CN110653262A - 一种无头轧制棒材生产线工艺设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冶金技术领域，涉及一种无头轧制棒材生产线工艺设备，包括顺次设置的炼钢连铸单元、中间轧制单元、控温成型轧制单元以及成品精整处理单元；所述炼钢连铸单元包括一套浇注平台及多路连铸引导机构。中间轧制单元包括依次布置的第一连轧机组、控温装置及第一剪切设备。控温成型轧制单元包括第二连轧机组、前控温装置、后控温装置和第二剪切设备。精整处理设备对应上游平行布置的控温成型轧制单元，包含高速上钢装置、冷床及相应定尺剪、检查打捆收集设备。该工艺及设备既可以实现大规模高产量连续浇筑，无头轧制及直接轧制，又可以保证产品质量稳定、工序流程顺畅。与此同时，整体设备简单可靠，在占地等方面投资都较节约。

Description

一种无头轧制棒材生产线工艺设备
技术领域
本发明属于冶金技术领域，涉及一种无头轧制棒材生产线工艺设备。
背景技术
钢铁生产需要消耗大量的资源和能源，对环境影响巨大。且钢铁生产规模较大，对工艺路线的生产能耗也提出了更高的要求。如何进一步降低生产能耗是未来钢铁行业不断追求的目标。从炼钢连铸工序生产出的连铸坯，不经过加热，直接进轧钢工序是最经济和最节约生产能耗的生产方式。对此，国内外进行了大量研究及改进。
1)有生产线采用1台单流方坯连铸机直接对应1条轧线。连铸生产的连续单流方坯料，不经过切割，不经过加热炉，直接进入1条轧线进行生产。这种方式单条生产线产能较小，实际产量仅为30万t/年，理论设计最大能力不足70万t/年，该产量仅仅适应于小范围、小半径、小用量的消费市场，在我国庞大的消费市场上，该类型小产量生产线产品竞争力不高。
2)也有生产线采用1台双流方坯连铸机直接对应2条轧线。连铸生产的连续双流方坯料，不经过切割，不经过加热炉，直接进入2条轧线进行生产。这种方式通过2条轧线解决产能较小问题，适应我国庞大消费市场，但有着以下缺点：
(1)2条轧线与常规1条的生产能力相当情况下，需要完整的2套设备(包括轧机及精整)，设备投资大。
(2)2条轧线占地大，设备及土建投资大。
(3)独立的2条定尺精整工艺，即不经过倍尺工序，直接将轧件剪切为定尺。这种工艺对应小产量生产线合适，但对于大规模高产量生产线，无论从产品质量稳定、工序流程顺畅等均存在弊端。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无头轧制棒材生产线工艺设备，既可以实现大规模高产量连续浇筑，无头轧制及直接轧制，又可以保证产品质量稳定、工序流程顺畅。与此同时，整体设备简单可靠，在占地等方面投资都较节约。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种无头轧制棒材生产线工艺设备，包括顺次设置的炼钢连铸单元、中间轧制单元、控温成型轧制单元以及成品精整处理单元；所述炼钢连铸单元包括一套浇注平台及多路连铸引导机构。
可选地，所述中间轧制单元包括顺次布置的第一连轧机组，控温装置及第一剪切设备；所述中间轧制单元至少为两组且呈对称布置，分别与连铸引导机构相对应布置，其布置数量与连铸引导机构相匹配。
可选地，第一连轧机组的轧机数量为2～10、控温装置的数量为0～10、第一剪切设备的数量为0～10。
可选地，所述控温成型轧制单元包括1套第二连轧机组、设置在第二连轧机组上的前控温装置、后控温装置和第二剪切设备；所述控温成型轧制单元至少为两组且呈对称布置，分别与中间轧制单元相对应布置，其布置数量与中间轧制单元相匹配。
可选地，所述第二连轧机组的轧机数量为2～10；前控温装置的数量为0～10；第二剪切设备的数量为0～10；后控温装置的数量为0～10。
可选地，所述成品精整处理单元包括1套精整处理设备，与控温成型轧制单元相对布置，包含至少两套高速上钢装置、一套冷床及定尺剪、检查打捆收集设备。
可选地，炼钢连铸单元、中间轧制单元、控温成型轧制单元以及成品精整处理单元之间和/或内部设有用于运送物料的夹辊及活套。
可选地，连铸坯料断面面积为19000m2～60000m2，拉速2m/min～10m/min。
本发明的有益效果在于：
1)可以实现大规模低成本无头轧制直接轧制生产；
2)2流高速连铸对应1条轧线，经过倍尺剪切，进入1套精整系统进行后续处理，保证产品质量稳定和工艺流程顺畅；
3)2流高速连铸对应1条轧线，整体设备及土建占地等投资都较为节约。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明的布置示意图；
图2为本发明实施例的炼钢连铸单元、中间轧制单元及控温成型轧制单元；
图3为本发明实施例的成品精整处理单元。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1-图3，附图中的元件标号分别表示：炼钢连铸单元1、中间轧制单元2、第一中间轧制单元2.1、第二中间轧制单元2.2、第三中间轧制单元2.3、控温成型轧制单元3、成品精整处理单元4、浇注平台5、连铸引导机构6、第一连轧机组7、控温装置8、第一剪切设备9、前控温装置10、第二剪切设备11、第二连轧机组12、后控温装置13、精整处理设备14、飞剪15、双高速上钢装置16、棒材精整17、冷床18。
一种无头轧制棒材生产线工艺设备，包括顺次设置的炼钢连铸单元1、中间轧制单元2、控温成型轧制单元3以及成品精整处理单元4；所述炼钢连铸单元1包括一套浇注平台5及多路连铸引导机构6。
可选地，所述中间轧制单元2包括顺次布置的第一连轧机组7，控温装置8及第一剪切设备9；所述中间轧制单元2至少为两组且呈对称布置，分别与连铸引导机构6相对应布置，其布置数量与连铸引导机构6相匹配；第一连轧机组7的轧机数量为2～10、控温装置8的数量为0～10、第一剪切设备9的数量为0～10；所述控温成型轧制单元3包括1套第二连轧机组12、设置在第二连轧机组12上的前控温装置10、后控温装置13和第二剪切设备11；所述控温成型轧制单元3至少为两组且呈对称布置，分别与中间轧制单元2相对应布置，其布置数量与中间轧制单元2相匹配；所述第二连轧机组12的轧机数量为2～10；前控温装置10的数量为0～10；第二剪切设备11的数量为0～10；后控温装置13的数量为0～10。
可选地，所述成品精整处理单元4包括1套精整处理设备14，与控温成型轧制单元3相对布置，包含至少两套高速上钢装置、一套冷床18及定尺剪、检查打捆收集设备；炼钢连铸单元1、中间轧制单元2、控温成型轧制单元3以及成品精整处理单元4之间和/或内部设有用于运送物料的夹辊及活套；连铸坯料断面面积为19000m2～60000m2，拉速2m/min～10m/min。
本发明的一种实施例如下：
设置一个炼钢连铸单元1，包括一套浇注平台5和两路连铸引导机构6，设置6对(3组)中间轧制单元，第一中间轧制单元2.1、第二中间轧制单元2.2、第三中间轧制单元2.3。以1组为例，第一中间轧制单元2.1包括依次布置的一套第一连轧机组7和一套飞剪15(第一剪切设备9)，第一连轧机组的轧机数量为6。
其后设置两个控温成型轧制单元3，与上游中间轧制单元1相对应，分别并行布置2组，每组配置相同，均为1个单元。以1组为例，包括1套前控温装置10、1套飞剪(第二剪切设备11)、1套第二连轧机组12和1套后控温装置13。第二连轧机组的轧机数量为4。
最后设置1个成品精整处理单元4，其包含1套精整处理设备。精整处理设备包含2套高速上钢装置16、1套冷床18、棒材精整17及相应定尺剪、检查打捆收集设备。
本实施例工艺步骤如下：
1个连铸浇注平台5生产输送出的2流180mm×180mm尺寸的坯料，断面面积为32400m2。拉钢速度6m/min，坯料表面温度950℃，送往轧钢工序。
2流坯料分别进入3组中间轧制单元2，经过共计18个轧机道次变形为2路Φ19mm，轧制速度12.3m/s，轧制温度约900℃。根据生产需要，轧件可在每6架轧机后进行剪切。
由中间轧制单元2生产的2路Φ19mm继续分别进入1组控温成型轧制单元3。此时，轧前温度控制为780℃，经过4个轧机道次变形为2路Φ12mm，轧制速度30m/s。最终轧后温度控制为700℃。
最后，2路Φ12mm成品轧件进入成品精整处理单元处理4。2路成品轧件利用2套高速上钢装置16(包括高速飞剪、夹送辊、制动器及转毂等)倍尺分段，并上同一套冷床18系统。经过冷床充分冷却后的轧件成排输出，进行定尺剪切并收集。
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)

1.一种无头轧制棒材生产线工艺设备，其特征在于：包括顺次设置的炼钢连铸单元、中间轧制单元、控温成型轧制单元以及成品精整处理单元；所述炼钢连铸单元包括一套浇注平台及多路连铸引导机构。
2.如权利要求1中所述的无头轧制棒材生产线工艺设备，其特征在于：所述中间轧制单元包括顺次布置的第一连轧机组，控温装置及第一剪切设备；所述中间轧制单元至少为两组且呈对称布置，分别与连铸引导机构相对应布置，其布置数量与连铸引导机构相匹配。
3.如权利要求2中所述的无头轧制棒材生产线工艺设备，其特征在于：第一连轧机组的轧机数量为2～10、控温装置的数量为0～10、第一剪切设备的数量为0～10。
4.如权利要求1中所述的无头轧制棒材生产线工艺设备，其特征在于：所述控温成型轧制单元包括1套第二连轧机组、设置在第二连轧机组上的前控温装置、后控温装置和第二剪切设备；所述控温成型轧制单元至少为两组且呈对称布置，分别与中间轧制单元相对应布置，其布置数量与中间轧制单元相匹配。
5.如权利要求4中所述的无头轧制棒材生产线工艺设备，其特征在于：所述第二连轧机组的轧机数量为2～10；前控温装置的数量为0～10；第二剪切设备的数量为0～10；后控温装置的数量为0～10。
6.如权利要求1中所述的无头轧制棒材生产线工艺设备，其特征在于：所述成品精整处理单元包括1套精整处理设备，与控温成型轧制单元相对布置，包含至少两套高速上钢装置、一套冷床及定尺剪、检查打捆收集设备。
7.如权利要求1中所述的无头轧制棒材生产线工艺设备，其特征在于：炼钢连铸单元、中间轧制单元、控温成型轧制单元以及成品精整处理单元之间和/或内部设有用于运送物料的夹辊及活套。
8.如权利要求1中所述的无头轧制棒材生产线工艺设备，其特征在于：连铸坯料断面面积为19000m2～60000m2，拉速2m/min～10m/min。
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