CN206966315U - 高速线材生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于线材轧制技术，具体公开了一种高速线材生产线，通过将精轧机组及减定径机组设置成独立传动机组，精确控制了精轧机组间及减定径机组间的温度，通过在精轧机组间及减定径机组间设置冷却装置及回复段，有效降低了轧件芯表温差，解决了高速线材精轧机温度升高的问题，并通过控制精轧机组及减定径机组间的冷却过程，调整冷却参数，从而降低了线材头尾温差，提高了线材通条性；与现有技术相比，显著提高了产品质量，有效降低了生产成本。

Description

高速线材生产线

技术领域

本实用新型属于冶金领域，具体涉及一种高速线材生产线。

背景技术

线材作为钢铁行业的重要产品之一，广泛用于建筑、机械及金属制品行业。近年来，产量持续增加，2016年产量达到14218.8万吨，占中国钢铁总量的12.49％。

众所周知，现代化的高速线材生产中，通常以提高线材终轧速度的方式来获得较高的产量。目前高速线材生产的终轧保证速度可达115m/s，甚至更高。为达到如此高的轧制速度，需要可适合高速稳定轧制的线材轧机，目前所普遍采用的是集中传动线材精轧机，通过精轧机及减定径机组的高速轧制得到满足尺寸要求的产品，并保证线材的产量。

采用控轧控冷等方式可以在不添加微合金元素的前提下，通过低温大压下及快速冷却等生产方式，使得奥氏体晶粒得到细化，进而细化最终产品组织，通过细晶强化获得具有强度、良好塑性的产品。

由于线材高速轧制过程中的动态速降在如此高的速度下难以解决，因此传统的线材精轧机只能采用集中传动的方式，然而采用集中传动，进行控轧控冷生产高速线材时仍然存在诸多问题：

1)精轧机组10机架或8机架连续布置，轧件经精轧机组轧制后温升可达100～150℃，无法控制轧件温度；

2)轧制较大规格线材产品时，精轧机组需甩机架轧制，此时空过机架也必须高速运转，空载电耗较高且造成空过机架的不必要电耗；

3)精轧机组10机架或8机架采用固定速比，孔型设计单一。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高速线材生产线，以解决目前高速线材车间工艺布置及生产中存在的问题，达到节能降耗，提高生产效益、降低生产成本的目的。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高速线材生产线，包括沿轧制生产方向依次设置的粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、冷却装置Ⅰ、精轧机组及冷却装置Ⅱ，所述精轧机组为独立传动式机组，组成精轧机组的各轧机均为45°悬臂式顶交轧机，所述冷却装置Ⅱ对应设置在各轧机机架间。

进一步，还包括沿轧制生产方向设置在精轧机组后端的减定径机组及冷却装置Ⅲ，所述减定径机组为独立传动式机组，组成减定径机组的各轧机均为45°悬臂式顶交轧机，所述冷却装置Ⅲ对应设置在各轧机机架间。

进一步，所述精轧机组由8～10架独立传动的45°悬臂式顶交轧机组成。

进一步，所述减定径机组由2～4架独立传动的45°悬臂式顶交轧机组成。

进一步，各45°悬臂式顶交轧机的传动侧和/或操作侧布置有电机，所述电机与各45°悬臂式顶交轧机间通过传动轴及齿轮箱连接，或直接通过传动轴连接。

进一步，所述粗轧机组由6架平立交替布置轧机或平辊轧机组成。

进一步，所述中轧机组由6架平立交替布置轧机或平辊轧机组成。

进一步，所述预精轧机组由4～6架平立交替布置轧机或平立布置悬臂式顶交轧机组成。

进一步，所述预精轧机组中的各轧机间设有活套。

进一步，所述冷却装置Ⅱ及冷却装置Ⅲ为水冷箱或风冷装置。

本实用新型的有益效果在于：精轧机组及减定径机组采用独立传动式机组，可精确控制精轧机组及减定径机组间的温度；通过在精轧机组间及减定径机组间设置冷却装置及回复段，有效降低了轧件芯表温差，解决了高速线材精轧件温度升高的问题；通过采用独立传动，轧制较大规格线材产品时，精轧机组甩机架轧制时空过机架无需运转，节省了电耗；由于采用独立传动，精轧机组及减定径机组速比可灵活设计，孔型设计亦可灵活设计；控制冷却过程中，通过采用变水量或变水压的冷却方式调整冷却参数，降低了线材头尾温差，提高了线材通条性；该工艺布置显著提高了生产线产品质量，提高了生产效益，有效降低了生产成本。该生产线可以生产高速线材Φ4.0mm～Φ28.0mm规格范围内所有线材产品。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为普通高速线材生产线布置简图；

图2为优质高速线材生产线布置简图；

图3为独立传动轧机与电机布置简图(电机传动侧布置)；

图4为独立传动轧机与电机布置简图(电机传动侧与操作侧两侧布置)。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

实施例一

图1为普通高速线材生产线布置简图，该生产线包括沿轧制生产方向依次设置的粗轧机组1、中轧机组3、预精轧机组5、冷却装置Ⅰ6、精轧机组8及冷却装置Ⅱ9，采用该生产线依次完成粗轧、中轧、预精轧、预精轧后冷却、精轧、吐丝、风冷及集卷收集等步骤。

具体的，本实施例中的粗轧机组1与中轧机组3均由6架平立交替布置轧机或平辊轧机组成，轧制过程采用平立交替或平辊轧制的方式对加热后的钢坯进行6道次粗轧、6道次中轧，轧制方式采用无孔型轧制或孔型轧制；轧制时每一架轧机前后均设有导卫，粗轧机组1 与中轧机组3后方对应设有飞剪2、4；钢坯初始截面尺寸控制在140mm×140mm～180mm× 180mm，钢坯咬入粗轧机组中第一架轧机时的初始温度控制在800℃～1050℃，轧制过程中每道次变形温度控制在800℃～1100℃，每道次的延伸系数为1.15～1.45，每道次宽展系数为 0.3～0.45，轧制过程中钢坯运行速度为0.1m/s～10.0m/s。

本实施例中的预精轧机组5由4～6架平立交替布置轧机或平立布置悬臂式顶交轧机组成，其孔型为椭圆—圆孔型***，对经过粗轧与精轧的轧件进行4～6道次的预精轧轧制。预精轧机组中的各轧机前后均设有导卫，各轧机间设有活套，实现无张力轧制，轧制完成后设有飞剪7，可剪掉轧件头尾形状不规则处。轧制过程中每道次变形温度控制在800℃～1100℃，每道次的延伸系数为1.15～1.45，每道次宽展系数为0.1～0.45，轧制过程中钢坯运行速度为 3.0m/s～28.0m/s；

本实施例中的精轧机组8由8～10架独立传动的45°悬臂式顶交轧机组成，孔型为椭圆—圆孔型***，并在精轧机组8的各机架间设置冷却装置Ⅱ9及回复段。对经过预精轧轧制及预精轧后冷却的轧件进行独立式控制轧制，由于采用独立传动式机组，每一架45°悬臂式顶交轧机入口温度均可精确控制，冷却装置Ⅱ9可以采用水箱并设置相应回复段长度，保证轧件在各机架入口处的温度值及芯表温差值；冷却装置Ⅱ9采用水箱时，可采用变水量或变水压的方式调整冷却参数，从而减小线材头尾温差，提高线材通条性。轧制时每一架轧机前后均设有导卫，轧制过程中，每道次变形温度控制为750℃～1050℃，每道次的延伸系数为 1.15～1.45，每道次宽展系数为0.1～0.45，轧制过程中钢坯运行速度为10.0m/s～100.0m/s。

精轧并控制冷却后，进行吐丝、风冷后得到线材产品，集卷收集。

实施例二

图2为优质高速线材生产线布置简图，该生产线包括沿轧制生产方向依次设置的粗轧机组1、中轧机组3、预精轧机组5、冷却装置Ⅰ6、精轧机组8、冷却装置Ⅱ9、减定径机组10及冷却装置Ⅲ11，采用该生产线依次完成粗轧、中轧、预精轧、预精轧后冷却、精轧、精轧控制冷却、减定径、减定径控制冷却、吐丝、风冷及集卷收集等步骤。

具体的，本实施例中的粗轧机组1与中轧机组3均由6架平立交替布置轧机或平辊轧机组成，轧制过程采用平立交替或平辊轧制的方式对加热后的钢坯进行6道次粗轧、6道次中轧，轧制方式采用无孔型轧制或孔型轧制；轧制时每一架轧机前后均设有导卫，粗轧机组1 与中轧机组3后方对应设有飞剪2、4；钢坯初始截面尺寸控制在140mm×140mm～180mm× 180mm，钢坯咬入粗轧机组中第一架轧机时的初始温度控制在800℃～1050℃，轧制过程中每道次变形温度控制在800℃～1100℃，每道次的延伸系数为1.15～1.45，每道次宽展系数为 0.3～0.45，轧制过程中钢坯运行速度为0.1m/s～10.0m/s。

本实施例中的预精轧机组5由4～6架平立交替布置轧机或平立布置悬臂式顶交轧机组成，其孔型为椭圆—圆孔型***，对经过粗轧与精轧的轧件进行4～6道次的预精轧轧制。预精轧机组中的各轧机前后均设有导卫，各轧机间设有活套，实现无张力轧制，轧制完成后设有飞剪7，可剪掉轧件头尾形状不规则处。轧制过程中每道次变形温度控制在800℃～1100℃，每道次的延伸系数为1.15～1.45，每道次宽展系数为0.1～0.45，轧制过程中钢坯运行速度为 3.0m/s～28.0m/s；

本实施例中的精轧机组8由8～10架独立传动的45°悬臂式顶交轧机组成，孔型为椭圆—圆孔型***，并在精轧机组8的各机架间设置冷却装置Ⅱ9及回复段，对经过预精轧轧制及预精轧后冷却的轧件进行独立式控制轧制。由于采用独立传动式机组，每一架45°悬臂式顶交轧机入口温度均可精确控制，冷却装置Ⅱ9可以采用水箱并设置相应回复段长度，保证轧件在各机架入口处的温度值及芯表温差值；冷却装置Ⅱ9采用水箱时，可采用变水量或变水压的方式调整冷却参数，从而减小线材头尾温差，提高线材通条性。轧制时每一架轧机前后均设有导卫，轧制过程中，每道次变形温度控制为750℃～1050℃，每道次的延伸系数为 1.15～1.45，每道次宽展系数为0.1～0.45，轧制过程中钢坯运行速度为10.0m/s～100.0m/s。

本实施例中的减定径机组10由2～4架独立传动的45°悬臂式顶交轧机组成，并在减定径机组10的各机架间设置冷却装置Ⅲ11及回复段，对经过精轧轧制及精轧控制冷却的轧件进行独立式低温大压下控制轧制。由于采用独立传动式机组，每一架45°悬臂式顶交轧机入口温度均可精确控制，冷却装置Ⅲ11可以采用水箱并设置相应回复段长度，保证轧件在各机架入口处的温度值及芯表温差值；冷却装置Ⅲ11采用水箱时，可采用变水量或变水压的方式调整冷却参数，从而减小线材头尾温差，提高线材通条性。

减定径机组10中减径机组孔型为椭圆—圆孔型***，定径机组孔型为椭圆—圆孔型***或圆—圆孔型***；轧制时每一架轧机前后均设有导卫，轧制过程中每道次变形温度控制为750℃～1000℃，减径机组为低温大压下变形，每道次的延伸系数为1.10～1.45，每道次宽展系数为0.10～0.45，定径机组主要起归圆作用，每道次的延伸系数为1.00～1.15，每道次宽展系数为0.01～0.15，轧制过程中钢坯运行速度为8.0m/s～120.0m/s。

具体的，减定径机组10由4架独立传动的45°悬臂式顶交轧机组成时，4架减定径机组 10中，两架减径机组孔型为椭圆—圆孔型***，两架定径机组孔型为椭圆—圆孔型***或圆—圆孔型***；减定径机组10由3架独立传动的45°悬臂式顶交轧机组成时，三架轧机的孔型则为椭圆—圆—圆孔型***。

减定径轧制并控制冷却后，进行吐丝、风冷后得到线材产品，集卷收集。

上述各实施例中，冷却装置Ⅰ6、冷却装置Ⅱ9及冷却装置Ⅲ11可选用水冷箱、风冷装置或是其他冷却装置，通过调整冷却参数，达到降低线材头尾温差的目的，提高线材的通条性。

上述各实施例中，组成精轧机组8与减定径机组10的各架45°悬臂式顶交轧机13分别由独立的电机14驱动，电机14布置在各轧机13的传动侧或操作侧，所述电机14与轧机13间可加设齿轮箱15，齿轮箱15与电机14及轧机13间分别通过传动轴16连接。当然，也可直接通过传动轴将轧机与电机相连接。布设形式可根据场地、设备等具体情况进行调整。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种高速线材生产线，包括沿轧制生产方向依次设置的粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、冷却装置Ⅰ、精轧机组及冷却装置Ⅱ，其特征在于：所述精轧机组为独立传动式机组，组成精轧机组的各轧机均为45°悬臂式顶交轧机，所述冷却装置Ⅱ对应设置在各轧机机架间。

2.根据权利要求1所述的高速线材生产线，其特征在于：还包括沿轧制生产方向设置在精轧机组后端的减定径机组及冷却装置Ⅲ，所述减定径机组为独立传动式机组，组成减定径机组的各轧机均为45°悬臂式顶交轧机，所述冷却装置Ⅲ对应设置在各轧机机架间。

3.根据权利要求2所述的高速线材生产线，其特征在于：所述精轧机组由8～10架独立传动的45°悬臂式顶交轧机组成。

4.根据权利要求3所述的高速线材生产线，其特征在于：所述减定径机组由2～4架独立传动的45°悬臂式顶交轧机组成。

5.根据权利要求4所述的高速线材生产线，其特征在于：各45°悬臂式顶交轧机的传动侧和/或操作侧布置有电机，所述电机与各45°悬臂式顶交轧机间通过传动轴及齿轮箱连接，或直接通过传动轴连接。

6.根据权利要求5所述的高速线材生产线，其特征在于：所述粗轧机组由6架平立交替布置轧机或平辊轧机组成。

7.根据权利要求6所述的高速线材生产线，其特征在于：所述中轧机组由6架平立交替布置轧机或平辊轧机组成。

8.根据权利要求7所述的高速线材生产线，其特征在于：所述预精轧机组由4～6架平立交替布置轧机或平立布置悬臂式顶交轧机组成。

9.根据权利要求8所述的高速线材生产线，其特征在于：所述预精轧机组中的各轧机间设有活套。

10.根据权利要求2所述的高速线材生产线，其特征在于：所述冷却装置Ⅱ及冷却装置Ⅲ为水冷箱或风冷装置。