课件：轧制工程学五复件.ppt

第五章 小型棒材、线材生产,5.1 棒、线材品种,简单断面型钢一般成根供应，又称棒材，主要包括圆钢和螺纹钢筋。近年来，随着生产技术的发展，小型棒材亦可成卷供应。棒材的品种按断面形状分为圆形、方形、六角形以及建筑用螺纹钢筋等几种。,棒材的概念,小型轧机生产棒材的规格,小型轧机生产圆钢的范围一般为1032mm，最小规格可至6mm。近年来，小型棒材轧机生产钢筋的上限扩大至52mm，而合金钢小型轧机产品的上限加大至75mm，甚至80mm。,线材是热轧生产中断面最小，长度最长而且成盘卷状交货的产品。线材的品种按断面形状分为圆形、六角形、方形、螺纹圆形、扁形、梯形及Z字形等，主要是圆形和螺纹圆形。常见的盘条多为圆断面，异形断面盘条生产量较少。,线材的概念及种类,线材的规格,圆形线材的规格为538mm。经常生产的是513mm。对于高速线材轧机来说，几乎只生产圆形和螺纹圆形线材。有的高速线材轧机为扩大成盘交货的大尺寸盘条，研制开发了相应的粗线成卷、冷却收集设备，成品直接从中轧或粗轧机组上轧出，盘条规格已扩大到22mm、3040mm以至4460mm。,棒、线材的断面形状最主要的还是圆形。棒、线材的用途非常广泛，可直接用作建筑材料，以及用来加工机械零件、汽车零件，或用来拉丝成为金属制品，冷镦制成螺钉、螺母等。除建筑螺纹钢筋和线材等可直接被应用的成品之外，一般棒、线材都要经过深加工才能制成成品。棒、线材深加工的方式有：锻造、拉拔、挤压、切削等。为了便于进行这些深加工，加工之前有时需要进行退火、酸洗等处理。加工后为保证使用时的机械性能，还要进行淬火、正火或渗碳等热处理。有些产品还要进行镀层、喷漆、涂层等表面处理。,棒线材的应用,5.2 小型棒材生产工艺,小型棒材轧机的布置,小型轧机种类繁多，轧机的类型和布置方式多种多样，当前在运行的主要是：连续式、半连续式和横列式小型轧机,连续式小型轧机的年产量在3060万吨之间。所用的坯料规格为130mm130mm150mm150mm，也有160mm160mm，甚至180mm180mm，坯料单重1.52.5吨。,轧制线多为平-立交替布置，实现全线的无扭转轧制，以利于提高产品的表面质量。机架的多少按照一个机架轧制一道的原则确定。轧机多为偶数道次组合，对于不同的坯料规格和成品尺寸有18架、20架、22架甚至24架的小型轧机，但轧制线由18个机架组成的小型轧机是当今最典型的碳素钢小型轧机。 速度可调、微张力和无张力轧制是现代全连续式小型轧机的明显特点。粗轧和中轧的部分机架为微张力控制，中轧的部分机架和精轧机组为无张力控制，机架之间设有气动立式上活套，以实现无张力轧制保证产品的尺寸精度。活套的多少与产品的规格、孔型设计都有关系。连续式轧机一般设置610个活套，甚至有的多达12个活套。,全连续式小型轧机的特点,半连续式小型轧机,连续式和半连续式的差别主要在粗轧机，半连续式小型轧机的粗轧机多为一架或两架三辊式轧机，采用箱形共轭孔型轧制。半连续式小型轧机粗轧机的另一种形式是机架横移的二辊可逆式轧机，这种轧机只能单根轧制，轧机的产量受到限制。,1-加热炉；2-粗轧机；3、5、7、9、10-飞剪；4-第一中轧机组；6-第二中轧机组； 8-精轧机组；11-水冷器；12-冷床；13-冷剪,横列式小型轧机,横列式轧机轧线一般由一架或两架三辊式400轧机和一列5架250轧机组成,在轧后仅有简易的冷床、冷剪和简易收集台架。多数横列式小型轧机采用边长5570mm的小方坯，产品为1225mm的圆钢和螺纹钢。年产量在210万吨不等。,1-推钢式加热炉；2-400三辊式轧机； 3-250横列式精轧机；4-单齿条步进式冷床；5-冷剪,横列式小型轧机特点,横列式轧机轧制的基本特征是有扭转轧制，终轧速度一般不超过68m/s。速度低，轧件头尾温差大，产品尺寸精度低。 虽然轧机的产量不低，但坯料的规格小、单重小、收得率低，产品规格少，尺寸精度差，这些横列式轧机所固有的缺点无法克服，特别是使用小规格的坯料，无法使用连铸坯。因此，在连铸技术的推动下，淘汰或者改造现有横列式小型轧机是生产发展的必然。,小型连轧机的类型,随着连铸坯的应用，坯料断面越来越大，为了改变连铸坯的铸态组织，最初道次需要有足够的变形量，因此现在粗轧机辊径较大，有的选用到550600mm，粗、中轧的机型种类较多，有二辊式闭口机架轧机、45无扭粗轧机、紧凑轧机、悬臂轧机、三辊行星轧机、三辊Y型轧机等。其中二辊式闭口机架轧机、悬臂式轧机应用较广泛。 现代小型车间对精轧机的要求主要是速度和精度。目前精轧机最高速度达18m/s。精轧机机型主要有以下几种刚度较好的机型：预应力轧机、短应力线轧机和三辊Y型轧机。,减径定径机,国际上几个著名的钢铁设备供应商都围绕这些方面做了大量研究工作，推出了不少新机型，如摩根公司的RSM和TEKISUN机组、西马克公司的HPR定径机、达涅利公司的双模块TMB机组，柯克斯公司的三辊RSB、波米尼公司的悬臂式定径机等。 各家设备结构不同，但提高产品精度的目标是一致的，小规格产品精度可达0.1mm。,世界著名的减经定经机组,著名减径定径机组介绍,HPR（High-Precision Rolling，高精度轧制）轧机是一种既可用于型钢，又可用于棒材轧制的高精度定径设备，产品尺寸精度小于0.1mm。HPR的高刚度性能是基于预应力原理，采用轧辊的预压靠来实现的。,著名减径定径机组介绍,美国摩根公司在定减径机方面有TEKISUN技术，该技术有两个机型，即RSM轧机和二辊式轧机。RSM轧机是由4架悬臂式轧机组成，采用V形布置。前两架起减径作用，后两架起定径作用。可实现“自由尺寸”轧制。RSM轧机采用椭圆-圆孔型系列。,著名减径定径机组介绍,柯克斯-达涅利公司的三辊减径定径机（RSB）由4架三辊Y型轧机组成，前两架作为减径机使用，后两架作为定径机使用。这种减径定径机的最主要优点是，由于采用三辊轧制变形原理，能够轧制一些高合金钢，且将材料宽展对轧件精度的影响消除了。适合轧制高变形抗力材料，并适合于低温轧制。,著名减径定径机组介绍,波米尼公司的定径机是从定径导卫发展起来的，这种定径机采用了一种具有液压预应力的悬臂式高精度二辊轧机。这种轧机的辊缝可以百分之一毫米为单位精确调整，辊缝还可以设定为零；并且由于存在预应力，可以消除机架间的间隙；同时可以精确地进行孔型的轴向调整，以满足高精度轧制的要求。,棒材轧制新技术,（1）直接使用连铸坯 （2）采用步进式加热炉 （3）连铸坯热送热装 （4）低温轧制 （5）无头轧制 （6）切分轧制 （7）棒材轧后热芯回火工艺,切分轧制的原理是在轧制过程中用轧辊或其他方法将轧件沿纵向剖分成两条或多条轧件，变单条轧制为多条轧制。 切分轧制采用的方式主要有两种： 1）切分轮法；先用特殊的孔型将轧件轧成准备切成的形状，再在轧机的出口处安装不传动的切分轮，利用其侧向分力将轧件切开。这种方法在连轧机上普遍采用，是目前切分轧制的主要方法。 2）辊切法：利用轧辊孔型的特殊设计，在变形过程中将轧件分开。这种方法不需要其他辅助设备，操作简单，但要求轧辊的强度和韧性，要求轧辊孔型设计合理准确。,切分轧制的原理及其方式,5.3 线材生产工艺和高速线材生产,线材的分类,1）软线 指普通低碳钢热轧圆盘条，含碳量不大于0.25%以下。现在的牌号主要是碳素结构钢标准中所规定的Q195、Q215、Q235和优质碳素结构钢中所规定的10、15、20号钢等。 软线产品根据用途不同一般分为拉拔和建筑用线材两种，二者的性能和组织要求均不同。拔丝用线材要经受很大的拉拔变形，要求线材强度低、塑性好，金相组织珠光体含量越少越好，基体为含量较多的大块状铁素体。铁素体晶粒要求粗大一些，这样，可得到低强度、高塑性，适于冷拉拔的性能。而建筑用线材则要求有较高的抗拉强度和一定的韧性，所以其组织晶粒度要求细小，尽可能多地提高珠光体含量。,2）硬线 通常把用优质碳素钢中含碳量不小于0.45%的中高碳钢轧制的线材称为硬线，对于变形抗力与硬线相当的低合金钢、合金钢及某些专用钢线材也可归类为硬线。如制绳钢丝用盘条、针织布钢丝用盘条、轮胎钢丝、琴钢丝等专用盘条。硬线一般碳含量偏高，泛指45号以上的优质碳素结构钢、4070Mn、T8MnA、T9A、T10等。 硬线主要供给金属制品行业作为原料，广泛应用于加工低松弛预应力钢丝、钢丝绳、钢绞线、轮胎钢丝及钢帘线、中高强度的紧固件等。为了保证硬线产品的质量，满足后继工序制品加工用户的需要，在原料、加热、轧制、冷却各工序的质量控制上应给予足够的重视。 钢坯加热应防止表面脱碳，是硬线产品的基本要求。,3）焊线 指焊接用盘条，包括碳素焊条钢用盘条和合金焊条钢用盘条。碳素焊条钢用盘条主要的牌号有H08A、H08E和H08C三种。 焊线钢是专门供制造不同用途和要求的焊条用的钢。钢的成分随所焊材质不同而不同。焊线钢大多拔制成焊丝，做各种焊条的原料，少部分直接使用盘条。焊丝质量的好坏对焊接件使用中的安全有较大的影响。焊接后的焊缝应满足质量要求，有足够的力学性能和不出气孔。因而对钢的化学成分有严格要求。同时，为保证焊丝有均匀一致的性能，不允许有超出标准的成分偏析。 由于焊线钢盘条轧制后一般需要拉拔，其性能和组织要求与拉丝用的低碳钢类似。,4）合金钢线材 指各种合金钢和合金含量高的专用钢盘条，如轴承钢盘条GCr6、GCr9、GCr15；合金结构钢盘条20Mn、20CrMnSi等；不锈钢盘条1Cr18Ni9Ti、1Cr13等，以及合金工具钢盘条。低合金钢线材一般划归为硬线，如有特殊性能也可划入合金钢类。,线材也可按用途分为两类：一类是直接使用的，多用作建筑材料；一类是深加工后使用的，用来拉丝成为金属制品或冷镦制成螺钉、螺母等。,对线材的质量要求,1）椭圆度及尺寸精度 线材不但要求较高的断面尺寸精度，而且要求沿整根轧件长度方向尺寸均匀一致。 高速线材轧机产品的直径偏差达到0.15mm毫无困难，甚至可以精确到0.1mm、0.05mm。,对线材的质量要求,2）表面质量 线材对表面缺陷、脱碳层深度、氧化铁皮等均有一定要求。线材表面要求光洁和不得有妨碍使用的缺陷，无论是直接用于建筑还是深加工成各类制品，其耳子、裂纹、折叠、结疤、夹层等直接影响使用性能的缺陷都是绝对不允许有。,3）组织性能 对需深加工的线材，要求轧件全长性能符合要求且均匀一致。为此，产品在出厂前要检验机械性能、显微组织、非金属夹杂和晶粒度等。对进一步深加工有利的金相组织，可省略硬线的铅浴淬火，省略或简化螺钉、铆钉用线材的退火，提高软线线材的拉丝性能等。通常，限制某些钢种含碳量波动不得大于0.05%，对化学成分偏析和非金属夹杂的大小与分布亦有较高要求。,对线材质量要求更多的是必须满足后部工序的使用性能。线材用途不同其质量要求也各有侧重，如冷镦材除了对力学性能有严格要求外，最主要的是要求冷镦不开裂，而要想保证不开裂就要严格控制夹杂及表面裂纹、折叠、划伤等会造成开裂的缺陷；焊条钢盘条的质量要求最主要的是对化学成分及偏析要严格控制；对拉拔用线材，因为希望能减少拉拔道次，故对线材尺寸精度要求高，线材生产中要采用高精度轧制；硬线、轮胎用线材，进一步加工时要求减少断线，提高强度，在线材生产中就必须严格控制成分，并采取措施消除表面缺陷和内部偏析，以及控制冷却。易切削钢要提高刀具寿命和车削效率，就需要控制线材的夹杂物。,不同用途线材的质量要求,线材生产特点,（1）坯料 线材的坯料现在各国都以连铸坯为主。目前，线材坯料断面形状一般为方形，边长120150mm，坯料长度一般较长，最大长度为22m。 连铸坯最常见的表面缺陷是针孔及氧化结疤，连铸坯的内部质量常以偏析、中心疏松和裂纹的有无和轻重为判断依据。连铸坯对中心疏松、缩孔、裂纹、皮下气泡及非金属夹杂等都有一定的要求，我国目前用的连铸小方坯对此有专门的评级方法。,（2）加热,（3）轧制 目前线材轧机成品出口速度已达100m/s以上，并正向着更高的速度发展。线材轧机的高速是通过小辊径、高转速得到的。目前新式线材精轧机轧辊辊径仅为152mm，而轧制速度高达140m/s。 由于从坯料到成品，总延伸较大，每架轧机只轧一道，因此现代化线材轧机一般为2128架，多数为25架，分为粗、中、精轧机组，有时精轧还分为两组。为平衡各机架的生产能力和保证产品精度，粗轧多采用较大延伸，较低转速和多线轧制，而精轧则采用较小延伸，较高轧速和多路单线轧制方法，即设置数列精轧机组，每组同时只轧一根线材。 （4）精整 线材一般的精整工艺流程如下： 精轧吐丝机散卷控制冷却集卷检查包装,线材轧机类型及其布置,某厂双线线材轧机的平面布置图 15-第15架轧机（粗轧机组）；611-第611架轧机（一中轧机组）； 1213-第1213架轧机（二中轧机组）；1419-第1419架轧机（预精轧机组）； 2029-第2029架轧机（精轧机组）；30-斯太尔摩冷却线,（1） 粗轧机组和中轧机组,高速线材轧机粗轧机类型较多，有摆锻式轧机、三辊行星轧机（简称PSW轧机）、三辊式Y型轧机、45轧机、平-立交替布置的二辊轧机、紧凑式二辊轧机和水平二辊式粗轧机等机型。 高速线材轧机中轧机（包括预精轧机组）机型也比较多，主要有三辊式Y型轧机、45无扭轧机、水平二辊式轧机、双支点平-立交替布置的无扭轧机、悬臂平-立辊交替布置的无扭轧机五种。,（2）精轧机 现代线材生产主要采用45高速无扭精轧机组和Y型精轧机。 1）Y型三辊连续式无扭轧机 Y型轧机有3个互成120的盘状轧辊。Y型轧机的整个机组一般由414架轧机组成，相邻两架相互倒置180，轧件在交替轧制中无须扭转，每架轧机间保持恒微的拉钢轧制，轧制速度一般达到60m/s左右。,Y型三辊连续式无扭轧机的特点,普通线材轧机轧辊是相互平行的，轧辊对轧件仅两个方向压缩，而Y型轧机轧辊中心线互成120，这样就有条件采用三角形孔型系统。一般是三角形-弧边三角形-弧边三角形-圆形，对某些合金钢亦可采用弧边三角形-圆形孔型系统。三角形孔型系统对轧件实行3个方向的压缩，对提高金属塑性十分有利；同时相邻轧机的轧辊方位相互错开，在轧制过程中，对轧件进行6个方向压缩，变形十分均匀。,进入Y型轧机的坯料一般是圆形，也有六角形坯料，轧制中轧件角部位置经常变化，故各部分的温度比较均匀，易去除氧化铁皮，产品表面质量好，轧制精度高。 Y型三辊轧机结构比较复杂，孔型加工困难、孔型磨损后需要整体更换组合体，需要大量备用机架，而且轧辊传动结构复杂，因此，Y型轧机多用于轧制有色金属或特殊合金，在钢材生产上采用不多。,Y型线材精轧机组的孔型系统,2）45连续式无扭轧机 45无扭转精轧机组根据轧机结构与传动型式分为悬臂式与框架式两种。 悬臂式45无扭转高速机组的特点是：机架布置紧凑，轧辊以悬臂方式敞露在整体之外，轧辊轴线与地面成一定的角度，相邻机架互成90。各对轧辊通过内齿或外齿轮传动，同时采用小直径辊环，提高了道次延伸率和产品尺寸精度。单线轧制年产量为3035万吨。 框架式45无扭转高速机组机架为闭口框架式，该机组由8个机架组成，成组传动，相邻各架轧辊互成90；轧辊直径一般为260mm，辊身长290mm。,5.3.5 轧制线材的孔型及延伸量的分配,轧制线材的孔型,高速线材轧机的粗、中轧机组的设备大多是水平二辊式轧机顺列布置，粗、中轧机组的轧制工艺采用单线或多线轧制，除中轧最末一两架外，其他各架的孔型对所有规格都是共用的。 由奇数道次组成的粗、中轧机组的延伸孔型系统，以选择箱（变态箱）-椭圆（双弧椭圆）-圆-椭圆-圆的组合孔型系统最理想，也可选用箱-椭圆-方-椭圆-圆的组合系统 由偶数道次组成的粗、中轧机组的延伸孔型系统，以选择椭圆-圆-椭圆-圆的组合孔型系统为理想，也可选用箱-箱-椭圆-方-椭圆-圆的组合孔型系统。,2019/8/6,35,可编辑,轧制线材的孔型,粗轧机组为紧凑式轧机单线轧制的粗、中轧延伸孔型系统，则应选择箱（平）-箱（平）-箱（平）-六角-方-椭圆-圆的组合孔型系统。 现代高速线材轧机的预精轧、精轧机组多采用椭圆-圆孔型系统。,延伸量的分配,在粗轧阶段，除应注意前两道次钢坯表面氧化铁皮厚、摩擦系数小和咬入困难外，还应充分利用金属在高温阶段塑性好、变形抗力小的特点和这一阶段对轧件尺寸精度要求不甚严格的条件，通常采用较大的延伸系数；在中轧阶段，既要继续利用金属在此较高温度下变形抗力小和塑性较好的特点，又要保持轧件尺寸稳定，以便保证中、精轧工艺稳定，通常采用中等的延伸系数。,成品直径为5.5mm，采用不同孔型系统的线材粗、中轧轧机的延伸系数。,控制轧制,1）二段变形制度。 粗轧在奥氏体再结晶区轧制，通过反复变形及再结晶细化奥氏体晶粒；中轧及精轧在950以下轧制，是在相的未再结晶区变形，其累计变形量为60%70%；在Ar3附近终轧，可以得到具有大量变形带的奥氏体未再结晶晶粒，相变以后能得到细小的铁素体晶粒。 2）三段变形制度。 粗轧在奥氏体再结晶区轧制，中轧在950以下的未再结晶区轧制，变形量为70%。精轧在Ar3与Ar1之间的双相区轧制。这样得到细小的铁素体晶粒及具有变形带的未再结晶奥氏体晶粒，相变后得到细小的铁素体晶粒并有亚结构及位错。为了实现各段变形，必须严格控制各段温度，在加热时温度不要过高，避免奥氏体晶粒长大，并避免在部分再结晶区中轧制形成混晶组织，破坏钢的韧性。,控制冷却,不同开轧温度时各机架上的轧件温度变化曲线 （坯料尺寸105mm105mm，线材直径5.5mm） 1-开轧温度1150；2-开轧温度1050，3-开轧温度850； 4-加热炉；5-粗轧机组；6-中轧机组；7-精轧机组（8架）,含碳0.5%钢的等温转变曲线 w(C)=0.5%，w(Si)=0.53%，w(Mn)=0.23%,为得到索氏体组织，理想上应使相变在630左右发生（曲线a）。而实际生产中完全等温转变是难以达到的。铅浴淬火（曲线b）近似上述曲线，但由于线材内外温度不可能与铅浴淬火槽的温度立即达到一致，故其室温组织内就有先共析铁素体和一部分粗大的珠光体。线材控制冷却（曲线c）则是根据上述原理将终轧温度高达10001100的线材出轧辊后立即通过水冷区急冷至相变温度。此时加工硬化的效果被部分保留，相变的形核率增大，得到较细的铁素体和珠光体，此后减慢冷却速度，使其类似等温转变。从而得到索氏体+较少铁素体+片状珠光体的室温组织。图中曲线d是自然冷却时线材的温度曲线，高温区停留时间长，组织内部存在相当数量的先共析铁素体和粗大的片状珠光体，成品表面氧化铁皮厚，性能差且不均匀。,穿水冷却线材断面温度的变化简图,线材轧后以很短的时间强烈冷却，使线材表面温度急剧降至马氏体开始转变温度以下，使钢的表面层产生马氏体，在线材出冷却段以后，利用中心部分残留的热量以及由相变释放出来的热量使线材表面层的温度上升，达到一个平衡温度。使表面马氏体回火，最终得到中心为索氏体，表面为回火马氏体的组织。,线材控制冷却工艺要求,线材轧后冷却的目的主要是得到产品所要求的组织和性能，使其性能均匀和减少二次氧化铁皮的生成量，因此对线材冷却的要求是：1）二次铁皮要少，以减少金属消耗和二次加工前的酸耗和酸洗时间；2）冷却速度要适当，要根据不同品种，控制冷却工艺参数，得到所需要的组织；3）要求整根轧件性能均匀。,一般线材轧后控制冷却过程可分为三个阶段，第一阶段的目的是为相变作组织准备及减少二次氧化铁皮生成量。一般采用快速冷却冷却到相变前温度，此温度称为吐丝温度；第二阶段为相变过程，主要控制冷却速度；第三阶段为相变完了，有时考虑到固溶元素的析出，采用慢冷，一般采用空冷。,线材控制冷却工艺的类型,标准斯太尔摩运输机示意图 1精轧机组；2冷却水箱；3吐丝机；4风机；5送风室；6集卷筒,斯太尔摩控制冷却工艺为了适用不同钢种的需要，具有三种冷却形式。这三种类型的水冷段相同，依据运输机的结构和状态不同而分标准型冷却、缓慢型冷却和延迟型冷却。,缓慢型冷却是为了满足标准型冷却无法满足的低碳钢和合金钢之类的低冷却速度要求而设计的。它与标准型冷却的不同之处是在运输机前部加了可移动的带有加热烧嘴的保温炉罩。由于采用了烧嘴加热和慢速输送，缓慢冷却斯太尔摩运输机可使散卷线材以很缓慢的冷却速度冷却。它的运输速度为0.051.4m/s，冷却速度为0.2510/s，它适用于处理低碳钢、低合金钢和合金钢之类的线材。 延迟型冷却是在标准型冷却的基础上，结合缓慢型冷却的工艺特点加以改进而成。它在运输机的两侧装上隔热的保温层侧墙，并在两侧保温墙上方装有可灵活开闭的保温罩盖。当保温罩盖打开时，可进行标准型冷却；若关闭保温罩盖，降低运输机速度，又能达到缓慢型冷却效果。它的运输速度为0.051.4m/s，冷却速度为110/s，它适用于碳钢、低合金钢和某些合金钢线材。,施洛曼控制冷却工艺,施洛曼冷却工艺的线材温度变化及水冷区布置 1线材中心温度；2线材表面温度；3双层冷却水管；4表面温度计； 5精轧机组；6仪表操纵盘；7圆盘飞剪；8成圈器； K1K8正向喷头；A1A6反向喷头,第一种型式是经过水冷后的垂直线圈和水平线圈进行空气自然冷却。它适合各种碳素钢，用调节水冷及改变线圈放置方法和圈距来控制冷却速度。 第二种形式是低速空气冷却，线圈仅是呈水平状放置。 第三种型式为适合某些特殊需要缓冷的钢种，吐丝后面加保温罩，罩内可装烧嘴进行加热保温。 第四种型式用于要求低温收集的钢种，在运输机的后部加了冷却罩，可根据冷却需要采用喷水、空气、蒸汽或喷空气蒸汽混合气的方法进行冷却。 第五种型式主要用于处理奥氏体和铁素体不锈钢。奥氏体钢（不经水冷）、铁素体钢（经水冷）经过一段空气冷却后，在一个辊道式连续退火炉内加热并保温，然后在第二运输带进入水池急冷。,施洛曼控冷工艺风冷段有五种型式,施洛曼五种冷却工艺流程 a自然冷却；b低速空气冷却；c缓慢冷却；d喷水冷却；e水池急冷 1保温罩；2冷却罩；3连续式退火炉；4水冷池,高速线材生产,高速线材生产一般工艺流程如下： 钢坯运入成批称重入库存放炉前上料钢坯质量检查单根称重加热粗轧切头尾中轧预精轧（轧间水冷）切头尾精轧（轧间水冷）穿水冷却吐丝成圈散卷控冷集卷切头尾压紧打捆称重卸卷入库,某高速线材厂的轧机平面布置简图 1-上料台架；2-步进梁式加热炉；3-高压水除鳞装置；4-粗轧机组；5-飞剪；6-中轧机组； 7-飞剪；8-预精轧机组；9-水冷段；10-测径仪；11-飞剪；12-精轧机组；13-水冷段； 14-减定径机组；15-水冷段；16-测径仪；17-夹送辊吐丝机；18-散卷冷却运输线；19-集卷站；20-PF钩式运输线；21-压紧打捆机；22-卸卷站,在产品品种上，高速线材轧机不但能生产碳素结构钢盘条，还能生产几乎所有钢种的盘条；除能生产圆断面光面盘条外，还可以生产相应断面的螺纹盘条，边长为516mm的方断面盘条和内切圆直径为516mm的六角盘条。 近年来，通过轧制中的水冷和相应的变形分配所形成的控制轧制工艺，与轧后控制冷却相配合，使高速线材轧机对产品显微组织及力学性能的控制水平更高。高速线材轧机产品性能的高度均一性是其重要特点，目前普遍可以达到同根线材抗拉强度波动不大于2.5%，同牌号线材抗拉强度波动不大于4%。 经控制冷却的线材，其表面的次生氧化铁皮量比常规轧制的产品少得多，仅为产品重量的0.2%0.6%，而且是易于酸洗清除的魏氏体FeO组织。,高速线材轧机机型,所谓高速轧机，一般是指最大轧制速度高于40m/s的轧机。 高速轧机的特点是：高速、单线、无扭、微张力、组合结构、碳化钨辊环和自动化。其产品特点是盘重大、精度高、质量好。 高速轧机仅仅是高速线材生产的关键设备之一。其机型按每个机架的轧辊大小来划分，可分为大辊径（250290mm）和小辊径（152210mm）两种；按轧辊中心线相对于地面布置的角度来划分，可分为15/75、45、平-立交替二辊式等；按轧辊的支撑状况分，可分为双支点（三辊式和框架式）和悬臂式两种。而45高速轧机，按机架间轧辊交汇位置不同，又分为侧交和顶交两种；按其传动结构不同，又分为外齿传动和内齿传动两种。 上述各种机型可概括为三辊式、15/75、45、平立交替式四种。,高速线材生产的工艺特点,高速线材轧机的生产工艺特点可以概括为连续、高速、无扭和控冷。其中高速轧制是最主要的工艺特点。大盘重、高精度、性能优越则是高速线材轧机的产品特点。,轧制速度高，生产效率高，成本低。以目前共存的几代轧机为例，一套轧制速度为100m/s的机组年产量为27.5万吨，而一套50m/s的机组年产量16万吨，前者为后者的1.7倍左右。从使用坯料情况看，受第一架入口速度的限制，当出口速度一定时，延伸系数即已确定。因此，轧制速度为100m/s的机组其坯料断面面积是50m/s机组的2倍。后者受连铸坯断面不能过小的限制，有可能需采用初轧坯，使成本大大增加。,一：是保证实现高速的条件； 二：是解决高速实现后产生的问题。,高速轧机线材生产技术中“高速”对工艺的要求,（1）实现高速首先是设备，精轧机、夹送辊、吐丝机要能适应高速运转。对无扭轧制来说，限制轧制速度的主要因素是设备。近几年，为了达到更高的轧制速度，精轧机都在进行强化：轧机精度提高，辊轴加粗，润滑油量加大，轧机间距拉开。,（3）轧机间的张力对轧件精度影响极大，应尽可能实现无张力和微张力轧制。 在预精轧必须实现无张力，在中轧和粗轧通常设置3个活套。,（2）在工艺上保证高速的主要条件是原料质量、轧件精度、轧件温度。高精度、高质量的轧件是保证不产生轧制故障最根本的条件。,高速线材产品的质量控制,对线材质量要求更多的是必须满足后部工序的使用性能。一般线材交货技术条件规定的质量内容有：外形及尺寸精度；表面质量及氧化铁皮；截面质量及金相组织；化学成分及力学性能。 线材用途不同其质量要求也各有侧重，如冷镦材除对力学性能有严格要求外，最主要的是要求冷镦不开裂，而要想保证不开裂就要严格控制夹杂及表面裂纹、折叠、划伤等会造成开裂的缺陷。焊条钢盘条的质量要求最主要的是对化学成分及偏析要严格控制。,高速线材轧机生产的热轧盘条的质量控制,通常包括两个方面的内容： 盘条的尺寸外形，即尺寸精度及外表形貌； 盘条的内部质量，即化学成分、微观结构和各项性能。前者主要由盘条轧制技术控制，后者则除去轧制技术之外，还严重地受炼钢工序的影响。,影响热轧盘条尺寸精度的因素,轧制工序是控制尺寸精度的主要环节。,轧件的温度变化将影响变形抗力