CN111330971B - 一种特殊钢大棒材轧制线及轧制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特殊钢大棒材轧制线及轧制方法，使用一种“7架粗轧+脱头辊道+8架中精轧”半连轧轧制生产线，具体包括依次设置的1#夹送辊、粗轧机组、液压剪、脱头辊道、2#夹送辊、中精轧机组及倍尺剪。7架粗轧立平交替布置，采用两辊短应力线轧机，1#‑2#轧机辊径φ950mm，采用铸钢可堆焊轧辊，3#‑4#轧机辊径φ800mm采用铸钢可堆焊轧辊,5#‑7#轧机辊径φ700mm，采用珠光体球钼铸铁Ⅱ轧辊。8架中精轧机平立交替布置且均采用两辊短应力线轧机。基于本轧制线进行的轧制工艺，既能保证特殊钢大棒材的质量，又能提高大棒材生产线的生产效率，生产线投资成本又能大幅降低。

Description

一种特殊钢大棒材轧制线及轧制方法

技术领域

本发明属于线材轧制技术领域，具体涉及一种特殊钢大棒材轧制方法，具体地说是使用一种“7架粗轧+脱头辊道+8架中精轧”半连轧轧制生产线进行的轧制工艺，既能保证特殊钢大棒材的质量，又能提高大棒材生产线的生产效率，生产线投资成本又能大幅降低。

背景技术

目前，国内外大棒材(φ100mm—φ350mm)轧制生产线轧机通常布置方式为“1+N”，“1”指一台可逆式开坯机(辊径φ1000mm-φ1300mm)，“N”指6-10架连轧机组。此轧制线布置特点是：坯料可采用多种规格，开坯机灵活性较强，但该布置方式，设备投资巨大，尤其是可逆式开坯机及辅助机构价格昂贵，并且日常生产用轧辊价格较高，后续轧辊吨钢消耗较大。针对φ100mm—φ200mm规格区间的大棒材，采用“1+N”轧机布置方式，生产线投资成本会大幅增加，并且吨钢轧制成本较高，生产线生产效率较低。

中国专利号CN104874603B公开一种棒材轧制系统及方法，该生产线适用的原料规格为150*150mm-180*180mm的小棒材全连轧生产线，粗轧和中轧之间没有设置脱头辊道，该生产线轧机布置为6架粗轧+6架中轧+4架预精轧+(2+3架)精轧。产品规格为φ6.0mm—φ32.0mm的小棒材。

中国专利号CN108941196B公开一种以200大断面方坯连续轧制小规格棒材的方法，该生产线是采用原料规格为200mm*200mm的小棒材半连轧生产线，粗轧2#轧机和3#轧机之间设置脱头辊道，该生产线轧机布置为2架粗轧+脱头+6架中轧+12架精轧。产品规格为φ16.0mm—φ40.0mm的小棒材。此技术在2#轧机后设置脱头辊道，坯料经1#及2#轧机两道次轧制，2#轧机出来的料型控制困难，并且由于只有两道次变形及轧机冷却水的影响，轧机出2#轧机(中间轧件为方形)，头部会出现一定程度的扭转，咬入3#轧机轧机将比较困难(尤其是新孔型)，生产故障将大幅增加。

中国专利号CN110052495A公开一种短流程长材无头轧制生产线及其轧制方法，该生产线是采用150mm×150mm～180mm×180mm坯料的全连轧无头轧制高速线材生产线，产品为线材，轧机布置方式为(5-7架)粗轧+(6-8架)中轧+精轧及减定径机组，粗轧和中轧间，未设置脱头辊道。

根据目前现有公开的轧制线布置的专利技术，适用的坯料规格均为小规格坯料最大到200mm*200mm，生产线生产的产品均为小棒材或线材产品。因此，现有专利技术没有针对大规格连铸坯生产φ100mm—φ200mm大规格棒材更合理、更高效、低成本的轧制线布置方式。

发明内容

为了克服现有大棒材生产轧制线布置存在的问题，本发明的目的是提供一种“7架粗轧+脱头辊道+8架中精轧”半连轧轧制生产线，既能保证特殊钢大棒材的质量，又能提高大棒材生产线的生产效率，生产线投资成本又能大幅降低。该轧制生产线适用于φ100mm—φ200mm规格区间的大棒材，也可生产φ60mm—φ100mm的中棒材，适用连铸坯型300*320*10000mm、300*300*10000mm。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种特殊钢棒材轧制线，包括依次设置的1#夹送辊、粗轧机组、液压剪、脱头辊道、2#夹送辊、中精轧机组及倍尺剪。

粗轧机组，包括依次立平交替布置的1#、2#、3#、4#、5#、6#及7#轧机，所述的1#至7#轧机均采用两辊短应力线轧机。

中精轧机组，包括依次平立交替布置的8#、9#、10#、11#、12#、13#、14#及15#轧机，所述的8#至15#轧机均采用两辊短应力线轧机。

2#夹送辊距8#轧机中心1.5m处，用于辅助8#轧机咬入。1#至3#轧机的孔型采用箱—方孔型系统，4#轧机采用变态椭圆孔型(也称椭圆孔型，轧钢俗语也称双半径椭圆)，5#至15#轧机采用椭圆—圆孔型系统。

1#至7#轧机的孔型变化顺序依次为：立箱孔型→扁箱孔型→方形孔型→变态椭圆孔型→圆孔型→椭圆孔型→圆孔型；8#至15#平立交替布置的中精轧轧机，孔型变化顺序依次为：椭圆孔型→圆孔型→椭圆孔型→圆孔型→椭圆孔型→圆孔型→椭圆孔型→圆孔型。

所述脱头辊道的辊道长度70m,所述液压剪为1000吨，且液压剪距离8#轧机中心5m处，用于中间轧件切头。

优选的，1#和2#轧机辊径φ950mm，采用铸钢可堆焊轧辊；3#和4#轧机辊径φ800mm，采用铸钢可堆焊轧辊；5#至7#轧机辊径φ700mm，采用珠光体球钼铸铁Ⅱ轧辊；8#至11#轧机辊径φ610mm，采用珠光体球钼铸铁Ⅱ轧辊；12#至15#轧机辊径φ470mm，采用贝氏体Ⅱ轧辊。1#-4#轧机采用堆焊轧辊，可以保持辊径不变，保证轧机有较大的轧制力及顺利的咬入条件。其余轧机轧辊材质选择，能够保证轧辊具有良好的使用寿命及减少轧辊跟换频率，提高生产效率，同时保证产品质量稳定可控。

一种特殊钢棒材的轧制方法，方法基于如上所述的特殊钢棒材轧制线进行，且包括如下步骤：

步骤1，脱头粗轧：将300mm×300mm或300mm×320mm大断面连铸坯依次送入1#至7#粗轧轧机进行粗轧，经7道次轧制得到φ165mm圆形中间轧件或Φ170～Φ190mm的成品大棒材；或经5道次轧制得到φ195mm～φ200mm的成品大棒材；

步骤2，中精轧：将步骤1获得的φ165mm圆形中间轧件通过脱头辊道，φ165mm圆形中间轧件的尾部脱离7#轧机后，轧件头部再进入8#轧机，再进入中精轧机组，经2～8道次轧制，得Φ60～Φ160mm规格棒材。

作为优选，φ60mm～φ70mm规格棒材15#轧机出成品、φ80mm～φ90mm规格棒材13#轧机出成品、φ100mm～φ120mm规格棒材11#轧机出成品、φ130mm～φ160mm规格棒材9#轧机出成品。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明为了克服现有技术大断面连铸坯轧制大棒材采用“1+N”布置，1架两辊开坯机的巨额投资，以及后续高生产成本及低生产效率问题，通过1#-7#粗轧轧机与8#轧机进行脱头轧制，7架粗轧采用全连轧、8架中精轧采用全连轧，大幅提高生产线的生产效率，既简化了轧制流程、减少了轧制道次，也降低了生产成本；

2、本发明为克服中间轧件脱头咬入8#轧机问题，粗轧通过7架次连轧机组轧制，采用7道次连续变形，7#轧机轧出的中间轧件为圆形轧件，在中间轧件脱头及严重扭转的情况下，均能够顺利咬入8#轧机，实现生产线的连续、高效率生产。

3、本发明能够提高大棒材的成材率1-2％，采用7机架粗轧连轧，轧件头尾鱼尾或开花现象较轻，中间轧件需要切除较少，通常成材率约96.5％左右；采用“1+N”轧机布置方式，由于开坯机往复轧制，轧件在前几道次变形量较大，轧件头尾鱼尾或开花形状较长，需要切除，且粗轧轧制时间较长，导致二次氧化烧损，影响成材率，通常成材率在95％左右。

4、本发明生产效率及产能较高，提高生产线生产能力10-20万吨/年，采用轧制线布置及轧制工艺，大棒材生产线年生产能力达到100万吨，采用“1+N”轧机布置方式的大棒材生产年生产能力80-90万吨。

附图说明

图1为本发明实施例中的“7架粗轧+脱头辊道+8架中精轧”半连轧轧制生产线的布置示意图。

图2至9为给实施例表中对应编号的孔型及相关参数。

图中附图标记为：1.1#夹送辊，2.粗轧机组，3.液压剪，4.脱头辊道，5.2#夹送辊，6.中精轧机组，7.倍尺剪。

具体实施方式

本发明下面结合实施例作进一步详述：

下面对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明的特殊钢棒材轧制线，包括依次设置的1#夹送辊1、粗轧机组2、液压剪3、脱头辊道4、2#夹送辊5、中精轧机组6及倍尺剪7。

粗轧机组2，包括依次立平交替布置的1#、2#、3#、4#、5#、6#及7#轧机(即1#至7#轧机沿着棒材轧制方向依次布置，1#轧机为立式轧机、2#轧机为水平轧机、3#轧机为立式轧机、4#轧机为水平轧机、5#轧机为立式轧机、6#轧机为水平轧机、7#轧机为立式轧机)，所述的1#至7#轧机均采用两辊短应力线轧机。

中精轧机组6，包括平立依次交替布置的8#、9#、10#、11#、12#、13#、14#及15#轧机(即8#至15#轧机沿着棒材轧制方向依次布置，8#轧机为水平轧机、9#轧机为立式轧机、10#轧机为水平轧机、11#轧机为立式轧机、12#轧机为水平轧机、13#轧机为立式轧机、14#轧机为水平轧机、15#轧机为立式轧机)，所述的8#至15#轧机均采用两辊短应力线轧机。

2#夹送辊5距8#轧机中心1.5m处，用于辅助8#轧机咬入。1#至3#轧机的孔型采用箱—方孔型系统，4#轧机采用变态椭圆孔型，5#至15#轧机采用椭圆—圆孔型系统。

1#至7#轧机的孔型变化顺序依次为：立箱孔型→扁箱孔型→方形孔型→变态椭圆孔型→圆孔型→椭圆孔型→圆孔型；8#至15#平立交替布置的中精轧轧机，孔型变化顺序依次为：椭圆孔型→圆孔型→椭圆孔型→圆孔型→椭圆孔型→圆孔型→椭圆孔型→圆孔型。

所述脱头辊道的辊道长度70m,所述液压剪为1000吨，且液压剪距离8#轧机中心5m处，用于中间轧件切头。

1#和2#轧机辊径φ950mm，采用铸钢可堆焊轧辊；3#和4#轧机辊径φ800mm，采用铸钢可堆焊轧辊；5#至7#轧机辊径φ700mm，采用珠光体球钼铸铁Ⅱ轧辊；8#至11#轧机辊径φ610mm，采用珠光体球钼铸铁Ⅱ轧辊；12#至15#轧机辊径φ470mm，采用贝氏体Ⅱ轧辊。1#-4#轧机采用堆焊轧辊，可以保持辊径不变，保证轧机有较大的轧制力及顺利的咬入条件。其余轧机轧辊材质选择，能够保证轧辊具有良好的使用寿命及减少轧辊跟换频率，提高生产效率，同时保证产品质量稳定可控。

基于本实施例的特殊钢棒材轧制线轧制大棒材的方法包括粗轧、脱头辊道、中精轧步骤，具体步骤如下：

步骤1，脱头粗轧：将300mm×300mm或300mm×320mm大断面连铸坯依次送入立平交替布置的1#-7#粗轧轧机进行粗轧，经7道次轧制得到φ165mm圆形中间轧件或φ170～φ190mm的成品大棒材；或经5道次轧制得到φ200mm的成品大棒材。

步骤2，中精轧：将步骤1获得的φ165mm圆形中间轧件通过脱头辊道，且轧件尾部脱离7#轧机后，轧件头部再进入8#轧机，再经平立交替布置的中精轧轧机2～8道轧制，得φ60～φ160mm的中大规格棒料。

本实施例中的特殊钢棒材轧制线孔型系统详见下表和图2至9，图2至9中给出了表中对应编号的孔型及相关参数。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种特殊钢棒材轧制线，其特征在于：包括依次设置的1#夹送辊、粗轧机组、液压剪、脱头辊道、2#夹送辊、中精轧机组及倍尺剪；

所述粗轧机组，包括依次立平交替布置的1#、2#、3#、4#、5#、6#及7#轧机，所述的1#至7#轧机均采用两辊短应力线轧机；所述的中精轧机组，包括依次平立交替布置的8#、9#、10#、11#、12#、13#、14#及15#轧机，所述的8#至15#轧机均采用两辊短应力线轧机；

所述2#夹送辊距8#轧机中心1.5m处，用于辅助8#轧机咬入；所述1#至3#轧机的孔型采用箱—方孔型系统，4#轧机采用椭圆孔型，5#至15#轧机采用椭圆—圆孔型系统；

1#至7#轧机的孔型变化顺序依次为：立箱孔型→扁箱孔型→方形孔型→变态椭圆孔型→圆孔型→椭圆孔型→圆孔型；8#至15#平立交替布置的中精轧轧机，孔型变化顺序依次为：椭圆孔型→圆孔型→椭圆孔型→圆孔型→椭圆孔型→圆孔型→椭圆孔型→圆孔型；

所述脱头辊道的辊道长度70m，所述液压剪为1000吨，且液压剪距离8#轧机中心5m处，用于中间轧件切头；

所述倍尺剪设置在中精轧机组的15#轧机后，且距离15#轧机中心3m处，用于成品轧件切头及切尾、剪切倍尺。

2.根据权利要求1所述的特殊钢棒材轧制线，其特征在于：所述的1#和2#轧机辊径φ950mm，采用铸钢可堆焊轧辊；3#和4#轧机辊径φ800mm，采用铸钢可堆焊轧辊；5#至7#轧机辊径φ700mm，采用珠光体球钼铸铁Ⅱ轧辊；8#至11#轧机辊径φ610mm，采用珠光体球钼铸铁Ⅱ轧辊；12#至15#轧机辊径φ470mm，采用贝氏体Ⅱ轧辊。

3.一种特殊钢棒材的轧制方法，其特征在于：所述方法基于权利要求1或2所述的特殊钢棒材轧制线进行，且包括如下步骤：

步骤1，脱头粗轧：将300mm×300mm或300mm×320mm大断面连铸坯依次送入1#至7#粗轧轧机进行粗轧，经7道次轧制得到φ165mm圆形中间轧件或Φ170～Φ190mm的成品大棒材；或经5道次轧制得到φ195mm～φ200mm的成品大棒材；

步骤2，中精轧：将步骤1获得的φ165mm圆形中间轧件通过脱头辊道，且尾部脱离7#轧机后，轧件头部再进入8#轧机，再进入中精轧机组，经2～8道次轧制，得Φ60～Φ160mm规格棒材。

4.根据权利要求3所述的特殊钢棒材的轧制方法，其特征在于：

φ60mm～φ70mm规格棒材15#轧机出成品、φ80mm～φ90mm规格棒材13#轧机出成品、φ100mm～φ120mm规格棒材11#轧机出成品、φ130mm～φ160mm规格棒材9#轧机出成品。

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