CN110681697A - 一种适应直接轧制的长材生产线工艺设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冶金技术领域，涉及一种适应直接轧制的长材生产线工艺设备，包括依次设置的炼钢连铸单元、中间轧制单元、前转辄单元、控温成型轧制单元、后转辄单元、以及成品精整处理单元。炼钢连铸单元包括连铸机及相应辅助设备；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、前控温装置和第二剪切设备、后控温装置。本发明的整体工序避免了由于生产磨损、产品规格变更引起的换辊换槽导致的生产线停机问题，极大降低热坯下线率，最大程度节约能源。优化了炼钢连铸上游工序与轧钢工序生产调度匹配，组织管理便捷，可实现在炼钢连铸工序生产周期内，轧钢工序无间歇直接轧制。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，涉及一种适应直接轧制的长材生产线工艺设备。
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。由于炼钢连铸工序与轧钢工序组织生产方式不同，按目前较好技术水平，连铸连浇炉数可达60炉以上，钢坯可连续生产约6000t。轧钢工序由于轧辊及导卫消耗原因会停机进行更换，特别是终轧成型工序换辊换槽频繁，一般均不足2000t就需更换。停机时间约20分钟。此时，不可避免造成已浇注的连铸坯无法轧制，造成高温连铸坯下线，给直接轧制连续匹配生产造成巨大影响。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适应直接轧制的长材生产线工艺设备，该工艺及设备避免轧钢工序由于生产磨损、产品规格变更引起的换辊换槽导致的生产线停机问题，极大降低热坯下线率，最大程度节约能源。优化炼钢连铸上游工序与轧钢工序生产调度匹配，组织管理便捷，可实现在炼钢连铸工序生产周期内，轧钢工序无间歇直接轧制。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种适应直接轧制的长材生产线工艺设备，包括依次设置的炼钢连铸单元、中间轧制单元、前转辄单元、控温成型轧制单元、后转辄单元、以及成品精整处理单元。
可选地，炼钢连铸单元包括连铸机及相应辅助设备，连铸机及相应辅助设备的数量为1～12。
可选地，中间轧制单元包括依次布置的1套第一连轧机组控温装置及第一剪切设备，中间轧制单元的数量至少为1。
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，前转辄单元包括1套前转辄机构，前转辄单元的数量至少为1。
可选地，控温成型轧制单元包括1套第二连轧机组、设置于第二连轧机组一侧的前控温装置和第二剪切设备，设置于第二连轧机组另一侧的后控温装置。
可选地，控温成型轧制单元并行布置，其数量至少为2。
可选地，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，后转辄单元包括1套后转辄机构，后转辄单元的数量至少为1。
可选地，成品精整处理单元包含1套精整处理设备；精整处理设备为高速上钢装置、冷床及检查打捆收集设备。
本发明的有益效果在于：
1)避免轧钢终轧成型工序由于生产磨损、产品规格变更引起的换辊换槽导致的生产线停机问题；
2)优化炼钢连铸上游工序与轧钢工序生产调度匹配，组织管理便捷，可实现在炼钢连铸工序生产周期内，轧钢工序无间歇直接轧制；
3)能实现连铸工序与轧钢工序免加热连续的直接轧制生产，大幅度节约能源；
4)能对轧件进行全工序控温轧制，避免轧制大幅度升温，限制轧件中奥氏体或铁素体晶粒长大，从而获得高强度、高塑性、高韧性及较高焊接性的产品。
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1的示意图；
图3为本发明实施例2的示意图.
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、相应辅助设备2、中间轧制单元3、第一连轧机组4、控温装置5、第一剪切设备6、前转辄单元7、前转辄机构8、控温成型轧制单元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、后转辄单元14、后转辄机构15、成品精整处理单元16、精整处理设备17。
本发明涉及一种适应直接轧制的长材生产线工艺设备，包括依次设置的炼钢连铸单元1、中间轧制单元3、前转辄单元7、控温成型轧制单元9、后转辄单元14、以及成品精整处理单元16。
可选地，炼钢连铸单元1包括连铸机及相应辅助设备2，连铸机及相应辅助设备2的数量为1～12；中间轧制单元3包括依次布置的1套第一连轧机组4控温装置5及第一剪切设备6，中间轧制单元3的数量至少为1；第一连轧机组4的轧机数量为2～10；控温装置5的数量为0～10；第一剪切设备6的数量为0～10；前转辄单元7包括1套前转辄机构8，前转辄单元7的数量至少为1。
可选地，控温成型轧制单元9包括1套第二连轧机组12、设置于第二连轧机组12一侧的前控温装置10和第二剪切设备11，设置于第二连轧机组12另一侧的后控温装置13。控温成型轧制单元9并行布置，其数量至少为2；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；后转辄单元14包括1套后转辄机构15，后转辄单元14的数量至少为1。
可选地，成品精整处理单元16包含1套精整处理设备17；精整处理设备17为高速上钢装置、冷床及检查打捆收集设备。精整处理设备17也可为吐丝机及散卷收集设备。根据需要，可在各单元内或各单元之间配置夹送辊、活套等辅助设备。
实施例1
设置1个炼钢连铸单元1，包括1套连铸机及相应辅助设备2。
设置3个中间轧制单元3。第1个中间轧制单元3包括依次布置的1套第一连轧机组4和1套第一剪切设备6，第一连轧机组4的轧机数量为6。第2个中间轧制单元3包括依次布置的1套第一连轧机组4和1套第一剪切设备6，第一连轧机组4的轧机数量为6。第3个中间轧制单元3包括1套第一连轧机组4，第一连轧机组4的轧机数量为6。
其后设置2个前转辄单元7，分别称为A前转辄单元7A和B前转辄单元7B，每套包括1套前转辄机构8。
其后并行设置4个控温成型轧制单元9，分别称为A控温成型轧制单元9A、B控温成型轧制单元9B、C控温成型轧制单元9C、D控温成型轧制单元9D，每套包括1套前控温装置10、1套第二剪切设备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12的轧机数量为4。
后续设置2个后转辄单元14，分别称为A后转辄单元14A和B后转辄单元14B，每套包括1套后转辄机构15。
最后设置1个成品精整处理单元16，其包含1套精整处理设备17。精整处理设备17为高速上钢装置、冷床及检查打捆收集设备。
本实施例工艺步骤如下：
第一阶段：开始生产时，
A前转辄单元7A对应B控温成型轧制单元9B，A后转辄单元14A对应B控温成型轧制单元9B；B前转辄单元7B对应C控温成型轧制单元9C，B后转辄单元14B对应C控温成型轧制单元9C。
a)通过1个炼钢连铸单元1中连铸机及相应辅助设备快速输送出的165mm×165mm尺寸的坯料。
b)坯料进入3个中间轧制单元3变形为2路Φ22mm轧件，轧制速度约12m/s。根据需要，中间断面轧件可在第一剪切设备6处进行剪切。
c)随后2路中间断面轧件分别进入2个前转辄单元7。其中1路进入A前转辄单元7A，另1路进入B前转辄单元7B。
d)进入A前转辄单元7A的1路轧件进入B控温成型轧制单元9B，在该单元进行轧制和控温，轧制成Φ14mm轧件。根据需要，中间断面轧件可在第二剪切设备11处进行剪切。进入B前转辄单元7B的另1路轧件进入C控温成型轧制单元9C，在该单元进行轧制和控温，轧制成Φ14mm轧件。根据需要，中间断面轧件可在第二剪切设备11处进行剪切。
e)经过B控温成型轧制单元9B的轧件，随后进入A后转辄单元14A。经过C控温成型轧制单元9C的轧件，随后进入B后转辄单元14B。
f)通过A后转辄单元14A和B后转辄单元14B的2路Φ14mm轧件共同进入1个成品精整处理单元16。在这个单元内进行分别高速飞剪倍尺分段，双路高速上钢，进而进入冷床，最终定尺打捆收集。
第二阶段：当持续轧制生产2000t成品后，炼钢连铸单元1不停，持续生产。B控温成型轧制单元9B和C控温成型轧制单元9C中的轧机及辅助部件需停机进行更换和调整。
此时，A前转辄单元2s时间内快速调整对应A控温成型轧制单元9A，同时A后转辄单元2s时间内也快速调整对应A控温成型轧制单元9A；B前转辄单元2s时间内快速调整对应D控温成型轧制单元9D，B后转辄单元2s时间内也快速调整对应D控温成型轧制单元9D；
a)通过炼钢连铸单元1中连铸机及相应辅助设备快速输送出的165mm×165mm尺寸的坯料。
b)坯料进入3个中间轧制单元3变形为2路Φ22mm轧件，轧制速度约12m/s。根据需要，中间断面轧件可在第一剪切设备6处进行剪切。
c)随后2路中间断面轧件分别进入2个前转辄单元7。其中1路进入A前转辄单元7A，另1路进入B前转辄单元7B。
d)进入A前转辄单元7A的1路轧件进入A控温成型轧制单元9A，在该单元进行轧制和控温，轧制成Φ14mm轧件。根据需要，中间断面轧件可在第二剪切设备11处进行剪切。进入B前转辄单元7B的另1路轧件进入D控温成型轧制单元9D，在该单元进行轧制和控温，轧制成Φ14mm轧件。根据需要，中间断面轧件可在第二剪切设备11处进行剪切。
e)经过A控温成型轧制单元9A的轧件，随后进入A后转辄单元14A。经过D控温成型轧制单元9D的轧件，随后进入B后转辄单元14B。
f)通过A后转辄单元14A和B后转辄单元14B的2路Φ14mm轧件共同进入1个成品精整处理单元16。在这个单元内进行分别高速飞剪倍尺分段，双路高速上钢，进而进入冷床，最终定尺打捆收集。
第三阶段：当持续轧制生产4000t成品后，炼钢连铸单元1不停，持续生产。A控温成型轧制单元9A和D控温成型轧制单元9D中的轧机及辅助部件需停机进行更换和调整。
此时，A前转辄单元2s时间内快速调整对应B控温成型轧制单元9B，同时A后转辄单元2s时间内也快速调整对应B控温成型轧制单元9B；B前转辄单元2s时间内快速调整对应C控温成型轧制单元9C，B后转辄单元2s时间内也快速调整对应C控温成型轧制单元9C；
工艺步骤重复第一阶段。
以上周而复始，直至炼钢连铸单元1中连续浇注自然完成，实现炼钢-连铸-轧钢三位一体无间断连续直接轧制。
实施例2
设置1个炼钢连铸单元1，其包括1套连铸机及相应辅助设备2。
设置3个中间轧制单元3。第1个中间轧制单元3包括依次布置的1套第一连轧机组4和1套第一剪切设备6,第一连轧机组4的轧机数量为6。第2个中间轧制单元3包括依次布置的1套第一连轧机组4和1套第一剪切设备6，第一连轧机组4的轧机数量为6。第3个中间轧制单元3包括1套第一连轧机组4，第一连轧机组4的轧机数量为6。
其后设置1个前转辄单元7，每套包括1套前转辄机构8。
其后并行设置2个控温成型轧制单元9，分别称为A控温成型轧制单元9A、B控温成型轧制单元9B，每套包括1套前控温装置10、1套第二剪切设备11、1套第二连轧机组12和1套后控温装置13。连轧机组的轧机数量为4。
后续设置1个后转辄单元14，每套包括1套后转辄机构15。
最后设置1个成品精整处理单元16，其包含1套精整处理设备17。精整处理设备17为高速上钢装置、冷床及检查打捆收集设备。
本实施例工艺步骤如下：
第一阶段：开始生产时，
前转辄单元7对应A控温成型轧制单元9A，后转辄单元14对应A控温成型轧制单元9A。
a)通过1个炼钢连铸单元1中连铸机及相应辅助设备快速输送出的165mm×165mm尺寸的坯料。
b)坯料进入3个中间轧制单元3变形为单根Φ22mm轧件，轧制速度约14m/s。根据需要，中间断面轧件可在第一剪切设备6处进行剪切。
c)随后中间断面轧件分别进入前转辄单元7。
d)进入前转辄单元7的轧件进入A控温成型轧制单元9A，在该单元进行轧制和控温，轧制成Φ14mm轧件。根据需要，中间断面轧件可在第二剪切设备11处进行剪切。
e)经过A控温成型轧制单元9A的轧件，随后进入后转辄单元14。
f)通过后转辄单元14的Φ14mm轧件进入1个成品精整处理单元16。在这个单元内进行高速飞剪倍尺分段，高速上钢，进而进入冷床，最终定尺打捆收集。
第二阶段：当持续轧制生产1000t成品后，炼钢连铸单元1不停，持续生产。A控温成型轧制单元9的轧机及辅助部件需停机进行更换和调整。
此时，前转辄单元2s时间内快速调整对应B控温成型轧制单元9B，同时后转辄单元2s时间内也快速调整对应B控温成型轧制单元9B；
a)通过炼钢连铸单元1中连铸机及相应辅助设备快速输送出的165mm×165mm尺寸的坯料。
b)坯料进入3个中间轧制单元3变形为Φ22mm轧件，轧制速度约14m/s。根据需要，中间断面轧件可在第一剪切设备6处进行剪切。
c)随后中间断面轧件分别进入前转辄单元7。
d)进入前转辄单元7的轧件进入B控温成型轧制单元9B，在该单元进行轧制和控温，轧制成Φ14mm轧件。根据需要，中间断面轧件可在第二剪切设备11处进行剪切。
e)经过B控温成型轧制单元9B的轧件，随后进入后转辄单元14。
f)通过后转辄单元14的Φ14mm轧件进入1个成品精整处理单元16。在这个单元内进行分别高速飞剪倍尺分段，双路高速上钢，进而进入冷床，最终定尺打捆收集。
第三阶段：当持续轧制生产2000t成品后，炼钢连铸单元1不停，持续生产。B控温成型轧制单元9B的轧机及辅助部件需停机进行更换和调整。
此时，前转辄单元2s时间内快速调整对应A控温成型轧制单元9A，同时后转辄单元2s时间内也快速调整对应A控温成型轧制单元9A；
工艺步骤重复第一阶段。
以上周而复始，直至炼钢连铸单元1中连续浇注自然完成，实现炼钢-连铸-轧钢三位一体无间断连续直接轧制。
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 (10)
1.一种适应直接轧制的长材生产线工艺设备，其特征在于，包括依次设置的炼钢连铸单元、中间轧制单元、前转辄单元、控温成型轧制单元、后转辄单元、以及成品精整处理单元。
2.如权利要求1中所述的适应直接轧制的长材生产线工艺设备，其特征在于，炼钢连铸单元包括连铸机及相应辅助设备，连铸机及相应辅助设备的数量为1～12。
3.如权利要求1中所述的适应直接轧制的长材生产线工艺设备，其特征在于，中间轧制单元包括依次布置的1套第一连轧机组、控温装置及第一剪切设备，中间轧制单元的数量至少为1。
4.如权利要求3中所述的适应直接轧制的长材生产线工艺设备，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。
5.如权利要求1中所述的适应直接轧制的长材生产线工艺设备，其特征在于，前转辄单元包括1套前转辄机构，前转辄单元的数量至少为1。
6.如权利要求1中所述的适应直接轧制的长材生产线工艺设备，其特征在于，控温成型轧制单元包括1套第二连轧机组、设置于第二连轧机组一侧的前控温装置和第二剪切设备，设置于第二连轧机组另一侧的后控温装置。
7.如权利要求6中所述的适应直接轧制的长材生产线工艺设备，其特征在于，控温成型轧制单元并行布置，其数量至少为2。
8.如权利要求6中所述的适应直接轧制的长材生产线工艺设备，其特征在于，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。
9.如权利要求1中所述的适应直接轧制的长材生产线工艺设备，其特征在于，后转辄单元包括1套后转辄机构，后转辄单元的数量至少为1。
10.如权利要求1中所述的适应直接轧制的长材生产线工艺设备，其特征在于，成品精整处理单元包含1套精整处理设备；精整处理设备为高速上钢装置、冷床及检查打捆收集设备。
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