⽂献综述：
标本夹
⾼速线材⽣产⼯艺综述
1 概述
1.1 国内外线材⽣产的兴起与发展
线材制品的品种与质量，不仅决定于其本⾝的⽣产⼯艺技术与装备⽔平，⽽且在很⼤程度上更有赖于其原料——线材的冶炼与轧制技术。也就是说，线材品种质量的提⾼，将⼤⼤促进线材制品⾏业的发展与进步，否则线材制品⾏业的发展将受到制约，甚⾄处于落后状态。这是100多年来线材制品⾏业发展历史所证实的．因此线材与其制品的关系是密不可分的。 线材⼀般是指直径为5——16mm的热轧圆钢或相当该断⾯的异型钢，因以盘卷状态交货，统称为线材或盘条。国外线材规格已扩⼤到约6.50mm。常见线材多为圆断⾯，异型断⾯线材有椭圆形、⽅形及螺纹形等，但⽣产数都很少。
线材在国民经济中的作⽤与地位是⾮常重要的，⾸先，线材产量占钢材总产量的⽐例很⼤、⼀般国家线
树产量占钢材总产量的8%——10%，⽽我国却占20%以上；其次，线材⽤途⼗⼴泛，除直接⽤作建筑钢材外，线材的深加⼯产品⽤途更为⼴泛和重要。例如各类商品钢丝及专⽤弹簧钢丝、焊丝、冷缴钢丝、镀锌钢丝、通讯线、轮胎钢丝及钢帘线、⾼强度钢丝及钢纱线舶承钢丝、模具钢丝、不锈钢丝、各种钢丝绳、钢钉、标谁件等等，可以说遍布国民经济各个部门，是不可或缺的重要品种。国外先进⼯业国家线材加⼯⽐在70%左右，我国为30%左右。
线材⽣产的兴起与发展是随着科技进步、国民经济的发展⽽发展起来的。线材轧机的开发与创新是线材⽣产发展的⾸要条件。 据记载，世界上第⼀台线材轧机在16世纪已经问世．当时是⽤锻坯轧制线材⽽⽐较正规的线材轧机在18世纪中期才出现，由粗轧及精轧两列横列式轧机组成。因为采⽤反围盘及⼈⼯喂钢轧制，其轧速度超过8m/s，同时受头尾温差⼤的影响，线材存在着尺⼨精度差、盘重⼩、性能不稳定等致命缺点，限制了横列式轧机的发展。
为了保证产品质量并提⾼产量，同时也为了降低⽣产成本，必须提⾼轧制速度，所以20世纪初开发了半连续式轧机。该轧机由粗、中、精轧机组组成，粗轧及中轧采⽤连轧，精轧机组仍采⽤横列式轧机，即活套轧制；复⼆重轧机是半连续式轧机的⼀个特例，中轧及桔轧机列在两个正围盘之间采⽤连轧，实现了机
械化操作，轧制速度提⾼到16m/s，⽣产能⼒有很⼤提⾼，盘重增加到200kg左右，尺⼨精度较横列式为好，但品种及质量未有根本好转。
20世纪60年代是线材⽣产技术发展的兴盛与创新时期，在轧制速度不断提⾼的同时也解决丁⼤盘重线材的控制冷却问题，因此从根本上解决了盘重增⼤后，内层的线村长时间在⾼温下停留⽣成粗⼤的晶粒，使内外线材的⼒学性能差别很⼤，表⾯氧化铁⽪厚等问题。
为了进⼀步解决产品品种及质量问题，英国在1862年建成了第⼀台连续式轧机。该轧机机座采⽤串列式布置形式，轧件同时在⼏个机架中轧制，各道次的⾦属秒流量相等。可单机驱动，有较⾼的调整精度，实现微张⼒或⽆张⼒轧制：由于没有穿唆轧制，没有⼤活套，所以头尾温差⼩，产品性能得到改善。到20世纪50年代，随着机械制造、电⽓传动及控制⽔平的提⾼，线材轧制速度达36m/s，尺⼨公差(0.3—0.4)mm，盘重为500kg左右，⼀套轧机年⼴量在30—50万吨。当时典型的连续式线材轧机是两线8架集体传动的美国摩根型轧。
⽬前世界上应⽤最⼴泛的摩根型⾼速⽆扭轧机是美国摩根公司1962年开始研制的，1966年⾸先应⽤于加拿⼤钢铁公司哈密尔顿⼚。第⼀套摩根型⾼速线材轧机于1966年9⽉正式投产，轧制速度43—50m/s，同时摩根公司和加拿⼤斯太尔摩公司联合，开发了线材轧后控制冷却系统，称之为斯太尔摩线。
⾼速线材轧机⼀出现就显⽰出极⼤的优越性，继美国之后，其他⼀些国家和公司也纷纷创新⾼速线材轧机，出现了各种机型。⽬前基本上有四种1)测交45的美国摩根型；2)15／75的德国德马克型；3)顶交45的英国阿希洛型；4) 0／9平—⽴布置的意⼤利达涅利肋型。其中摩根机型应⽤最⼴泛。各种机型各有优点，但基本⼯艺特点差异不⼤。
1.2 ⾼速线材⽣产特点
⾼速线材轧机⼀出现就显⽰出极⼤的优越性，⾼速、⽆扭、控冷是现代⾼速线材轧机主要的⼯艺特点：
(1)⾼速，普通线材轧机轧制速度很少超过35m/s，我国⼴泛应⽤的复⼆重轧机。其轧制速度为16m/s左右，⽽⽬前使⽤的⾼速线材轧机的实际轧制速度⼀般为75m/s，最⾼轧制速度可达120m/s。
(2)⽆扭，摩根⽆扭轧机机组⼀般由10个机架组成，使⽤碳化钨辊环，轧辊为悬臂式，相邻机架的轧辊互成90度，这样就避免了轧件进⼊下⼀道时的扭转翻钢，实现了⽆扭轧制。
(3)控冷，由于轧制速度⾼，盘重⼤(⼀般为1.2t)，已不可能采取普通轧机的集卷冷却⽅式。线材从精轧机轧出后，⾸先进⾏芽
⽔冷却，快冷⾄要求的温度范围，然后通过成圈器使线团散布在运输辊道上，进⾏散卷冷却。⼀股采
⽤风冷，
⽔冷及散卷冷却，具体⼯艺根据不同钢种的要求确定，从⽽得到全长冷却均匀和性能良好的线材。这种斯太尔摩冷却⼯艺⽣产线，后来⼜发展成为标准型、缓冷型、延迟型三种，根据不同钢种性能的要求，采⽤不同类型的冷却⽅式。控制冷却⼯艺主要是控制终轧温度、吐丝温度、相变区冷却速度(通过调节运输机速度、风量⼤⼩及保温时间来控制)和集卷温度等。三种斯太尔摩冷却法的主要⼯艺参数见表2—1。
随着科学技术的进步，对炼钢的⽣产率、成本、产品内在质量等都提出了愈来愈⾼的要求。20世纪60年代、在世界范围内，传统的炼钢⽅法发⽣了根本性的创新，即由原来单⼀设备初炼及精炼的⼀步炼钢法，变成由传统炼钢设备初炼然后再进⾏炉外精炼的⼆步炼钢法．从⽽出现了各种各样的炉外精炼法。
炉外精炼是近年来发展起来的⼀项炼钢新技术，⽆论转炉、电炉都可采⽤各种各样的炉外精炼⽅法。国外经炉外精炼的普通钢已占其总量的70％以上，特殊钢⼏乎100％经过炉外精炼。
炉外精练这种新技术得到迅猛发展的原因是：
(1)提⾼韧烁炉⽣产率。电弧炉⽣产率提⾼25%左右，可提⾼超⾼功率电炉⽣产率50%—10%。
(2)降低产品成本。对于精炼超低碳不锈钢，可降低成本500—1000元/吨；
(3)提⾼产品内在质量、扩⼤产品品种。当钢中氢含量低于某含量时可以避免⽩点的形成：钢的纯治度⼤⼤提⾼、同时钢的化学成分均匀稳定，偏析减轻；钢的综合⼒学性能得到显著提⾼，品种也得到扩⼤，从⽽满⾜了⽤户的要求。1.3 国内外线材⽣产的现状与展望
1,3.1国外线材⽣产现状
20世纪70年代以来，国外主要产钢国家普遍采⽤⾼速线材轧机和控制冷却技术作为线材⽣产的主要⼯艺技术；在冶炼⽅⾯．主要是⽤转炉或电炉初炼，然后采⽤炉外精炼技术进⾏⼆次精炼，同时基本上是以连传代替模铸，⽽且采⽤全保护浇铸；所以．⽣产出的线材⽣产率⾼、成本低、品种多、质量⼜好。
据不完全统计，⽬前世界上有近3万条⾼速线材轧机。年产线材约7000万吨、其中⾼线产量约80%以上，线材产量占钢材总产量9%—10%；各国的输出量与输⼊量平均在20%左右。美国是世界上最⼤的线材输⼊国，每年线材消费员约800万吨，⽽本国每年只⽜产400—450万吨，输⼊量占30%—50%，⽇本是世界上线材输出量最⼤的国家．每年线材产量约750万吨，输出量约20万吨；世界上线材产量最⼤的国家是中国，19四年线材实际产量为260B万吨。
1.3.2 国内线材⽣产现状
⽬前我国拥有线材轧机近110套，其中复⼆重轧约占—半，横列式线材轧机有近30套(将逐步被淘汰)；其余40多套多为⾼速线材轧机，其中从国外引进的⾼⽔平线材轧机有20多台．国产⾼速线材轧机有近20套。1999年，全国⽣产线材2608万吨，其中⾼线产量1218万吨，⾼线⽐已经达到46.7%；优质硬线⽐约10%，但精练⽐不到30%。
从品种与质量来看，我国对国际标准ISO、欧洲标D2TN、⽇本标准J15中所列线材钢种、规格等基本可以全部⽣产，⽽且能达到相应的标准要求。国产线材除个别品种外(如钢帘线、⽓门弹簧、超低碳不锈钢⽤线材等)，基本都能满⾜⽤户要求，供需基本平衡，⾃给率达93%
1.3.3 对我国线材发展的⼏点看法
纵观我国线材发展的历史，可以说有了突飞猛进的发展．特别是近⼏⼗年来，我国线材⾏业持续⾼速发展，以每年净增产200多万吨⾼速度增长，其产量从1987年的693万吨，增加列]999年的2608万吨。增长2.8倍；同期⾼速线材产量从32万吨增加到1218万吨，增长37倍；线材⾃给率达到99%以上；在品种质量⽅⾯也有很⼤提⾼，⽬前完全可以按国际先进技术指标进⾏⽣产。多数线品种与质量能够满⾜线材制品企业使⽤要求。所有这些都说明：我国已经成为世界最⼤的线材⽣产国，为世界同⾏所瞩⽬。但是也应看到，我国虽然是世界线材⽣产⼤国，但还不能说是线材⽣产强国；⽬前我国还
有部分线材品种仍然依靠进⼝维持⽣产。如钢帘线、⾼应⼒弹簧钢、不锈钢、冷墩钢等线材。在重要⽤途线材实物质量⽅⾯，与世界先进⼯业国家仍有较⼤差距，为此，对我国线材发展提出以下⼏点看法。
(1) 今后线材⽣产的重点任务是提⾼品种质量⽽不是追求产量、特别是要提⾼重要⽤途线材品种实物质量。
(2) 应该进⼀步发展⾼速线材轧机，国外先进⼯业国家⾼线⽐已超过80%应该淘汰落后的横列式线材轧机，改造并限制复⼆重线材轧机的发展，重点发展国产⾼速线材轧机。
(3) 扩⼤线材出⼝是今后发展⽅向之⼀，我国是世界线材产量最⼤的国家，但是出⼝却很少，每年只有⼏⼗万吨，同时还有⼏⼗万吨需要进⼝。这种现象应该得到改变.。
船用防爆离心风机2 ⾼速线材⽣产⼯艺
线材⽣产由5个基本⼯序织成即：坯料、加热、轧制、冷却、精整。
2.1 坯料
坯料的清理、检查⼀般在供坯车间进⾏，提供给线材车间的原料应该是合格钢坯。但仍要对坯料进⾏
检查，剔除不合格坯料。为了⽣产特殊钢线材，有些⼚在钢坯进⼊炉前设置“抛九—超声波探伤⼀磁场探伤⼀修磨”⼯艺⽣产线。⼀般情况下不应设置修磨线。
对钢还进⾏称重测长。称重是轧机⽣产技术经济统计的需要；测长是为了防⽌在装步进式加热炉时跑偏对中系统提供控制信号；称重测长⼜是物流跟踪系统所必须输⼈的数据。
2.2 加热
这是热轧⼯艺的必需⼯序，除⾮是连铸坯直接轧制。⽬前，由于轧制设备能⼒的加强，轧件在粗轧机组及中轧机组时降温⼩，在精轧机组还升温，⼀般采⽤低温轧制。因此，加热温度可适当降低，既节省了加热能耗，⼜减少钢坯表⾯的氧化铁⽪⽣成和脱碳层深度。除特殊钢外⼀般台⾦钢和普通碳家钢根据钢种不同，⼀般开轧温度在900—l050度。除加热温度外，保证加热均匀也是加热⼯序的重要任务。⽬前主要采⽤步进式加热炉。
2.3 轧制
在钢坯进⼊轧机前，为了得到好的线材表⾯质量，需去除加热时⽣成的氧化铁⽪，在轧机前设置⼤流量、快速⾼压⽔除鳞装置，进⾏⾼压⽔除鳞。⽣产普通碳家结构钢时可以不要⾼压⽔除鳞。
采⽤⽆头轧制⼯艺时，在除鳞之后进⼊轧机前，将钢坯的尾部与下⼀根钢坯的头部焊接在⼀起，在轧
制时就保轧制⼀根⽆限长的钢坯，可以提⾼⽣产率，降低成本，使整个轧制过程平稳、顺利，并便于实现整个轧线的⾃动控制。
2.3.1 粗轧
粗轧的主要作⽤是使坯料得到初步的压缩和延伸，得到温度合适、断⾯形状正确、尺⼨合格、表⾯良好、端头规矩、长度适合⼯艺要求的轧件。粗轧⼀般采⽤微张⼒或低张⼒轧制，因为此时轧件断⾯尺⼨较⼤，对张⼒不敏感，设置活套
实现⽆张⼒轧制⼗分困难也极不经济。为保证成品尺⼨的⾼精度，为保证⽣产⼯艺的稳定和避免粗轧后⼯序的轧制事故，通常要求粗轧轧出的轧件尺⼨偏差不⼤于⼟1mm。
2.3.2 中轧
中轧及预精轧的作⽤是继续缩减轧件的断⾯尺⼨、为精轧机组提供轧制成品线材所需要的断⾯形状正确、尺⼨精确并巳沿全长断⾯尺⼨均匀、⽆内在和表⾯缺陷的⼩断⾯料。中轧机组前⾯道次(⼀般指前4道)，由于断⾯尺⼨较⼤，—船采⽤微张⼒轧制．对尺⼨影响不⼤。中轧机组的后⼏道(⼀般为两道)及预精轧⼀般不能采⽤微张⼒轧制。如采⽤微张⼒轧制则精度达不到要求。因此，在预精轧机前及预精轧机组轧机间设置围盘，实现⽆张⼒轧制。同样，为了保证成品尺⼨的⾼精度，为保证⽣产⼯艺的稳
定和避免精轧⼯序的轧制事故，⼀般要求预精轧机来料的轧件断⾯尺⼨偏差不⼤于⼟0.33mm，⽽中轧机轧组的相应轧件断⾯尺⼨偏差不⼤于0.5mm。
2.3.3 精轧
精轧机组采⽤⾼速⽆扭机组。任何形式的⾼速线材轧机精轧机组的⽣产⼯艺都是采⽤固定的道次和轧钢转速⽐，以单线微张⼒⽆扭转⾼速连续轧制的⽅式进⾏轧制。⾼速线材轧机相轧机组中，保持成品及来料的⾦属秒流星差不⼤于1%是⼯艺设计的⼀个基本出发点，以保证成品尺⼨偏差不⼤于0.1mm。
电柜铰链2.4 冷却
冷却在线材⽣产中尤其是在⾼速线材⽣产中很重要，因为在⾼速轧制条件下轧件不但不降温还升温。在⾼速线材轧机中(粗轧机组)，如出⼝速度为140m/s，则⼈⼝速度约为14m/s。14—16m/s仍属于低速范围，但轧制速度达到10m/s时温度不再下降，超过10m/s后温度上升。⾼速线材轧机多道次逐次升温给个产⼯艺带来极⼤影响，因此必须降低精轧机的轧制温度。同时为了控制各段的轧制温度，尤其是轧制合⾦钢时，甚⾄在预精轧机前设置⽔冷。因此⽔冷装置分布在预精轧前、精轧、精轧机架间、精轧机组与减径机之间及定径机后，预精轧前较少安装。有了这些冷却装置可以进⾏低温轧制、控制轧制和拧制冷却。
2.5 精整
精整主要内线材的集卷、修整、检查、取样、运输、把捆、称重、卸卷及⼊库等⼯序组成。集卷包括集卷与挂卷。除少数⼏种冷却]艺采⽤集卷过程中或集卷后冷却外，⼤部分线材控制冷却丁艺是先散卷冷却，然后将散卷收集成竖⽴的盘卷，并通过翻转机构挂到C形钩上，由运输轨道进⾏输送。盘卷的修整主要
是对它的头、尾进⾏修整。其要求是：盘卷两端缺陷部分(包括末⽔冷部分)要切净，⼀般⼤规格线材头尾各剪去1——2mm，⼩规格线村头尾备剪去3——5mm；盘卷的内外直径，特别是内圈应规整，否则影响打捆；盘卷端部的线圈不得零乱或脱挂；⼀盘线卷应是⼀根完整的线材，不得剪成多头。线材的成品检查包括线材外观质量检查和组织性能检验。取样需在线材修整完毕后进⾏，⼀般按批随机抽取。盘卷运输是线材精整⼯序中的重要环节，在运轴线上盘卷将完成修整、检查、取样、打捆、称
重、挂牌及卸卷等⼀系列操作⼯序。
3 孔型设计
孔型是由上下两个或两个以上轧辊的轧槽，在轧制⾯上所组成的⼏何图形。孔型通常由辊缝、圆⾓、侧壁斜度、锁⼝(闭⼝TL)、辊环等组成。孔型的尺⼨为正在过钢时的尺⼨。霞石粉
孔型设计是指将坯料在轧辊孔型中经过若⼲道次的轧制变形，获得所需要的断⾯形状、尺⼨和性能的产品，所进⾏的对变形过程的设汁和计算⼯作。钢帘线
3.1 孔型设计的基本内容
孔型设计包括以下三国⽅⾯的内容：
(1)断⾯孔型设汁。根据原料和对成品断⾯形状、尺⼨及性能的要求，确定变形⽅式，计算轧制道次。各道次的变形量及孔型形状和尺⼨。
(2)轧辊孔型设计，确定孔型在各机架上的分布及其在轧辊上的配置⽅式，以保证轧制顺畅、操作⽅便、产品质量奸、轧机产量⾼为标准，此步骤亦称孔型配置或配辊。
(3)轧辊辅件设计，即导卫或诱导装置的设计。要保证轧件能按照所要求的状态稳定地进、出孔型，或使轧件在孔型之外发⽣—定的变形，或对轧件产半矫正翻转作⽤。
3.2 孔型系统的选择
合理地选择粗、中轧机组的孔型系统，对轧机的⽣产率、产品质量、各项消耗指标以及⽣产⼯艺操作都有决定性的影响，必须照具体⽣产条件选择合适的孔型系统，
微拟球藻3.2.1 选择孔型系统的依据
(1)来料的条件：是连铸坯还是轧制坯，断⾯的形状、尺才及波动范围，内在及表⾯质量，钢种等；
(2)设备条件：轧机布置⽅式，机架结构形式，机组组成、数量及参数，传动⽅式，电机能⼒及调速范围，辅助设备的配置和能⼒等；
(3)产品条件：产品品种、规格范围、尺⼨精度及线材的性能要求等，
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议