CN209520198U - 一种线棒材连铸连轧生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线棒材连铸连轧生产线，包括连铸机、辊道输送***、温度补偿***、以及线棒材轧制***；该生产线可以将多流连铸机生产的铸坯快速并流到线棒材轧制***中，采用占地面积小的感应加热装置，补偿铸坯在线温度损失和头尾温差，通过将并流辊道与温度补偿***相结合，可以在降低能耗和生产成本情况下，减少和消除铸坯横、纵向温差，改善线棒材产品性能，同时提高生产不同规格产品时直轧率。该生产线连铸连轧的产品可以扩大到优质碳素结构钢、合金钢等优特钢，能源利用效率高，节能环保，能源利用效率高，节能环保，线棒材产品质量有保证。

Description

一种线棒材连铸连轧生产线

技术领域

本实用新型属于冶金连铸及轧制领域，具体涉及一种线棒材连铸连轧生产线。

背景技术

目前线棒材的常规生产工艺多为：钢水经连铸机的中间罐、结晶器、喷淋段后冷却凝固后由拉矫机矫直拉出铸坯，铸坯经火焰切割机切割成定尺后由输送辊道送入连铸出坯区。满足热送条件的铸坯经移钢机或者钩钢机移至分钢机，分钢机再通过热送辊道直接送进轧钢加热炉，此时铸坯一般温度在500-700℃的范围内，轧钢无法直接轧制，需要加热炉再加热到1040-1140℃才能再送至线棒材轧制机组。这一生产流程的缺陷在于：高温铸坯冷却后再加热容易造成大量的能量耗费，即使是热装热送，仍然需要加热，同样也耗费了大量的能量；轧钢加热炉的建设投资，日常维护，材料消耗等也将耗费巨大的经济投入。

因此，近年来，方坯逐渐向直送直轧技术发展，直送直接轧制技术的核心是：提高连铸机拉速，缩短连铸机到轧机的时间，从而提高铸坯温度，铸坯不经加热炉直接轧制，轧钢开轧温度在常规轧制和低温轧制之间，终轧温度和常规轧制温度相差不大，基本满足了普通的热轧钢筋用钢轧制需求。但这一生产流程的缺陷在于：连铸机与轧制***需要很好匹配，但由于轧制***需要生产不同规格型号的线棒材，其小时产量随规格变化较大，而连铸机受制于液压剪的布置，生产拉速调节范围很小，造成下线铸坯量大，轧钢变换钢种规格后直轧率低；为了保证轧制温度，连铸机和轧钢***直轧时产品规格单一；同时连铸低拉速生产时先天的头尾温差也影响了线棒材产品的性能，因此目前主要生产对产品性能要求不高的热轧钢筋用钢。

发明内容

有鉴于此，本实用新型在于提供一种线棒材连铸连轧生产线，通过优化生产线构成及布设形式，达到减少和消除铸坯横、纵向温差，改善线棒材产品性能以及提高生产不同规格产品时直轧率的目的。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种线棒材连铸连轧生产线，包括连铸机、辊道输送***、温度补偿***、以及线棒材轧制***；其中辊道输送***主要由沿输送方向依次设置的切割前辊道、切割后辊道、出坯辊道、并流辊道以及热送辊道组成；温度补偿***主要由感应加热装置以及温度检测装置组成；并流辊道的辊身长度沿输送方向逐渐收缩，且并流辊道的两侧设有挡板；温度检测装置包括对应设置在感应加热装置入口端与出口端的温度检测装置Ⅰ与温度检测装置Ⅱ。

进一步，连铸机为生产规格为150～200mm²的4～10多流方坯连铸机，连铸机的基本半径为R8.0～10.0m。

进一步，连铸机主要由中间罐、结晶器、结晶器振动装置、二冷喷淋段、导向辊、拉矫机以及剪切装置组成；其中二冷喷淋段与拉矫机之间设有温度检测装置Ⅲ。

进一步，剪切装置为火焰切割机或液压剪。

进一步，切割后辊道与出坯辊道之间设有温度检测装置Ⅳ。

进一步，切割前辊道、切割后辊道以及热送辊道上设有保温罩。

进一步，出坯辊道上方设有移钢机或钩钢机，出坯辊道侧面设有收集台架或翻转冷床。

进一步，若干组感应加热装置穿插设置在热送辊道之间且各组感应加热装置前、后方的热送辊道直线长度至少大于1个定尺。

进一步，线棒材轧制***包括高压水除磷装置、轧钢辊道、铸坯踢废装置以及轧钢机组；其中轧钢机组主要由粗轧机组、中轧机组以及精轧机组组成。

本实用新型的有益效果在于：

该生产线可以将多流连铸机生产的铸坯快速并流到线棒材轧制***中，采用占地面积小的感应加热装置，补偿铸坯在线温度损失和头尾温差，通过将并流辊道与温度补偿***相结合，可以在降低能耗和生产成本情况下，减少和消除铸坯横、纵向温差，改善线棒材产品性能，同时提高生产不同规格产品时直轧率。该生产线连铸连轧的产品可以扩大到优质碳素结构钢、合金钢等优特钢，能源利用效率高，节能环保，能源利用效率高，节能环保，线棒材产品质量有保证。

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为本实用新型的***示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为并流辊道结构示意图。

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。

一种线棒材连铸连轧生产线，包括连铸机、辊道输送***、温度补偿***、以及线棒材轧制***；其中辊道输送***主要由沿输送方向依次设置的切割前辊道11、切割后辊道13、出坯辊道15、并流辊道20以及热送辊道21组成；温度补偿***主要由感应加热装置23以及温度检测装置组成；并流辊道20的辊身长度沿输送方向逐渐收缩，且并流辊道的两侧设有挡板19；温度检测装置包括对应设置在感应加热装置23入口端与出口端的温度检测装置Ⅰ22与温度检测装置Ⅱ。

具体的，挡板19固设在并流辊道20两侧，用于铸坯并流时对铸坯导向。温度补偿***中的温度检测装置Ⅰ22与温度检测装置Ⅱ需要对应设置在感应加热装置23的入口端和出口端，感应加热装置23根据温度检测装置Ⅰ22与温度检测装置Ⅱ实时的测温结果切换工作/待机状态。感应加热装置23根据需求可设置一组或多组，各组感应加热装置穿插设置在两根热送辊道之间，且各组感应加热装置前、后方的热送辊道直线长度至少大于1个定尺，同时热送辊道的驱动电机需要采用变频电机，这样既可根据需求实现铸坯头部的选择性加热升温，也能实现加热过程中铸坯输送速度的调节，有利于将输送过程与加热过程更好的匹配起来，使能源节约与效能提高达到最优化。

该生产线中的连铸机为生产规格为150～200mm²的4～10多流方坯连铸机，连铸机的基本半径为R8.0～10.0m。具体的，连铸机主要由中间罐3、结晶器4、结晶器振动装置5、二冷喷淋段6、导向辊7、拉矫机9以及剪切装置12组成；其中二冷喷淋段6与拉矫机9之间设有温度检测装置Ⅲ8。该连铸机配置有二冷动态控制模型，温度检测装置Ⅲ8用于实时检测铸坯温度。二冷喷淋段6的二次冷却水量是由动态配水模型根据设置在拉矫机9前面的温度检测装置Ⅲ8实时测温结果来修正水量，从而确保铸坯矫直温度和轧制温度，进一步确保铸坯质量和提高能源利用率。

该生产线中，切割后辊道23与出坯辊道15之间设有温度检测装置Ⅳ14。在出坯辊道15前设置温度检测装置Ⅳ14，用以检测切断后的铸坯温度，由铸坯跟踪管理模型根据生产节奏、生产钢种判定铸坯温度是否在感应加热装置23单位时间温度补偿范围内。

该生产线通过将辊身长度逐渐收缩的并流辊道与温度补偿***相结合，一方面，连铸机采用基于(在线)温度检测装置8的二冷动态控制模型动态分配水量，从而控制了连铸出坯温度；温度检测装置14基于铸坯跟踪管理模型可实时跟踪及判定连轧的铸坯温度，而采用占地面积小的感应加热装置23可在线补偿铸坯温度，减少和消除了铸坯横、纵向温差；另一方面，辊道输送***中的并流辊道20可实现快速并流，进一步减少了温度损失；两者相互配合作用，改善了线棒材产品性能。

本生产线在降低能耗和生产成本情况下，可以稳定线棒材产品的性能和提高连铸连轧直轧率，同时连铸连轧产品可以扩大到优质碳素结构钢、合金钢等优特钢，能源利用效率高，节能环保。

上述的剪切装置12为火焰切割机或液压剪。在更好提高能源利用效率时，应优先采用液压剪，以减少感应加热装置23对铸坯的温度补偿量。

该生产线中，切割前辊道11、切割后辊道13以及热送辊道21上设有保温罩10。保温罩10设置在每流辊道台架上方，可降低热量散热，提高能源利用效率。同时切割前辊道11、切割后辊道13和出坯辊道15的驱动电机要求采用变频电机，以适应不同工艺生产要求。

该生产线中，出坯辊道15上方设有移钢机或钩钢机16，出坯辊道15侧面设有收集台架或翻转冷床18，收集台架或翻转冷床18通过过渡台架17与出坯辊道15侧面相衔接，用于轧钢检修时、或者连铸机小时产量大于轧钢产量时的铸坯下线。

该生产线中，线棒材轧制***包括高压水除磷装置24、轧钢辊道25、铸坯踢废装置26以及轧钢机组27；其中轧钢机组27主要由粗轧机组、中轧机组以及精轧机组等常规线棒材生产设备组成。

该生产线中的连铸机生产热轧钢筋用钢时，应优先将拉速提高到大于等于2.8m/min，以减少温度补偿***的运行时长，降低生产能耗。辊道输送***中输送辊道最大输送速度应大于等于1.5m/s，其中出坯辊道15、热送辊道21的最大输送速度应大于等于3m/s，以提高辊道输送速度，减少铸坯热量损失，降低生产能耗。

以某一具体生产线为例

连铸机采用R9.0m基本半径的连铸机，生产165mm×165mm规格小方坯，定尺长度12m，为更好利用铸坯温度，生产热轧钢筋用钢时拉速控制在2.8m/min以上，根据转炉容量和棒材小时产量可选择采用4流连铸机，连铸机小时产量可达140t/h。生产时钢水依次经过钢水罐回转台1、钢水罐2、中间罐3、结晶器4、结晶器振动装置5、二冷喷淋段6、导向辊7、拉矫机9，连铸机配置有二冷动态控制模型，在二冷喷淋段和拉矫机之间设置有温度检测装置Ⅲ8，实时检测铸坯温度，喷淋段的二次冷却水量是由动态配水模型根据设置温度检测装置实时测温结果来修正水量，从而确保铸坯矫直温度和轧制温度，进一步确保铸坯质量和提高能源利用率。

在切割前辊道11、切割后辊道13以及热送辊道21上设有保温罩10，保护罩降低了热量散失，提高了能源利用效率。

经过拉矫机9后，利用液压剪快速剪切断液芯凝固的铸坯，正常生产条件下，切割后的铸坯表面平均温度在960～1100℃之间，切断后铸坯快速运行到输送辊道上时，位于出坯辊道15前段的温度检测装置Ⅳ14对铸坯头部温度进行测温后，由铸坯跟踪管理模型根据生产节奏、生产钢种判定铸坯温度是否在感应加热装置23单位时间温度补偿范围内，如4流对应的单组感应加热装置要求单根铸坯的升温时间小于等于50s，不满足需求时需要设置多组感应加热装置，本方案应优选提高拉速、控制铸坯表面温度、设置单组感应加热装置，以尽可能降低热损失。对于温度过低和超出后续感应加热装置加热能力的铸坯，铸坯在输送至出坯辊道15后，铸坯下线***将启动，将此个别铸坯剔除直送方式，例如连铸机生产中的头尾坯，中间罐更换时的铸坯。温度满足直轧需求的铸坯，将由出坯辊道、并流辊道快速送至感应加热装置处，铸坯温度可以保持在940℃以上。

输送辊道最大输送速度应大于等于1.5m/s，出坯辊道、热送辊道最大输送速度应大于等于3m/s，提高辊道输送速度，减少铸坯热量损失，降低生产能耗。

感应加热装置根据前后温度检测装置实时测温结果切换工作、待机状态。正常生产条件下的热轧钢筋用钢，感应加热装置仅需要对铸坯头部温度进行提升，节省能源，同时解决因头尾温差造成的铸坯不合格问题。经过感应加热装置后，铸坯平均温度可以提升至1020～1060℃，经过高压水除磷装置和轧钢辊道后，第一架粗轧机的温度可以保持在960℃以上，满足轧制要求。

在采用7～10流连铸机生产时，连铸机单位小时产量将远大于单条轧线生产能力，因此通常需要1台连铸机对应多条轧线进行生产，此时并流辊道需要采用附图3方式，即将并流辊道后端分成多路，而分隔出的各路辊道辊身长度沿输送方向逐渐收缩，从而将铸坯分别快速送至不同的轧线。

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 (9)

1.一种线棒材连铸连轧生产线，包括连铸机、辊道输送***、温度补偿***、以及线棒材轧制***；其中辊道输送***主要由沿输送方向依次设置的切割前辊道、切割后辊道、出坯辊道、并流辊道以及热送辊道组成；温度补偿***主要由感应加热装置以及温度检测装置组成；其特征在于：并流辊道的辊身长度沿输送方向逐渐收缩，且并流辊道的两侧设有挡板；温度检测装置包括对应设置在感应加热装置入口端与出口端的温度检测装置Ⅰ与温度检测装置Ⅱ。

2.根据权利要求1所述的线棒材连铸连轧生产线，其特征在于：连铸机为生产规格为150～200mm²的4～10多流方坯连铸机，连铸机的基本半径为R8.0～10.0m。

3.根据权利要求2所述的线棒材连铸连轧生产线，其特征在于：连铸机主要由中间罐、结晶器、结晶器振动装置、二冷喷淋段、导向辊、拉矫机以及剪切装置组成；其中二冷喷淋段与拉矫机之间设有温度检测装置Ⅲ。

4.根据权利要求3所述的线棒材连铸连轧生产线，其特征在于：剪切装置为火焰切割机或液压剪。

5.根据权利要求1所述的线棒材连铸连轧生产线，其特征在于：切割后辊道与出坯辊道之间设有温度检测装置Ⅳ。

6.根据权利要求1所述的线棒材连铸连轧生产线，其特征在于：切割前辊道、切割后辊道以及热送辊道上设有保温罩。

7.根据权利要求1所述的线棒材连铸连轧生产线，其特征在于：出坯辊道上方设有移钢机或钩钢机，出坯辊道侧面设有收集台架或翻转冷床。

8.根据权利要求1所述的线棒材连铸连轧生产线，其特征在于：若干组感应加热装置穿插设置在热送辊道之间且各组感应加热装置前、后方的热送辊道直线长度至少大于1个定尺。

9.根据权利要求1～8任一所述的线棒材连铸连轧生产线，其特征在于：线棒材轧制***包括高压水除磷装置、轧钢辊道、铸坯踢废装置以及轧钢机组；其中轧钢机组主要由粗轧机组、中轧机组以及精轧机组组成。