1、精選優質文檔-傾情為你奉上精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業專心-專注-專業精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業線材軋機的發展與現狀wire mill are development and the status摘要: 通過對線材軋機的技術發展概況以及對先進技術的闡述, 論述了線材軋機在我國的技術發展與現狀；簡介高速線材軋機的發展。關鍵詞: 線材軋機; 發展；現狀當前, 全世界經濟發展較快的是亞洲, 然而中國又是亞洲的焦點, 在如此快速發展的形勢下, 我國的基礎建設得到了飛速發展, 各種不同規格的線材出現了供不應求的局面。而原有老式傳統的橫列式軋機、復二重軋機不僅在精度上、質量上

2、, 而且在產量上和控制水平上, 遠遠不能滿足當今市場發展的需要。因此, 在20 世紀60 年代后期, 隨著技術水平的不斷提高, 國際上相繼研制出各種不同類型的新式高速無扭精軋機組, 線材卷重由原來的幾十公斤增加到兩噸半, 軋制最終出口速度由原來的20m/ s 30m/s 提高到現在的130m/s , 成品公差達011mm。由于線材表面質量光潔, 頭尾公差值小, 并且采用穿水冷卻和散卷控制冷卻后, 金相組織更加均勻, 因此不必再經過熱處理就可拉絲, 從而大大降低了成本, 受到了廣大用戶的好評和歡迎。目前具有代表性的精軋機有: 內傳動45 度線材軋機、外嚙合傳動45 度精軋機、X 型45 度集中傳

3、動精軋機、Y 型三輥式精軋機、平立輥傳動精軋機、75 度15 度集中傳動精軋機六種型式。這些軋機和老式軋機相比有如下特點: 單線連續軋制,操作方便、安全; 軋制速度高, 目前可達130m s; 換輥方便; 換導衛比較方便; 作業率高, 成本低; 線材公差小,表面光滑; 線材內在質量高; 自動化控制水平高。近年來,我國線材軋機設備發展非常迅速。線材軋機是專門用于軋制盤條(即線材)的軋機。線材是型材中斷面尺寸最小的產品，從坯料軋成成品，總延伸系數大，軋件在每架軋機上往往只軋一道次，故線材軋機是熱軋型材中機架數目最多、分工最細的軋機。通常認為直徑范圍在5.520mm的線材在高速線材軋機上生產，直徑在

4、1660mm的線材多用小型線材聯合機組生產成棒卷。目前現代化的連續式線材軋機一般由2128架軋機組成，分為粗軋機組、中軋機組和精軋機組，中軋機組有時還分為一中軋、二中軋兩組。線材軋機的結構和布置方式一直朝著高速、連續、無扭、單線、組合結構、機械化、自動化的方向發展。由巴西圣保羅Viliares設備公司為巴西貝戈爾一內拉鋼鐵廠建造的世界上速度最高的線材軋機-貝戈爾一內拉的新單線線材軋機。1.小型、線材軋制技術的發展方向 高速、連續軋制是20 世紀中期工業發達國家提出的線材和小型材軋制技術的發展方向。小型和線材軋機的產品均為小斷面, 重量輕, 只有提高軋制速度才能提高小時產量。1.1高速軋制20

5、世紀中期, 線材軋機的最高軋制速度只有30m/ s。經濟學家從成本構成的角度分析指出, 如果軋制速度提高1 倍, 雖然設備造價也提高1 倍,但冶金企業仍會因人工投入的相對減少而盈利。在這個方針指引下, 許多軋機制造商研制了具有更高速度的軋機, 直至最終誕生了高速線材軋機,開創了線材生產的新時代。之后, 提高軋制速度仍是人們追求的主要目標。因為高速軋制不僅可以提高生產效率, 而且軋制時可使用更大斷面的連鑄坯。時至今日, 最高實用軋制速度已達120m/ s, 小型軋機速度也提高了1 倍。1990 年投產的巴西Belgo 廠棒線材軋機, 生產5.5mm 線材的保證速度為120m/ s, 最高速度達1

6、40m/ s,16mm 大盤卷軋制速度可達26.4m/ s。直條棒材生產時軋制速度往往受冷床限制, 西馬克公司曾提出小規格直條棒材軋制速度最大允許為41m/ s。提高速度需要更多投入, 用經濟法則可權衡在某一時期或許會有暫時的最高經濟速度, 但“高速軋制”無疑是線材、小型軋機發展中的追求。1.2連續軋制通過對小型、線材軋機諸多布置形式和工藝特點比較后, 得出橫列式、順列式、布棋式、半連續式都不如連續式更能適應小型與線材軋制的要求。細長的軋件溫降快, 軋制時間是關鍵。以前曾提出過極限軋制時間, 即限定總軋制時間和成品道次的軋制時間。總軋制時間限制總溫降;成品道次的軋制時間限定軋件頭尾溫差。活套軋

7、制、穿梭軋制, 造成軋制時間長、溫降大、軋件頭尾溫差大, 不利于軋制時間的控制。而連續式軋制不僅軋制時間短, 而且可以減少軋件頭尾溫差, 理論上可以實現各機座的恒溫軋制, 從而在工藝上取消了對坯料重量的限制,這是橫列、順列、布棋、半連續式布置做不到的。連續式軋機操作最簡便, 用人最少, 軋機效率最高。由于多年來追求高速、連續軋制, 因而小型和線材軋機得到迅速發展, 同時也促進了軋鋼技術進步。2高速線材軋機的發展近年來，高速線材生產取得巨大進步，主要表現在生產率顯著提高。產品規格范圍增大，鋼種增多。產品精度有所提高，一般均能達到士O.lmm。低溫軋制、控軋挖冷、熱裝熱送等技術的采用節約了能源，提

8、高了成品率和產品性能。全連續無扭軋制避免了產品扭曲軋制產生的應力，提高了產量質量。我國線材產量已居世界前茅，這批“高線” 軋機全部投產后， 我國不僅在產量上將成為線材生產大國， 而且推進了線材生產技術的進步， 成為我國線材行業技術進步的里程碑。2.1高速線材軋機的技術進步全連續、無扭、高速軋制。粗、中軋平立交替布置，精軋機前設有預精軋，設計最大終軋速度達120m/s，經生產實踐最新提出的保證最大軋速將按線材不同規格分別提出，如2010年西門子奧鋼聯公司(美國摩根公司被該公司兼并)為宣化鋼鐵公司設計制造高速線材軋機，其終軋速度保證值:小5.5-7.5mm，線材112m/s ,中5mm線材為l 1

9、05m/s,小6mm淬火螺紋鋼為85m/s。提高線材軋機終軋速度是一個系統工程，不僅牽涉到主軋機機械、電氣設備，也和精軋機臺數、機架間距和冷卻制度有關，不使因軋速過高提高終軋溫度影響產品機械性能，并且要有承受線材高速沖擊的吐絲機和飛剪等配套設備。增加減定徑設備，提高產品精度，解決線材精軋過程中溫度控制問題。增大進料鋼坯斷面，既可適應上游連鑄機提高鑄坯生產率及質量的需要，也可提高卷重，提高線材軋機生產率和成材率。連鑄坯熱裝熱送合格連鑄坯通過熱裝輥道直接進人加熱爐進行加熱和均熱，熱裝溫度可達600以上，提高了加熱爐的生產率，減少了鋼坯加熱時的能耗和鋼坯在冷卻、加熱過程中的氧化鐵皮損失，提高了金屬收

10、得率。低溫軋制。將開軋溫度控制在950左右，在選擇粗中軋機架剛度和主電機容量時均適應此要求，以達到總體節能和減小金屬燒損的效果。控冷控溫軋制。單一孔型系統。所有產品(小5.0-25mm)僅需在4架減定徑機組上進行換輥完成，其他機架均不需為更換軋材規格換輥，從而顯著提高作業率和生產率。最新一代吐絲機和集卷站。吐絲機采用漸近彎曲形式，給出線材在吐絲管內運動的理想軌跡，從而減吐絲機管磨損并具有運行穩定性。3.國內外先進技術目前國際上最先進的高速線材軋機是：摩根無扭高速懸臂式45軋機。該機組解決了軋機振動問題，其辦法是取消了接軸式聯軸器，采用了精密螺旋傘齒輪與螺旋齒輪軋輥軸直接嚙合連接，代替了普通精軋

11、機上的萬向接軸。目前這種軋機有幾個廠進行引進：天津鋼廠引進的美國摩根公司高速線材軋機、昆鋼引進德國sms公司的高速線材軋機、張家港沙太鋼鐵公司高速線材軋機的引進、湘鋼引進摩根高速線材軋機。起特點是：工藝布置優化。全線26架軋機呈平立軋制交替布置，軋件在整個軋制過程中無扭轉；高速軋制。成品軋機的軋制速度為120m/s，引進最新一代超重型V型精軋機，軋機的功率、負荷、剛度都優于標準型軋機；產品的高檔化。可生產5.5mm20mm共30個規格線材；產品盤重大，采用一錠一坯成品，成品每盤單重達2.2t；產品性能優質化。采用美國摩根公司最新開發的大風量斯太爾摩控制冷卻設備，成品線材可以直接拉成高強度鋼絲；

12、自動控制系統數字化。提高了軋制過程的控制精度、可靠性和易操作性。關于無頭軋制和直接軋制(一)無頭軋制線材軋機日本東京鋼公司高松廠棒線材生產連續作業線(產量90t/h)自1998年3月以來即開始用無頭軋制工藝生產。這條生產線包括圓坯連鑄機(產品小200mm,長16-24m )、除鱗機、鑄坯自動焊接機、清理毛刺機、感應加熱器及軋鋼機，圓坯連鑄前一塊尾部與后一塊頭部經焊接后直送軋鋼機無間隙生產棒、線材。其優點是:1.減少去頭、去尾廢鋼，減少短尺產品，提高了成材率;2.由于無間隙生產，提高了生產率;3.盤條卷重不受原料坯重限制;4.減少了維修成本。 我國八一鋼鐵公司新建高速線材軋機和邢臺鋼鐵公司第二線

13、材軋機也先后引進了焊接無頭軋制設備，但未能經常使用和推廣。 (二)線材直接軋制生產線 日本新日鐵子公司東海光行公司若松廠投產了一條線材直接軋制生產線，連鑄機生產的方坯通過帶有感應加熱的傳輸臺直接送往軋機軋制，小方坯運行時間90秒，運行速度最高可達240m/min。在此以前美國共和工程公司坎頓廠也開發了一條直接軋制生產線，但用側裝步進式爐作為熱連鑄坯的緩沖和均熱裝置，熱鑄坯經均熱后直送軋機軋制。我國到目前為止，還沒有建成直接軋制的高速線材軋機。展望軋機的構成將普遍實行快速整體更換，離線維修；線材生產的自動化將由速度調節型深化為工藝調整自動化、智能化；線材軋機對坯料的化學成分、純凈度和內在質量的要求將進一步提高；線材軋機的控制冷卻工藝將進一步優化。低溫軋制、細化晶粒和斯太爾摩冷卻能力將進一步改善；修訂舊線材軋機的引進工作；我國線材產量高， 軋機機型多，但即使可稱世界之最， 只不過是個“線材大國” 。如果設計院、研究院所、高等學校、高速線材廠各自發揮自己的優勢， 通力合作， 我們就一定能在消化引進技術的基礎上， 有所創新，就一定能夠擠入“線材強國” 之林，這個目標是一定會實現的。參考文獻1 石長友. 線材軋機的新發展J. 武鋼技術 , 1994,(02)2 線材軋機改造技術J. 技術與市場 , 1997,(09)3 任亞