为18.5m，热装热送可保证高的装炉温度，降低加热炉能耗。
(3)优质连铸坯在步进梁式加热炉中加热，热装加热炉能力为140t h，出炉钢坯温度1050～1150℃，温差不大于30℃，能获得良好的加热质量。出炉辊道处预留有无头焊接设备基础，为日后无头轧制工艺留下技术改造空间。
(4)全线由18架平、立交替布置的无牌坊短应力线轧机组成，进行连续无扭轧制，轧机具有很高的强度和刚度。在粗、中(第11架前)为微张力轧制，部分中轧和精轧(即第11～18架)机架间设置了7个活套器，使用活套进行无张力轧制，确保轧制产品的高精度，完全能满足国标要求。
(5)粗轧和中轧机组后设置了飞剪，进行对轧件的切头切尾和事故状态下的碎断。
(6)为提高小规格产品的产量，对 10～ 16mm规格产品进行切分轧制，待开发 18mm规格产品的切分轧制。为了使切分工艺合理,16号机架设计制造为平-立可转换式，并有相应的切分系统的活套结构。
充气包装袋(7)在第18架轧机之后，预留了淬水冷却线，为以后采用轧后余热控制冷却工艺，提高带肋钢筋产品的综合力学性能，进行技术改造，预留了空间。
(8)成品设有启停式飞剪和碎断剪，进行倍尺优化剪切，使上冷床的成品都为定尺的整数倍，只出一根短尺，从而提高成材率和定尺率。
(9)冷床入口辊道配置了磁力制动裙板，以保证棒材以合适的速度上冷床。
(10)冷床为齿条步进式，有效尺寸为96m×8m，确保了产品的冷却质量和性能要求，并设有对齐辊道和成层装置，实现自动化操作。
(11)定尺剪为摆动式冷剪，冷剪前后设有磁力的辊道，进行对倍尺棒材的连续定尺剪切。在磁力辊道正常工作情况下，定尺精度可达30mm以内。连续定尺摆动剪的设置，使得棒材生产线从连铸坯上料到成品收集实现了真正意义上的连续化。
(12)成品有控制冷却、自动收集、打包装置。
(13)粗轧孔型系统采用无孔型轧制，能大幅度提高轧槽寿命和使用率，降低辊耗，氧化铁皮脱落干净，备辊简单，操作方便。中精轧采用圆-椭圆孔型系统，成品设计采用碳化钨辊环轧制，轧件变形均匀，便于调整，利于负公差，轧制控制精度高，减少换辊换槽次数，提高产品质量。
5 关键设备特点苯妥英钠的制备
5.1 加热炉
(1)加热炉的小时产量为：冷装120t h；热装140t h。钢坯弯曲度：全长(12000mm)的弯曲度不大于70mm。
(2)燃料种类为高炉、焦炉混合煤气，发热量: 1800×4.18kJ m3，热值波动范围200×4.18kJ m3。接点压力:8000～12000Pa。
(3)炉内装、出料悬臂辊的中心距20080mm；炉膛内长度20470mm；炉膛内宽度12760mm；上加热炉膛高度1500mm；下加热炉膛高度2100mm;
(4)步进机构可以实现自动 半自动 手动 自动踏步 向后倒料 等高位等多种操作。步进机构 装出料辊道 装料推钢机 装出料炉门的协调运行均由一套PL C进行逻辑控制。
5.2 轧机
(1)全线由18架轧机分为粗、中、精轧3组，全部为高刚度无牌坊短应力线轧机。轧机使用四列短圆柱轴承，轧辊开槽较多。轧机体积小，重量轻，轴承
13
受力好，寿命长，能实现对称调节轧机等优点。
(2)轧机能整体更换，最短时间仅需5m in，轧机采用液压平衡和弹性阻尼平衡，精度高。四根拉杆带动轴承座实现同步压下，具有轴向调节功能。轧槽的更换由液压横移实现，调整使用方便。18架轧机均采用单独的直流电机驱动，轧机基本性能参数见表2。
表2 主轧机性能参数
机组机架号
轧机
型式
轧辊直径
(最大 最小) mm
辊身长度
mm
电动机
形式功率 k W电动机转速r m in
粗轧机组1H
2V
3H
4V
5H
干湿巾6V
短
应
力
轧
机
660 590
660 590
530 475
530 475
530 475
530 475
800
800
800
800
800
800
直流
直流
直流
直流
直流
直流
600
600
600
600
600
600
0 800 1400
0 800 1400
0 800 1400
0 800 1400
0 800 1400
0 800 1400
中轧机组7H
8V
9H
10V
11H
12V
短
应
力
轧
机
415 365
415 365
415 365
415 356
415 365
415 365
700
700
700
700
700
700
直流
直流
直流
直流
直流
直流
800
800
800
800
800
800
0 800 1400
0 800 1400
0 800 1400
0 800 1400
0 800 1400
0 800 1400
精轧机组
13H
14V
15H
16H V
17H
18V
短
应
力
轧
机
370 290
370 290
370 290
370 290
370 290
人流量统计370 290
600
600
600
600
600
600
直流
直流
直流
直流
直流
直流
800
钢手轮X图
1000
800
1000
800
1000
0 800 1400
0 800 1400
0 800 1400
0 800 1400
0 800 1400
0 800 1400
5.3 飞剪
(1)全线共设有4台飞剪,1号飞剪为启 停式曲柄剪，位于6号轧机出口，用于粗轧后的切头、切尾和事故碎断。性能参数为：剪切速度0.7～1.5m s；剪切温度900℃；最大剪切力500kN；最大剪切面积3500mm2。
(2)2号飞剪为启 停式飞剪，位于12号轧机后，用于中轧后的切头、切尾和事故碎断。性能参数为：剪切速度2.5～7.5m s；剪切温度900℃；最大剪切力200kN；最大剪切面积1100mm2。
(3)3号飞剪位于18号轧机和淬水线后，主要用于倍尺剪切。性能参数为：剪切速度3.8～20.0m s；剪切温度550℃；最大剪切力400kN；最大剪切面积1300mm2。
(4)4号飞剪为组合式摆动飞剪用于成品碎断和定尺剪切。性能参数为：剪切速度0.5～1.5m s；剪切温度550℃；剪切长度6～12m；最大剪切力250kN。
5.4 冷床
冷床为步进式齿条冷床，能将轧件从950℃或550℃淬水冷却到320℃以下。性能参数：冷床宽度96m；冷床长度8m；齿间距80mm；入口侧动齿间距300mm；最小动作周期为3s；输入轧件速度3～18m s；输出轧件速度1～2.5m s；对齐辊道速度为0.3～1m s，开槽6个。
5.5 自动化控制系统
(1)炉内钢坯自动定位;(2)通讯接口;(3)轧机的组合配置和设定;(4)轧制表的存储和修改;(5)轧机速度级联控制;(6)机架间最小张力控制;(7)活套闭环控制;(8)轧机速度给定和轧机起停控制;(9)轧机联锁和精整各工序控制;(10)轧件跟踪、轧件温度跟踪;(11)轧件最佳剪切控制和剪子起停控制。
集中操作站用于生产过程的参数设定，过程数据和图形显示，数据存储，事件和报警记录等。局部网络用于操作站与过程站之间的通讯。
6 需要解决的问题
(1)因受旧厂房的限制，加热炉入口炉门距转炉连铸热送辊道距离仅为18.5m，连铸坯在棒材车间没有存放和倒运的空间，给40t转炉的生产组织带来难度，生产中要确保冶炼钢种钢号和命中率与棒材轧制规格的统一。(下转第35页)
23
剪的切头不能像小型厂那样利用叉车输出，当时也曾考虑过用料头输送机输送，由于切头切尾长短不一，很难确定料头输送机的宽度，所以最后选用的是利用料筐将切头切尾进行收集，通过平板车输送至合适的位置，再利用行车吊出回收。
4.7 设备隐患整改及设备合理选型布置
由于受技术、调试、生产、管理等诸多因素限制，小型厂一些设备的运行没有处于最佳状态，设备也没有得到充分发挥。借鉴小型厂和高线厂的实际运行情况，对棒材生产线机械设备设计及选型进行了优化。棒材生产线的出炉辊道设计选用的高线生产线的设计，高线生产线的设计具有安装调整维修方便，使用寿命长等优点，加大了1#剪配重块间距，防止配重夹钢现象；取消了1#剪气动翻板、1#剪前夹送辊，轧件输送直接由输送导槽替代；取消了活套器传动装置,3#剪的气动拨钢装置,4#剪冷摆剪前
成品梳形导卫等。裙板辊道辊子吸收了小型生产线的经验，在辊子上套装了一个硬质合金辊环。冷床传动装置由于选用的是蜗轮减速机，其自身就具备自锁功能，因此在此次设计中取消了冷床传动装置中的制动器。
5 结束语
摄像机三角支架由于充分借鉴了小型厂和高线厂设计、制造、安装、调试的成功经验，经过十多个月的努力，新棒材生产线顺利地进行了热试车工作，达到了预期的效果。由于新棒材生产线建设周期短，前期设计还不够精细，还需要进行改进：例如，在1#轧机前需配置一卡断剪；三段链双排小车同步轴及同步轴联轴器连接方式需改进；为提高万向轴的安全系数，需要对万向轴重新选型；主电机基速和最高转速偏小，在基速以上运行时没有较大的调速空间和输出转矩等。
随着生产的运行，对暴露出的问题还需要进一步的完善和改进。
参 考 文 献
1 王薇.小型锯齿形冷床设备制造难点浅析.冶金设备.1996,2(1). (上接第32页)
此外，棒材在换辊换槽短时间停车以及检修时长时间停车，还需要解决连铸坯的存放和倒运问题，否则将影响两个工序的生产衔接。
(2)受场地限制，成品跨距设计为27m，成品储存量偏低。受地理位置限制棒材车间无法使用火车运输，相关部门应对汽车运输的程序和效率进行科学合理的安排，保证生产顺行。
7 几点体会
(1)新棒材生产线在消化原有小型生产线的基础上，全部由八钢自己的技术人员进行设计，不仅缩短了设计周期，节约了设计费用，缩短了工程周期，锻炼了自己的技术队伍，还为新项目建设提供了参考和借鉴。
(2)原有生产线电机功率偏小，减速机速比不合理，新棒材的设计，由现场经验丰富的技术人员对电机功率和速比进行了优化设计，新建生产线设计克服了原有生产线的弊端，产能水平设计在投入改动最小的前提下，有最大限度的增长。且基本具备开发类似 18mm大规格产品的切分轧制以及小规格的多线切分轧制的设备潜力。
(3)新棒材生产线的工艺设计直接运用了粗轧机组无孔型轧制、切分轧制、碳化钨辊环轧制等一系列已经试验成熟的轧制新技术，将极大地促进生产率的提高。并对尚待市场开发或需要进一步完善的技术，也给予了考虑，确保了棒材项目的理性投入。
参 考 文 献
1 刘京华，李子文.小型连轧机的工艺与电器控制[M].北京：冶金工业出版社,2000:16～17.
53
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议