CN102179403B - 高强度细晶粒热轧带肋钢筋生产设备及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度细晶粒热轧带肋钢筋生产设备，包括坯料预处理单元、低温等温快速轧制单元和成品处理单元，低温等温快速轧制单元的数量至少为1，其包括一套连轧机组和设置于连轧机组后的脱头保温补热辊道装置，轧件在低温等温快速轧制单元的连轧机组进行低温等温快速大变形轧制后，通过脱头保温补热辊道装置保温并补热，根据需要可继续进行控温大变形轧制，整个轧制工艺温度控制在750～950℃。既可实现连铸直接热送轧制，降低能耗，也可实现低温等温轧制、控温轧制和大变形轧制，从而细化晶粒，提高产品性能。另外，还可通过控温冷却和冷却恢复等多种手段，控制轧件在各单元的轧制温度、保证轧件断面温度均匀，保证晶粒细化。

Description

高强度细晶粒热轧带肋钢筋生产设备及其生产工艺

技术领域

本发明涉及轧制设备及工艺领域，特别涉及一种带肋钢筋的轧制设备及工艺。

背景技术

近年来，大规模的基础建设和城镇化造成建筑钢材的市场需求量急剧增大。其中热轧带肋钢筋是需求最大的一类建筑钢材。由于市场的强劲需求，热轧带肋钢筋年产量持续增长。

众所周之，钢铁生产需要消耗大量的资源和能源，而且对生态环境影响巨大。在当前资源、能源和环境要求日益苛刻的条件下，降低生产能耗与提高钢筋性能之间的矛盾愈加突出。

热送（补充加热）轧制、热送热装轧制、低温轧制等方式可有效降低生产能耗。在不添加合金元素，减少对合金资源需求的前提下，通过低温轧制、等温轧制、大变形大压下轧制使晶粒细化，可得到具有较高的强度、良好的塑韧性、良好的焊接性的高强度细晶粒热轧带肋钢筋。但在现有技术中，尚未出现能达到既可节约能源消耗、减少劳动量，降低生产成本，又可生产出具有较高的强度、良好的塑韧性、良好的焊接性的高强度细晶粒热轧带肋钢筋的工艺设备。

因此，需探索一种带肋钢筋的生产工艺设备，使其可生产出高强度、塑韧性好、焊接性能好的带肋钢筋，同时，也能降低能源消耗、人员劳动量和生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种高强度细晶粒热轧带肋钢筋生产工艺及设备，该工艺及设备可进行坯料低温轧制、等温轧制、控温轧制、大变形轧制，达到既可生产高强度、塑韧性好、焊接性能好的细晶粒带肋钢筋，又可降低能源消耗、人员劳动量和生产成本的目的。

本发明的一种高强度细晶粒热轧带肋钢筋生产设备，包括依次设置形成轧制生产线的坯料预处理单元、低温等温快速轧制单元和成品处理单元，所述低温等温快速轧制单元的数量至少为1，低温等温快速轧制单元包括一套连轧机组和设置于连轧机组后的脱头保温补热辊道装置。

进一步，所述脱头保温补热辊道装置上设置有可开启的保温罩和补充加热装置；

进一步，还包括设置于低温等温快速轧制单元与成品处理单元之间的至少一个普通轧制单元或至少一个控温轧制单元，所述普通轧制单元为一套连轧机组，所述控温轧制单元包括依次设置的连轧机组、控温冷却装置和冷却恢复装置；

进一步，还包括设置于低温等温快速轧制单元与成品处理单元之间的至少一个普通轧制单元和至少一个控温轧制单元，所述普通轧制单元为一套连轧机组，所述控温轧制单元包括依次设置的连轧机组、控温冷却装置和冷却恢复装置；

进一步，所述低温等温快速轧制单元、普通轧制单元和控温轧制单元的连轧机组由2～8架可实现大变形轧制的高刚度连轧机依次连接组成；

进一步，所述低温等温快速轧制单元、普通轧制单元和控温轧制单元中任意一个之后可设置用于剪切轧件头尾或分段的剪切装置；

进一步，所述坯料预处理设备为连铸机或加热装置，成品处理单元为冷床或吐丝机-风冷辊道运输线。

本发明还提供一种使用上述设备生产高强度细晶粒热轧带肋钢筋的工艺，该工艺是：轧件在低温等温快速轧制单元、普通轧制单元和控温轧制单元中的轧制温度均控制在750～950℃。

本发明的有益效果：

1) 低温等温快速轧制单元中，连轧机组后设置的脱头保温补热辊道装置，可使轧件脱头轧制，从而实现较低的开轧温度和较高的轧制速度，既有利于实现连铸直接轧制，降低能耗，也有利于实现轧件低温轧制、大变形轧制，从而细化晶粒，提高产品性能。

2) 通过低温等温快速轧制单元、轧制单元、控温轧制单元中，高刚度连轧机组的大变形轧制、脱头保温补热辊道装置保温并补热、控温冷却装置和冷却恢复装置控制轧制温度等多种手段，实现轧件的低温轧制、等温轧制，限制轧件中细化后的奥氏体或铁素体晶粒长大，从而获得细晶粒或超细晶粒的组织结构，得到较高的强度、良好的塑韧性、良好的焊接性的热轧带肋钢筋。

3)使用本发明生产的细晶粒热轧带肋钢筋，既降低能耗节约资源，又获得高等级的轧件，所带来的效益增收远大于设备方面投资的增加，因此可以大大降低生产成本，产品竞争力强，应用前景广阔。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的布置示意图。

具体实施方式

图1为本发明的布置示意图，如图所示：本实施例的高强度细晶粒热轧带肋钢筋生产设备，包括依次设置形成轧制生产线的坯料预处理单元1、低温等温快速轧制单元2和成品处理单元3，本实施例的坯料预处理单元1为连铸机，进行连铸连轧，轧件温度损失较小，节能效果显著。成品处理单元3采用冷床和打捆收集设备。当然，将连铸机替换为加热装置，直接将坯料加热后送出，将冷床等设备替换为吐丝机-风冷辊道运输线等设备，同样可以实现本发明的目的；

本实施例设置一个低温等温快速轧制单元2，低温等温快速轧制单元2包括一套连轧机组4和设置于连轧机组4后的脱头保温补热辊道装置5，连轧机组4采用现有技术中高强度、高刚度、高精度的轧机，可实现对轧件低温大压下、大变形轧制。根据实际生产需要，低温等温快速轧制单元的数量也可大于2，通常在数量1～10之间选择，每套连轧机组均由2～8架连轧机组成；设置脱头保温补热辊道装置可使轧件脱头轧制，可实现较低的开轧温度和快速轧制，既有利于实现连铸直接轧制，降低能耗，也有利于实现低温等温大变形轧制，从而细化晶粒，提高产品的强度、塑韧性、焊接性等多项性能。

作为上述技术方案的进一步改进，所述脱头保温补热辊道装置5上设置有可开启的保温罩和补充加热装置，保温罩可起到良好的保温效果，减少热能损失，补充加热装置用于在轧件温降过大时进行补热，以控制轧件进入下一个轧制单元轧制时的轧制温度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述高强度细晶粒热轧带肋钢筋生产设备还包括设置于低温等温快速轧制单元2与成品处理单元3之间的一个普通轧制单元6和一个控温轧制单元7，根据轧制生产的实际需求，普通轧制单元6和控温轧制单元7的数量也可以大于1，或者，在普通轧制单元6和控温轧制单元7中选择性的设置其中之一，均可实现本发明的目的，所述普通轧制单元6为一套连轧机组4，所述控温轧制单元7包括依次设置的连轧机组4、控温冷却装置8和冷却恢复装置9，控温轧制单元与前述的低温等温快速轧制单元用于控制轧件在轧制过程温度和保证轧件断面温度均匀。

作为上述技术方案的进一步改进，所述低温等温快速轧制单元2、普通轧制单元6和控温轧制单元7中任意一个之后均设置用于剪切轧件头尾或分段的剪切装置10，以保证轧制的顺利进行，当然，根据实际需要，也可不设置剪切装置。

使用上述设备生产高强度细晶粒热轧带肋钢筋的工艺：

由连铸机送出的钢坯，送至低温等温快速轧制单元2，由于该单元在连轧机组4之后设置脱头保温补热辊道装置5，轧件进行脱头快速轧制，从而实现低温大变形、等温轧制。轧件经过脱头保温辊道装置5的保温补热，通过剪切装置10切头（尾）后送入普通轧制单元6中的连轧机组4进行低温大变形轧制。然后，轧件由设置在普通轧制单元6之后的剪切装置10切头（尾）后，送入控温轧制单元7，轧件在控温轧制单元7中连轧机组4进行低温大变形轧制之后，通过控温冷却装置8和冷却恢复装置9进行轧件温度控制和轧件断面温度均匀恢复。轧制完毕后的轧件经设置在控温轧制单元7之后的剪切装置10进行分段。最后轧件被送往冷床等设备进行控制冷却并打捆收集，轧件在低温等温快速轧制单元2、普通轧制单元6和控温轧制单元7中的轧制温度均需控制在750～950℃，获得具有较高的强度、良好的塑韧性、良好的焊接性的高强度细晶粒热轧带肋钢筋。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种高强度细晶粒热轧带肋钢筋生产设备，其特征在于：包括依次设置形成轧制生产线的坯料预处理单元（1）、低温等温快速轧制单元（2）和成品处理单元（3），所述低温等温快速轧制单元（2）的数量至少为1，低温等温快速轧制单元（2）包括一套连轧机组（4）和设置于连轧机组（4）后的脱头保温补热辊道装置（5）。

2.根据权利要求1所述的高强度细晶粒热轧带肋钢筋生产设备，其特征在于：所述脱头保温补热辊道装置（5）上设置有可开启的保温罩和补充加热装置。

3.根据权利要求2所述的高强度细晶粒热轧带肋钢筋生产设备，其特征在于：还包括设置于低温等温快速轧制单元（2）与成品处理单元（3）之间的至少一个普通轧制单元（6）或至少一个控温轧制单元（7），所述普通轧制单元（6）为一套连轧机组（4），所述控温轧制单元（7）包括依次设置的连轧机组（4）、控温冷却装置（8）和冷却恢复装置（9）。

4.根据权利要求2所述的高强度细晶粒热轧带肋钢筋生产设备，其特征在于：还包括设置于低温等温快速轧制单元（2）与成品处理单元（3）之间的至少一个普通轧制单元（6）和至少一个控温轧制单元（7），所述普通轧制单元（6）为一套连轧机组（4），所述控温轧制单元（7）包括依次设置的连轧机组（4）、控温冷却装置（8）和冷却恢复装置（9）。

5.根据权利要求3或4所述的高强度细晶粒热轧带肋钢筋生产设备，其特征在于：所述低温等温快速轧制单元（2）、普通轧制单元（6）及控温轧制单元（7）的连轧机组（4）均由2～8架可实现大变形轧制的高刚度连轧机依次连接组成。

6.根据权利要求5所述的高强度细晶粒热轧带肋钢筋生产设备，其特征在于：所述低温等温快速轧制单元（2）、普通轧制单元（6）和控温轧制单元（7）中任意一个之后可设置用于剪切轧件头尾或分段的剪切装置（10）。

7.根据权利要求6所述的高强度细晶粒热轧带肋钢筋生产设备，其特征在于：所述坯料预处理单元（1）为连铸机或加热装置，成品处理单元（3）为冷床或吐丝机-风冷辊道运输线。

8.使用权利要求3-7任意一条所述的设备生产高强度细晶粒热轧带肋钢筋的工艺，其特征在于：轧件在低温等温快速轧制单元（2）、普通轧制单元（6）和控温轧制单元（7）中的轧制温度均控制在750～950℃。

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