CN103447316B - 高速线材终成型轧制的控温控冷方法和生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速线材终成型轧制的控温控冷方法和生产线，精轧机组与吐丝机为固定设置，并通过调节精轧后水箱、终成型机组及终成型机组后水箱相对于精轧机组和吐丝机的距离及水箱喷嘴开启数量控制轧件温度；该控温控冷方法和生产线可适用于棒材的生产，能够有效减少轧线长度、实现不同钢种的控轧控冷，降低了工程投资及生产能耗，适于大规模推广应用。

Description

高速线材终成型轧制的控温控冷方法和生产线

技术领域

本发明属于线材轧制领域，涉及一种高速线材终成型轧制的控温控冷方法和生产线。

背景技术

众所周知，钢铁生产需消耗大量的能源，且对环境影响巨大，在当前能源与环境要求日益苛刻的条件下，降低生产能耗与提高钢材产品性能之间的矛盾愈演愈烈；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，目前已达到中国钢铁总量的18.9％。

目前高速线材终轧工序主要通过摩根RSM减定径机组(Reducing&Sizing Mill)、达涅利TMB双模块机组(Twin Module Block)及西马克FRS柔性减定径机组(Flexible Reducing&Sizing)等装备来实现控制轧制的变形量及变形温度；然而，采用目前的减定径生产技术及装备存在如下缺陷：为保证减定径前后轧件的温度，致使生产线较长，建设工程量增加，导致车间生产能耗增加、生产成本增加，无法实现不同钢种的控制轧制及控制冷却，加重了水冷工艺技术控制系统及生产管理的复杂化。

在钢铁产品的利润越来越薄的当下，品质与利润无法成正比的问题越发突出，为满足高速线材高品质钢的生产需求，在轧制生产工序不能减少的条件下，需要考虑优化整个车间的其他工序环节，降低车间能耗及成本，提高车间的生产效率和生产利润。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可有效减少轧线长度、实现不同钢种的控轧控冷及降低工程投资及生产能耗的高速线材轧制中心线方向可移动式终成型方法和生产线。

为达到上述目的，本发明提供一种高速线材终成型轧制的控温控冷方法，精轧机组与吐丝机为固定设置，并通过调节精轧后水箱、终成型机组及终成型机组后水箱相对于精轧机组和吐丝机的距离控制轧件温度。

进一步，还通过调节精轧后水箱与终成型机组后水箱的数量来控制轧件温度。

进一步，高温轧制低温吐丝工况时，减少精轧后水箱喷嘴开启数量或关闭精轧后水箱，开启终成型机组后水箱，调节终成型机组位置使之靠近精轧机组。

进一步，低温轧制低温吐丝工况时，开启精轧后水箱与终成型机组后水箱，调节终成型机组位置使其位于精轧机组到吐丝机之间2/5～4/5距离处。

进一步，低温轧制高温吐丝工况时，开启精轧后水箱，减少终成型机组后水箱喷嘴开启数量或关闭终成型机组后水箱，调节终成型机组位置使之靠近吐丝机。

进一步，高温轧制高温吐丝工况时，减少精轧后水箱与终成型机组后水箱的喷嘴开启数量或关闭精轧后水箱与终成型机组后水箱，调节终成型机组位置使其位于精轧机组到吐丝机之间2/5～4/5距离处。

本发明还提供一种应用于高速线材终成型轧制控温控冷方法的生产线，包括依次设置在轧制中心线上的精轧机组、精轧后水箱、终成型机组、终成型机组后水箱及吐丝机，所述精轧机组与吐丝机为固定设置，精轧后水箱、终成型机组与终成型机组后水箱以可沿轧制中心线前后移动的方式布置。

进一步，在终成型机组内的机组间设置有水箱。

本发明的有益效果在于：

1)可以实现不同规格、不同钢种的自由组合式控制轧制及控制冷却，生产产品范围扩大，提升了企业竞争力；

2)缩短了轧制生产线的长度，降低了工程建设投资及工程建设量，降低了生产能耗和运营成本，显著的提高了生产效率及生产利润，提升了企业竞争力；

3)可通过多种方式(如机械、电气、液压等)对生产线终成型及水冷装置进行在线控制及调整，操作简单、故障率减小、效率高，大大降低了维护检修的工作量；

4)应用范围广，本发明的方法和生产线可适用于连铸连轧、热装热送工艺或棒材的生产。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明的生产线示意图；

其中：1－精轧机组、2－精轧后水箱、3－终成型机组、4－机组间水箱、5－终成型机组后水箱、6－吐丝机。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图所示，本实施例的高速线材终成型轧制的控温控冷方法，包括如下步骤：

1)采用步进梁式加热炉将钢坯原料加热至轧制变形所需温度；

2)钢坯依次进入粗轧机组、中轧机组、预精轧机组及精轧机组1进行粗轧、中轧、预精轧及精轧，在精轧前进行穿水冷却；

3)所述精轧机组1与吐丝机6为固定设置，精轧后水箱2、终成型机组3及终成型机组后水箱5均可沿轧制中心线方向移动，根据不同轧制工况，通过调节精轧后水箱2、终成型机组3及终成型机组后水箱5相对于精轧机组1和吐丝机6的距离及调节精轧后水箱2与终成型机组后水箱5的数量来控制轧件温度；

4)吐丝后，轧件进入穿水冷却、水雾冷却或风冷，控制冷却速度及冷却温度；

5)经冷却的轧件进入集卷站进行卷曲，随后再依次进行PF线冷却、打包，最后下线、入库。

本实施例中设有两个精轧后水箱2与一个终成型机组后水箱5，可按照工艺要求选择性开启或关闭精轧后水箱2与终成型机组后水箱5，水箱的数量直接影响着轧件的冷却温度；且精轧后水箱2与终成型机组后水箱5均为可移动式，可根据实际需求调节两种水箱的位置，通过控制水箱相对于精轧机组1、终成型机组3或吐丝机6的距离，可间接控制轧件进入水箱时的温度。

步骤3)中的轧制工况包括以下四种情况：

a.高温轧制低温吐丝工况时：根据轧制工艺要求，减少精轧后水箱2的喷嘴开启数量或关闭精轧后水箱2，缩短轧件冷却时间，保证终成型机组3的轧制温度，开启终成型机组后水箱5，能够实现减定径后的快速水冷，调节终成型机组3位置使之靠近精轧机组1，增大终成型机组3与吐丝机6之间距离，距离增加，延长了轧件进入吐丝机6的时间，进一步降低了轧件进入吐丝机6时的温度，以便于实现低温吐丝；

b.低温轧制低温吐丝工况时：开启精轧后水箱2与终成型机组后水箱5，对精轧后及减定径后的轧件进行快速水冷，降低轧件进入终成型机组3与吐丝机6时的温度，调节终成型机组3的位置使其位于精轧机组1到吐丝机6之间2/5～4/5距离处，保证终成型机组3与精轧机组1及吐丝机6有合理间距范围，以便于控制轧件进入下一机组时的温度，通常情况下，终成型机组3位于精轧机组1到吐丝机6之间3/5距离处；

c.低温轧制高温吐丝工况时：开启精轧后水箱，对即将进入终成型机组3的轧件进行冷却，降低轧制温度，减少终成型机组后水箱5喷嘴开启数量或关闭终成型机组3后水箱，可利用减定径机组的轧制温升，调节终成型机组3位置使之靠近吐丝机6，在延长轧件进入终成型机组3的时间间隔同时缩短轧件进入吐丝机6的时间间隔，实现低温轧制及高温吐丝；

d.高温轧制高温吐丝工况：根据轧制工艺要求，通过减少精轧后水箱2与终成型机组后水箱5的喷嘴开启数量来缩短冷却时间，保证轧件温度，或者关闭精轧后水箱2与终成型机组后水箱5不进行水冷，直接利用精轧机组1与终成型机组3的轧制温升，保证轧制与吐丝温度，由于此时轧件温度较高，机组间的距离远近对轧件温度影响并不明显，因此终成型机组3可位于精轧机组1与吐丝机6之间任意位置处。

本实施例的应用于高速线材终成型轧制控温控冷方法的生产线，如图所示，包括依次设置在轧制中心线上的精轧机组1、精轧后水箱2、终成型机组3、终成型机组后水箱5及吐丝机6；其中精轧机组1与吐丝机6之间的距离根据工艺要求进行设定，设定后的精轧机组1与吐丝机6固定在地面上，精轧后水箱2、终成型机组3与终成型机组后水箱5以可沿轧制中心线方向前后移动的方式布置，本实施例可通过调节精轧后水箱2、终成型机组3与终成型机组后水箱5的位置控制轧制温度，无需再通过延长生产线保证减定径前后的轧件温度，因此可缩短精轧机组1与吐丝机6之间的距离，从而降低生产能耗。

上述方案中的终成型机组3可以为摩根RSM减定径机组、达涅利TMB双模块机组或西马克FRS柔性减定径机组任意一个，本实施例中的终成型机组3为西马克FRS柔性减定径机组，因西马克FRS柔性减定径机组的结构特性，本实施例在西马克FRS柔性减定径机组内设有机组间水箱4，便于在轧制过程中对轧件进行冷却处理。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种高速线材终成型轧制的控温控冷方法，其特征在于：精轧机组与吐丝机为固定设置，并通过调节精轧后水箱、终成型机组及终成型机组后水箱相对于精轧机组和吐丝机的距离控制轧件温度；

高温轧制低温吐丝工况时，减少精轧后水箱喷嘴开启数量或关闭精轧后水箱，开启终成型机组后水箱，调节终成型机组位置使之靠近精轧机组；

低温轧制低温吐丝工况时，开启精轧后水箱与终成型机组后水箱，调节终成型机组位置使其位于精轧机组到吐丝机之间2/5～4/5距离处；

低温轧制高温吐丝工况时，开启精轧后水箱，减少终成型机组后水箱喷嘴开启数量或关闭终成型机组后水箱，调节终成型机组位置使之靠近吐丝机；

高温轧制高温吐丝工况时，减少精轧后水箱与终成型机组后水箱的喷嘴开启数量或关闭精轧后水箱与终成型机组后水箱，调节终成型机组位置使其位于精轧机组到吐丝机之间2/5～4/5距离处。

2.根据权利要求1所述的高速线材终成型轧制的控温控冷方法，其特征在于：还通过调节精轧后水箱与终成型机组后水箱的数量来控制轧件温度。

3.一种应用于权利要求1～2中任一项所述的高速线材终成型轧制控温控冷方法的生产线，包括依次设置在轧制中心线上的精轧机组、精轧后水箱、终成型机组、终成型机组后水箱及吐丝机，其特征在于：所述精轧机组与吐丝机为固定设置，精轧后水箱、终成型机组与终成型机组后水箱以可沿轧制中心线前后移动的方式布置。

4.根据权利要求3所述的高速线材终成型轧制的控温控冷生产线，其特征在于：在终成型机组内的机组间设置有水箱。