棒线材生产工艺培训

棒线材工艺

`概述棒材：棒材是简单断面型钢，一般成根供应，主要包括圆钢和螺纹钢筋，小型棒材也可成卷供应。分类：按断面形状分为圆形、方形、六角形以以及建筑用螺纹钢筋等几种。我公司棒材线目前主要产品φ12-φ40螺纹钢，φ18-φ22锚杆钢筋。随着大跨度桥梁和高层建筑对大规格钢筋的需要，小型棒材轧机生产钢筋的上限已经扩大至Φ52mm，而合金钢小型棒材轧机产品的上限加大至Φ75mm，甚至Φ80mm。概述

线材一般是指直径为Φ5～Φ16mm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。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，但生产数量很少。线材品种按化学成分分类，一般分为低碳线材（称软线）、中高碳线材（硬线），还有低合金与合金钢线材、不锈钢线材及特殊钢线材（轴承、工具、精密等）几大类。碳素钢线材的生产最为广泛，占线材总量的80～90％。高速线材轧机特点一般将轧制速度大于40m/s（区分高线和普线的一个基本特点）的线材轧机称为高速线材轧机。高速线材轧机的生产工艺特点：连续、高速、无扭和控冷。其中高速轧制是最主要的工艺特点（此外，单线、微张力、组合结构、碳化钨辊环和自动化）。高速线材产品特点：盘重大、精度高、性能优良。高速无扭精轧高速无扭精轧工艺是现代线材生产的核心技术之一，它是针对以往各种线材轧机存在诸多问题，综合解决产品多品种规格、高断面尺寸精度、大盘卷和高生产率的有效手段。唯精轧高速度才能有高生产率。才能解决大盘重线材轧制过程的温降问题。精轧的高速度要求轧制过程中轧件无扭转，否则事故频发，轧制根本无法进行。因此，高速无扭精轧是高速线材轧机的一个基本特点。轧钢厂棒线的现状棒材生产线设备是年产120万吨棒材生产线，与现有的连铸机配套。连铸坯规格为：连铸坯(160)×(160)×12000mm单根坯料重量：2335kg线材生产线简介双高线设计年产量150万吨，设计速度110米/秒，采用160mm*160mm方形断面连铸坯，可生产Φ5.5-Φ20规格光面盘圆钢筋和Φ6-Φ12螺纹钢筋，目前我们主要生产Φ6、Φ8、Φ10、Φ12、φ14的HPB400E建筑用钢筋，Φ8、Φ10、Φ12规格30MnSi光圆钢筋，82B，45-75优质碳素结构钢。线材生产按其流程特点基本上划分为3大工序（，即原料加热、轧制控冷、精整成品库。双线布置，采用达涅利顶交精轧机，水冷加风冷的斯太尔摩冷却工艺。热送热装的优缺点连铸坯热送热装技术是指在400℃以上温度装炉或先放入保温装置，协调连铸与轧钢生产节奏，然后待机装入加热炉。我国20世纪80年代后期开始首先在武钢进行热送热装试验，90年代宝钢、鞍钢等在板带轧制中试验，并逐步采用了热送热装技术。90年代中期以后我国棒线材大量采用了热送热装技术，但是距日本和一些欧美国家的水平还有较大的差距。热送热装的优缺点热送热装的优点节约能源。提高连铸坯入炉温度，可以缩短连铸坯加热时间，从而提高加热炉的生产能力。提高成材率。连铸坯热送热装的入炉温度越高，加热时间越短，连铸坯的氧化铁皮和烧损越少，提高金属收得率。缩短生产周期。由于连铸坯入炉温度的提高，加热时间的缩短，相对于传统的冷装炉轧制工艺而言，都大大缩短了从钢水冶炼到轧制成品所需要的时间，简化了产品的生产工艺，缩短了生产周期。优化产品性能。连铸坯热坯装炉，缩短了加热时间，减少了表面氧化铁皮的产生，在轧制时如能较好地对控轧控冷技术进行控制应用，将能生产出比常规冷坯装炉表面质量好、组织均匀、性能优良的产品。热送热装的工艺和技术我厂线材加热炉的坯料是由炼钢连铸坯车间提供无缺陷的合格连铸坯，连铸坯由辊道热送到车间，并经称重和测长，直接热送进加热炉，热坯来料温度约为500℃。冷坯通过汽车运送至轧钢车间的钢坯跨，由夹钳吊车成批吊运到上料台架上或吊运至堆存区存放。送入加热炉的冷坯由冷坯上料台架步进输送到入炉辊道上，经称重、测长后，运至步进梁式加热炉加热，加热燃料来源于高炉和转炉产生的煤气。主要设备及工艺特点加热炉：加热炉为侧进侧出双蓄热室步进梁式煤气加热，采用三段式式加热制度，即根据炉内的供热分配分为预热段、加热段和均热段，加热段的主要作用就是快速加热钢坯，使其达到需要温度，因为升温速度快，所以钢坯通体温度不均匀，这时均热段的作用就得以发挥，通过均热段使钢坯表面、心部及头尾温度达到一致。棒材主要设备及工艺特点全轧线共有18架轧机，分为粗轧、中轧、精轧机组。轧机平-立交替布置的轧机组成，其中：1－10架为闭口轧机，11－18架为短应力线轧机，第14、16、18架为平/立可转换轧机，各架轧机均由直流电机单独传动，在中轧机组及精轧机组前各设一台启停式飞剪对轧件进行切头、切尾及事故碎断。整个轧线采用全连续、全无扭轧制，粗、中轧机组采用微张力轧制，精轧机组之间和精轧机组各架轧机之间均设置立活套，实行无张力控制轧制。根据产品规格的不同，粗轧机组轧出的Ф72mm圆轧件在中轧和精轧机组轧制6～12道次，Ф12～40mm带肋钢筋（其中：Ф12～22mm带肋钢筋用切分法生产）、Ф18-22树脂锚杆用热轧钢筋。成品最大轧制速度为18m/s。精轧机组前后设置有轧件控冷装置，精轧机组后设有剪切、精整、收集等装置。主要设备两条高线主要设备的选择，根据钢坯断面、产品规格及其尺寸精度的要求，全线均采用无扭轧制。共分4个机组，由粗轧6架、中轧6架、预精轧6架、精轧10架、共28个机架组成。A、B线轧机配置相同，B线和A线的不同在于B线考虑了预留减定径机组，A线不设减定径机组也不考虑预留。粗轧机组由4架Φ610/520mm和2架Φ480/420mm轧机组成；中轧机组由4架Φ480/420mm和2架Φ380/320mm轧机组成；预精轧机组前4架由Φ380/320mm轧机组成。以上轧机均为短应力线轧机，平立交替布置。主要设备预精轧机组后2架由Φ212/191mmV型顶交超重型机架组成，由1台交流调速电机经联合齿轮箱集中传动。精轧机组由10架Φ212/191mm轧机组成，顶交45°超重型无扭轧机，由1台交流调速电机经联合齿轮箱集中传动。轧辊为悬臂辊环式，轧辊轴线与地平面呈45°，相邻两机架间轧辊轴线互成90°布置。使用碳化钨辊环。减定径机组为顶交45°超重型无扭轧机，由1台交流调速电机经联合齿轮箱集中传动。轧辊为悬臂辊环式，轧辊轴线与地平面呈45°，相邻两机架间轧辊轴线互成90°布置，使用碳化钨辊环。4架减定径机可用换辊小车整机架快速更换。二辊水平轧机整体式牌坊上辊压下装置上辊轴向调整装置换辊小车液压马达平衡胶体（弹性阻尼体）短应力轧机的结构组成短应力轧机的基本结构组成如图所示：活套活套布置：轧线设有5个活套，分别为位于精轧机组之间。活套作用：贮存多余轧件用以应对轧机转速突然升高和降低引起的秒流量变化，实现无张力轧制，确保轧件尺寸精度。棒材导卫导卫：安装在轧机的进出口，引导轧件按正确的形态和方向进出孔型的装置。棒材的导卫及各种零部件有几百种之多。导卫装置在轧钢生产中起着极其重要的作用，生产中所发生的各种堆钢事故有大半是因为导卫问题造成的。分类：棒材使用的导卫基本可划分为两种，一种是滑动导卫（进口、出口）、另一种是滚动导卫（进口滚动）。各机组使用的导卫装置有一定差别，但大同小异。导卫的安装与调整：线下预装、线上安装。导卫导卫的种类及我厂所使用的导卫类型1、现代棒材轧机所使用的导卫基本上分为滑动导卫、滚动导卫、切分导卫、扭转导卫等，为保证快速、连续、稳定的生产，要求导卫有以下方面特点：稳定性好，易于更换；导卫耐磨性好；对润滑要求较高，且要有足够的冷却；尺寸要精确，以保证导卫的对中性要好。2、我厂使用的扭转导卫为滚动扭转导卫，只有在轧制切分规格时17H出口使用。3、我厂使用的切分导卫有二切分导卫、三切分导卫、四切分导卫，其中二切分和三切分均为一组切分轮。四切分导卫则是由两组切分轮组成，第一组将轧件切分为三根轧件，第二组将中间一根轧件继续切分成两根。我厂使用的几种滚动导卫中轧滚动导卫精轧导卫我厂使用的几种滚动导卫预切分滚动进口导卫四切分切分导卫活套动作过程立式活套和水平活套的区别只是起套方向不同，水平活套是气缸推动起套辊向水平方向运动，而立式活套是起套辊向上抬起。活套台起套辊压辊压辊轧机轧机压辊起套辊孔型系统及其特点棒材的孔型系统：平箱→方箱→椭圆→圆→…→椭圆→圆，即除了第一和第二道次外都是椭圆与圆交替布置的孔型系统。箱型孔和方型孔：通过这种孔型系统轧出的轧件断面为矩形或方形。孔型系统及其特点椭圆→圆孔型：通过该孔型系统轧出的断面为椭圆形和圆形。该孔型系统优点：轧件可以从一种断面平稳的转换成另一种断面，避免了由于剧烈不均匀变形而产生局部应力，减少了轧件劈头；没有较尖的棱角，轧件冷却均匀，减少裂纹的产生；有利于去除轧件表面氧化铁皮。缺点：椭圆轧件在圆孔中轧制不稳定，因而对导卫装置的安装调整要求严格；圆孔型对来料轧件尺寸波动适应性差，调整要求严格。生产工艺-原料检验原料的检查：钢坯进厂后要进行钢坯检验，检验依据执行冶金行业标准YB/T2011-2004，首先要确保钢坯各尺寸偏差、钢坯弯曲度、断面平整度、对角线之差等不得超过相关规定，钢坯表面不得有肉眼可见的重接、翻皮、夹杂、缩孔、裂纹等缺陷，有必要的话还要对其内部成分组织进行检验。生产工艺-加热加热：线材生产属于热轧一种形式，轧制之前的钢坯原料需要先经过加热到一定温度。加热目的：提高塑性，降低变形抗力，改善内部组织，消除铸锭缺陷。加热要求：严格执行加热制度，钢坯整体温度均匀，无过热、过烧等现象。生产工艺-开轧温度开轧温度：咬入第一架轧机时的轧件温度。我们经常把开轧温度和加热温度混为一谈，这是非常错误的，加热温度是钢坯在加热炉加热时检测元件检测到的炉膛温度。开轧温度过高容易发生堆钢事故，并且燃料消耗增加，开轧温度过低又使轧机负载增大，致使电力消耗变大，并切对轧辊、导卫等都带来不利。所以生产过程中控制好开轧温度是非常关键的。根据钢种不同开轧温度也不相同，例如我们现在生产使用开轧温度为1000°±50°。生产工艺-工艺参数设定生产之前，主控台操作人员根据工艺要求将各种工艺参数输入电脑，并检查其正确性。生产过程中要根据实际情况对某些参数进行适当调整以达到最优化。工艺参数：轧制程序（包括各道次料型尺寸、轧制速度、延伸系数、轧制力、电机负荷等参数）、轧辊直径、各辊道参数、各飞剪参数、各活套参数、水冷参数、夹送辊吐丝机参数等。生产工艺-轧制轧制：轧件在旋转的轧辊间产生塑性变形的过程。轧制工序是轧钢生产中最关键的工序，它完成了从原料到成品的延伸变形整个过程。轧制过程中需要控制的主要工艺参数就是轧制速度和料型。生产工艺-轧制轧制速度与轧制料型：之所以把轧制速度和料型放在一起来说，是因为生产过程中速度与料型的控制是相辅相成的。形成连轧的条件就是秒流量相等，即FV=C（常数），用语言表述就是单位时间内流经每一架轧机的金属体积相等。实现良好的速度和料型调整是有前提的：首先要有稳定的设备；再者要有良好的孔型设计，也就是说要有一套完备孔型系统；最后要确保孔槽的加工精度和安装精度。只有具备了上述条件，才能通过速度与料型的调整，使生产连续、稳定。

穿水工艺要求及性能穿水的目的：通过穿水冷分别控制进入精轧机组和进入冷床的轧件温度，使其保持在工艺要求的范围内，从而控制晶粒的过分长大、减少氧化，代替离线热处理等，使轧件从高温奥氏体组织转变成与所要求性能相对应的常温金相组织。精整部分的工艺特点棒材的质量检查包含两方面内容：一是尺寸和外形，即尺寸精度（直径偏差、不圆度）及外表形态（不得有耳子、折叠、结疤等有害缺陷），该部分内容在现场直接用工具测量和肉眼观察。二是内部质量，即化学成分（主要是C碳、Si硅、Mn锰、P磷、S硫的含量不能超标）和机械性能（屈服强度、抗拉强度、断后伸长率），该部分需取样后送检验室做相关试验获得数据。质检执行标准热轧光圆钢筋检测标准为：钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋；国标号为：GB1499.1热轧带肋钢筋检测标准为：钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋；国标号为：GB1499.2；我厂产品标识例如钢材表面标识4//E/4/0/2/2/5的意义4E:4代表抗拉强度为400兆帕，E代表抗震钢筋；

402:是“生产许可证号”品牌的缩写；25:代表钢筋的直径为25mm；我厂生产要求成对二支轧辊的螺纹旋向，一支右旋，一支左旋。轧槽刻字在右旋轧槽中，刻字辊装在轧机的上辊。轧钢厂生产定尺长度规格有:9m、12m；钢筋应按批进行取样；每批重量不大于60吨的钢材，取样4根。超过60吨的部分，每增加40吨（或不足40吨的余数），增加1个拉伸试验样和弯曲试验样；钢筋按定尺交货时的长度允许偏差不得0-50mm合格的棒材打包要求：9米定尺钢材要求打8道，12米定尺钢材要求打12道。精整部分的工艺特点称重、挂牌及卸卷、入库。称重有专门的电子秤，控制器显示屏主要内容有重量，日期、时间、批号、钢种、规格、钩号以及故障和操作方式等。标牌机主要打印内容有日期、批号、钢种、规格和重量以及公司名称等。生产新设备轧机的布置形式也由原来的棋盘式发展到现在的连续式布置，由水平布置发展到现在的平立交替式的布置。目前，棒线布置形式以连续式平立交替布置为主，甚至某些厂棒线在末架设置平立可转化式轧机。闭口式轧机短应力线轧机生产新工艺-无头轧制日本钢管公司1997开发成功EBROS(EndlessBarRollingSystem)技术，并设计制造了世界上第一条棒、线材无头轧制生产线。采用无头轧制技术可以减少切损，提高生产率，而且在焊接区域内没有出现表面缺陷、内部缺陷及化学成分的偏差，也没有任何缺陷而影响轧制工艺和最终产品的质量。生产新工艺-无孔型轧制定义：在没有轧槽的平辊上轧制钢坯和棒材的方法,也叫平辊轧制、圆边矩形轧制或无槽轧制。优点变形均匀，轧件质量好减少了轧辊的磨损和轧辊车削量减少了轧辊和导卫装置的数量提高辊身利用率直接轧制我公司目前高线也实现直轧，不经过加热炉直接轧制，在连铸高拉速为前提，通过高速辊道输送至轧机，由于不需要加热消耗煤气，降低成本效果显著。生产新工艺-切分轧制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。优点：使产量大幅提高可以扩大产品规格范围充分利用轧机能力，降低燃料消耗、电耗以及轧辊消耗等切分轧制采用的方式切分的主要方法有两种：切分轮和辊切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。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，由于故障率高目前很少采用。切分方法切分轧制工艺的意义1、不同规格产品的生产能力基本均衡。因为炼钢连铸能力相对稳定，而轧钢能力因为生产规格不同波动大，特别是小规格棒材产量低。采用切分工艺可以使多种规格棒材的轧制能力基本相等，同时，对于轧钢工序来说，可使加热炉、轧机、冷床及其它辅助设备的生产能力充分发挥。2、可大幅度提高轧制小规格产品的台时产量。采用切分轧制由于缩短了轧件长度，从而缩短了轧