CN203316478U - 一种高速线材紧凑式无孔轧制生产线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高速线材紧凑式无孔轧制生产线，包括依次设置的加热单元、粗轧单元、中轧单元、预精轧单元和精轧单元，采用多架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机多道次轧制，轧制过程中控制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0.1m/s～20.0m/s。本实用新型减少了轧机数量，降低了轧辊的故障率及能源消耗，提高了生产效率，并减少了厂房占地面积，降低了投资，解决了轧线较长，轧机数量较多，轧辊故障率高，能源消耗大，产品容易产生质量缺陷等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢铁冶金领域，具体涉及一种高速线材紧凑式无孔轧制生产线。
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，2012年产量达到中国钢铁总量的25%。
众所周知，高速线材主轧线轧制机组主要包括：粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、精轧机组和减定径机组。目前高速线材粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、精轧机组和减定径机组机架数分别为6架+6架+6架+8架+4架，轧线轧机数量达到30架，或者更多。随着客户对钢铁产品性能要求的提高，为了获得更优的力学性能，需要提高轧制压缩比，因此坯料尺寸逐渐增大。然而这样就伴随着轧制机架数量的增多，轧线长度增加、厂房面积增加，导致投资较高。
高速线材生产包括孔型轧制生产方法和无孔型轧制生产方法：孔型轧制生产方法中孔型系统由粗轧孔型、延伸孔型、精轧孔型和减定径孔型构成。延伸孔型和精轧孔型一般为椭圆-圆孔型系统，粗轧孔型为箱型孔、椭圆、圆孔型。这种孔型系统成为高速线材轧制的主流孔型系统。但是采用孔型轧制方法存在如下缺点：
1、采用孔型轧制，须在新辊上开槽后进行生产，轧辊利用率低，同时轧槽磨损不均匀以及孔型侧壁的影响使轧辊重车次数减少，增加了轧辊消耗，生产成本较高。
2、轧制过程中由于孔型侧壁对轧件宽展的限制，若孔型和规程设置不当或者压下调整不当或者轧制温度和轧制速度波动，易出现过充满、欠充满等问题，造成耳子、折叠等缺陷，影响高速线材产品尺寸精度和表面质量；
3、此方法对导卫的设计、制造、及安装精度等要求均较高；
3、轧辊磨损后需换孔停机，影响轧机生产率；
4、由于轧辊开槽，降低了轧辊强度和刚度，且开槽后轧辊直径变小，最大咬入角也会偏小，坯料适应范围较窄。
5、由于高速轧制需要孔型参与变形，整体适应性和通用性较差，对轧件要求较高，轧辊利用率较差，有孔型轧制电耗高，增加生产成本，降低生产效率。
而采用无孔型轧制生产方法生产高速线材，其仍存在轧线较长，轧机数量较多，无孔型 轧制几道次后出现的锯齿形折叠缺陷，影响最终产品质量。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种高速线材紧凑式无孔轧制生产线，减少了轧机数量，降低了轧辊的故障率及能源消耗，提高了生产效率。
本实用新型公开了一种高速线材紧凑式无孔轧制生产线，包括依次设置的加热单元、粗轧单元、中轧单元、预精轧单元和精轧单元，所述粗轧单元包括多架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述中轧单元包括多架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述预精轧单元包括多架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机。
进一步，所述粗轧单元包括6架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述中轧单元包括4架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述预精轧单元包括4架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机。
进一步，所述粗轧单元包括6架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述中轧单元包括6架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述预精轧单元包括4架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机。
进一步，所述粗轧单元与中轧单元之间设有锯剪单元Ⅰ，所述中轧单元与预精轧单元之间设有锯剪单元Ⅱ，所述预精轧单元与精轧单元之间设有冷却装置Ⅰ和锯剪单元Ⅲ，所述精轧单元后设有冷却装置Ⅱ、减定径装置和冷却装置Ⅲ。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型一种高速线材紧凑式无孔轧制生产线，包括以下优点：
1）采用无孔型轧制，轧辊强度和刚度较有孔型时增加，机架数减少，轧制道次压下量增加，轧制规程更为合理，轧制节奏更为简单可控，可实现大压下轧制，使轧件组织更加致密，性能良好。
2）粗轧单元、中轧单元及预精轧单元实现无孔型轧制，减少了由于孔型轧制而产生的型铁欠充满和过充满等问题的出现，轧件宽度方向变形均匀，使得轧件两端的舌头、鱼尾区域减小，切损率降低，成材率提高。
3）采用无孔型轧制可以通过调节辊缝改变轧制规程，节约了换辊时间，提高了生产率；且轧辊利用率提高，车削量减少，轧辊储存量减少，节省了轧辊费用。
4）由于无孔型轧制没有孔型侧壁的限制作用，较孔型轧制，其轧制力降低，降低电耗，节约了能源。
5）导卫结构简单、加工方便、磨损少、寿命长、安装调整方便。
6）采用紧凑式少机架无孔型轧制，轧机数量减少，轧线长度降低，因而减少了轧制过程中的温降，降低了生产故障率，在线控制难度降低。
7）采用紧凑式少机架无孔型轧制，减少车间厂房面积及轧机数量，节省工程投资。
附图说明
为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：
图1为本实用新型实施例1的工艺布置图；
图2为本实用新型实施例2的工艺布置图；
图3为本实用新型的轧机箱型孔型示意图；
图4为本实用新型的轧机椭圆孔型示意图；
图5为本实用新型的轧机圆孔型示意图。
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。
实施例1
如图所示，本实用新型的一种高速线材紧凑式无孔轧制生产线，包括依次设置的加热单元、粗轧单元、中轧单元、预精轧单元和精轧单元，所述粗轧单元包括多架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述中轧单元包括多架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述预精轧单元包括多架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机。
本实施例中，所述粗轧单元包括6架平辊、立辊交替布置的轧机，所述中轧单元包括4架平辊、立辊交替布置的轧机，所述预精轧单元包括4架平辊、立辊交替布置的轧机。
本实施例中，所述粗轧单元与中轧单元之间设有锯剪单元Ⅰ，所述中轧单元与预精轧单元之间设有锯剪单元Ⅱ，所述预精轧单元与精轧单元之间设有冷却装置Ⅰ和锯剪单元Ⅲ，所述精轧单元后设有冷却装置Ⅱ、减定径装置和冷却装置Ⅲ。
使用本实用新型的高速线材紧凑式无孔轧制生产线轧制线材的方法，包括以下步骤：
a、将截面尺寸为150mm×150mm的钢坯在加热单元内加热到950℃；
b、加热后的钢坯进入粗轧单元经过平辊、立辊交替布置的轧机6道次的轧制得到钢条，每架轧机的进出口均设有引导钢坯按要求的方向和状态顺利进出轧机的导卫，最后一架轧机采用箱型孔轧制；轧制过程中控制每道次的延伸系数分别为：第一道次1.15，第二 道次1.2，第三道次1.2，第四道次1.3，第五道次1.25，第六道次1.3，每道次宽展系数为0.1～0.45，轧制过程中钢坯运行速度为2.6m/s；
c、经锯剪单元Ⅰ去掉不规则变形的头尾部；
d、钢条进入中轧单元经过平辊、立辊交替布置的轧机4道次轧制，每架轧机的进出口均设有引导钢坯按要求的方向和状态顺利进出轧机的导卫，最后一架轧机采用箱型孔轧制；轧制过程中控制每道次的延伸系数分别为：第一道次1.2，第二道次1.3，第三道次1.25，第四道次1.3，每道次宽展系数为0.1～0.45，轧制过程中钢坯运行速度为5m/s；
e、经锯剪单元Ⅱ去掉不规则变形的头尾部；
f、钢条进入预精轧单元经过平辊、立辊交替布置的轧机4道次的轧制，每架轧机的进出口均设有引导钢坯按要求的方向和状态顺利进出轧机的导卫，最后三架轧机依次采用箱型孔轧制、椭圆孔型轧制和圆孔型轧制；轧制过程中控制每道次的延伸系数分别为：第一道次1.2，第二道次1.3，第三道次1.2，第四道次1.3，每道次宽展系数为0.1～0.45，轧制过程中钢坯运行速度为12m/s；
g、经冷却装置Ⅰ冷却并由锯剪单元Ⅲ去掉不规则变形的头尾部；
h、进入精轧单元按照常规方法进行精轧得到线材；
i、经冷却装置Ⅱ、减定径装置和冷却装置Ⅲ依次冷却，实现低温轧制，有效改善线材的性能，控制线材最终的减径和定径，再冷却后得到线材成品。
实施例2
本实用新型的另外一种实施方式，一种高速线材紧凑式无孔轧制生产线，包括依次设置的加热单元、粗轧单元、中轧单元、预精轧单元和精轧单元，所述粗轧单元包括多架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述中轧单元包括多架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述预精轧单元包括多架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机。
本实施例中，所述粗轧单元包括6架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述中轧单元包括6架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述预精轧单元包括4架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机。
本实施例中，所述粗轧单元与中轧单元之间设有锯剪单元Ⅰ，所述中轧单元与预精轧单元之间设有锯剪单元Ⅱ，，所述预精轧单元与精轧单元之间设有冷却装置Ⅰ和锯剪单元Ⅲ，所述精轧单元后设有冷却装置Ⅱ、减定径装置和冷却装置Ⅲ。
使用本实用新型的高速线材紧凑式无孔轧制生产线轧制线材的方法，包括以下步骤：
a、将截面尺寸为165mm×165mm的钢坯在加热单元内加热到1300℃；
b、加热后的钢坯进入粗轧单元经过平辊、立辊交替布置的轧机6道次的轧制得到钢条，每架轧机的进出口均设有引导钢坯按要求的方向和状态顺利进出轧机的导卫，最后一架轧机采用箱型孔轧制；轧制过程中控制每道次的延伸系数分别为：第一道次1.3，第二道次1.2，第三道次1.35，第四道次1.45，第五道次1.4，第六道次1.35，每道次宽展系数为0.1～0.45，轧制过程中钢坯运行速度为4m/s；
c、经锯剪单元Ⅰ去掉不规则变形的头尾部；
d、钢条进入中轧单元经过平辊、立辊交替布置的轧机6道次轧制，每架轧机的进出口均设有引导钢坯按要求的方向和状态顺利进出轧机的导卫，最后一架轧机采用箱型孔轧制；轧制过程中控制每道次的延伸系数分别为：第一道次1.25，第二道次1.3，第三道次1.3，第四道次1.4，第五道次1.4，第六道次1.3，每道次宽展系数为0.1～0.45，轧制过程中钢坯运行速度为,6m/s；
e、经锯剪单元Ⅱ去掉不规则变形的头尾部；
f、钢条进入预精轧单元经过平辊、立辊交替布置的轧机4道次的轧制，每架轧机的进出口均设有引导钢坯按要求的方向和状态顺利进出轧机的导卫，最后三架轧机依次采用箱型孔轧制、椭圆孔型轧制和圆孔型轧制；轧制过程中控制每道次的延伸系数分别为：第一道次1.25，第二道次1.3，第三道次1.2，第四道次1.35，每道次宽展系数为0.1～0.45，轧制过程中钢坯运行速度为15m/s；
g、经冷却装置Ⅰ冷却并由锯剪单元Ⅲ去掉不规则变形的头尾部；
h、进入精轧单元按照常规方法进行精轧得到线材；
i、经冷却装置Ⅱ、减定径装置和冷却装置Ⅲ依次冷却，实现低温轧制，有效改善线材的性能，控制线材最终的减径和定径，再冷却后得到线材成品。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。
Claims (4)
1.一种高速线材紧凑式无孔轧制生产线，其特征在于：包括依次设置的加热单元、粗轧单元、中轧单元、预精轧单元和精轧单元，所述粗轧单元包括多架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述中轧单元包括多架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述预精轧单元包括多架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机。
2.根据权利要求1所述的一种高速线材紧凑式无孔轧制生产线，其特征在于：所述粗轧单元包括6架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述中轧单元包括4架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述预精轧单元包括4架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机。
3.根据权利要求1所述的一种高速线材紧凑式无孔轧制生产线，其特征在于：所述粗轧单元包括6架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述中轧单元包括6架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机，所述预精轧单元包括4架平辊轧机或平辊、立辊交替布置的轧机。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种高速线材紧凑式无孔轧制生产线，其特征在于：所述粗轧单元与中轧单元之间设有锯剪单元Ⅰ，所述中轧单元与预精轧单元之间设有锯剪单元Ⅱ，所述预精轧单元与精轧单元之间设有冷却装置Ⅰ和锯剪单元Ⅲ，所述精轧单元后设有冷却装置Ⅱ、减定径装置和冷却装置Ⅲ。
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