CN210586390U - 一种钢材生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢材生产系统，包括依次设置的精轧机组、预冷水箱、回复段导槽及控轧机组，精轧机组以及控轧机组分别包括至少2个机架轧机，控轧机组用于使轧件内部晶粒细化，从而提高轧件性能；预冷水箱用于冷却轧件，从而使控轧机组能够对轧件进行低温轧制；回复段导槽用于将轧件表面温度和芯部温度的温差控制在预设范围内，使芯部和表面温度趋于一致，回复段导槽的长度根据得到该温差的时间和轧件的轧制速度进行确定；轧件经低温控轧后，轧件晶粒细化，并断面晶粒越均匀，从而在不添加或少添加合金和微合金的情况下，提高产品质量，生产出强度高、塑韧性好、焊接性能优的钢材。

Description

一种钢材生产系统

技术领域

本实用新型涉及材料加工制造技术领域，特别涉及一种钢材生产系统。

背景技术

近年来，钢材产能过剩、市场竞争日趋激烈，在钢材制造和加工领域，大量钢铁生产企业迫切的需要找到一种钢材生产的新工艺技术，改变现存的钢材生产现状，为钢材生产提供更高效、节能的方法。

现有技术中，针对钢材的生产中，轧线大都采用粗轧机组6架、中轧机组6架、精轧机组6架的布置方式轧制普碳钢、低合金结构钢等，为了是钢材的强度达到国家标准，普遍采用添加微合金或在线余热淬火手段。

采用微合金化技术有利于在钢中形成细小碳化物和氮化物，通常细小碳氮化物质点起到钉扎晶界的作用，在再加热钢坯过程中阻止奥氏体晶粒长大。在再结晶控轧过程中阻止形变奥氏体的再结晶，延缓再结晶奥氏体晶粒长大。在焊接过程中阻止焊接热影响区晶粒的粗化。通过碳氮化物的沉淀析出，显著提高微合金化钢的强度。然而，在轧制普通建筑用钢时，大量添加微合金钒和添加Si-Mn合金来控制晶粒长大，这样大大增加了原料的成本。

相比起采用微合金化技术而言，采用在线余热淬火技术钢材相对生产成本低。主要方法是利用轧件高温余热淬火，会使得轧件表面形成马氏体，但轧件的芯部仍为奥氏体。由于轧件芯部热量向外传递，表面马氏体回火，产生回火马氏体，芯部转变为细珠光体组织，从而获得高屈服强度和较高延展性的组织结构，但产品性能波动大，抗震性能差，对于焊接和螺纹连接有难度，导致在国家标准中已经禁止采用这种方式进行生产。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种钢材生产系统，以达到减少合金和微合金的使用，降低生产成本，同时提高产品质量，生产出强度高、塑韧性好、焊接性能优的钢材的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种钢材生产系统，包括依次设置的精轧机组、预冷水箱、回复段导槽以及控轧机组，所述精轧机组以及所述控轧机组分别包括至少2个机架轧机；所述预冷水箱用于冷却轧件；所述回复段导槽用于将轧件表面温度和芯部温度的温差控制在预设范围内。

优选地，所述控轧机组至少包括两个驱动装置，且由相邻两个所述驱动装置驱动的所述机架轧机之间形成拉轧关系。

优选地，还包括依次设置于所述控轧机组之后的用于冷却轧件的后水箱以及用于收集轧件的轧件收集装置。

优选地，所述精轧机组包括2-10个机架轧机，所述控轧机组包括2-5个机架轧机。

优选地，所述精轧机组以及所述控轧机组包括模块化轧机。

综上所述，本实用新型提供了一种钢材生产系统，该钢材生产系统包括依次设置的精轧机组、预冷水箱、回复段导槽以及控轧机组，精轧机组以及控轧机组分别包括至少2个机架轧机，精轧机组用于对经过初步轧制的轧件进行精轧，上述初步轧制包括经过粗轧机组轧制、中轧机组轧制或预精轧机组轧制，控轧机组用于破碎轧件晶粒，使轧件内部晶粒细化，从而提高轧件性能；预冷水箱用于冷却轧件，从而使控轧机组能够对轧件进行低温轧制；回复段导槽用于将轧件表面温度和芯部温度的温差控制在预设范围内，使芯部和表面温度趋于一致，回复段导槽的长度根据得到该温差的时间和轧件的轧制速度进行确定；

在应用时，轧件经过精轧机组轧制变形后，轧件温度升高，之后轧件进入预冷水箱冷却至预设温度，此时轧件表面温度大幅低于轧件芯部温度，然后将轧件送入回复段导槽，使芯部温度向表面扩散，缩小芯部与表面的温差，最后再送入控轧机组进行控轧，细化轧件晶粒，从而提高轧件性能，由此可见，上述钢材生产系统中设置了预水冷箱和回复段导槽，轧件经预水冷箱冷却后，再经过回复段导槽时，能够缩小轧件表面温度与轧件芯部温度之间的温差，芯表温度越趋于一致，轧件经低温控轧后，轧件晶粒细化，并断面晶粒越均匀，从而在不添加或少添件合金和微合金的情况下，提高产品质量，生产出强度高、塑韧性好、焊接性能优的钢材。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型第一种实施例提供的钢材生产系统的结构示意图；

图2为本实用新型第一种实施例提供的钢材生产系统中精轧机组的结构示意图；

图3为本实用新型第二种实施例提供的钢材生产系统中精轧机组的结构示意图；

图4为本实用新型第三种实施例提供的钢材生产系统中精轧机组的结构示意图；

图5为本实用新型第四种实施例提供的钢材生产系统中精轧机组的结构示意图；

图6为本实用新型第五种实施例提供的钢材生产系统中精轧机组的结构示意图；

图7为本实用新型第一种实施例提供的钢材生产系统中控轧机组的结构示意图；

图8为本实用新型第二种实施例提供的钢材生产系统中控轧机组的结构示意图；

图9为本实用新型第二种实施例提供的钢材生产系统的结构示意图。

图中：

1为精轧机组；101、401、402、410为电机；102、403、404、411为联轴器；103、405、406、412为减速机；104、407、408、413为轧机接轴；105、409、414为锥箱；2为预冷水箱；3为回复段导槽；4为控轧机组；5为后水箱；6为轧件收集装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，图1为本实用新型第一种实施例提供的钢材生产系统的结构示意图。

本实用新型实施例提供了一种钢材生产系统，该钢材生产系统包括依次设置的精轧机组1、预冷水箱2、回复段导槽3以及控轧机组4。

其中，精轧机组1以及控轧机组4分别包括至少2个机架轧机，精轧机组1用于对经过初步轧制的轧件进行精轧，上述初步轧制包括经过粗轧机组轧制、中轧机组轧制或预精轧机组1轧制，控轧机组4用于低温轧制轧件；预冷水箱2用于冷却轧件，从而使控轧机组4能够对轧件进行低温轧制；回复段导槽3用于将轧件表面温度和芯部温度的温差控制在预设范围内，使芯部和表面温度趋于一致，回复段导槽3的长度根据得到该温差的时间和轧件的轧制速度进行确定。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的钢材生产系统在应用时，轧件经过精轧机组1轧制变形后，轧件温度升高，之后轧件进入预冷水箱2冷却至预设温度，此时轧件表面温度大幅低于轧件芯部温度，然后将轧件送入回复段导槽3，使芯部温度向表面扩散，缩小芯部与表面的温差，最后再送入控轧机组4进行控轧，破碎轧件晶粒，使轧件内部晶粒细化，从而提高轧件性能，由此可见，上述钢材生产系统中设置了预水冷箱2和回复段导槽3，轧件在冷却后，经过回复段导槽3时，能够缩小轧件表面温度与轧件芯部温度之间的温差，芯表温度越趋于一致，轧件经低温控轧后，轧件晶粒细化，并断面晶粒越均匀，从而在不添加或少添加合金和微合金的情况下，提高产品质量，生产出强度高、塑韧性好、焊接性能优的钢材。

作为优选地，上述精轧机组1包括2-10个机架轧机，精轧机组1可采用申请号201811310819.2的实用新型专利所公开的模块化轧机，如图2所示，该模块化轧机包括电机101、联轴器102、减速机103、轧机接轴104以及锥箱105，从图中可以看出，该模块化轧机以一个电机带动两个机架轧机动作，在其他实施例中，可将多个模块化轧机组合，如图3-图6所示，利于设备维护和降低电气传动装置投资成本。

进一步地，控轧机组4包括2-5个机架轧机，与精轧机组1类似，控轧机组4也由模块化轧机构成。

本领域技术人员容易理解的是，当轧件尾部脱离精轧机组1，控轧机组4和精轧机组1之间轧件的张力消失，张力会影响轧制时孔型的充满度，从而影响轧制出的轧件的尺寸，为避免上述问题，在本实用新型实施例中，控轧机组4至少包括两个驱动装置，且由相邻两个驱动装置驱动的机架轧机之间形成拉轧关系，即两个驱动装置之间存在转速差。

具体地，如图7所示，在一种优选实施例中，控轧机组4包括电机401以及电机402，电机401通过联轴器403、减速机405、轧机接轴407连接锥箱409，电机402通过联轴器404、减速机406、轧机接轴408连接锥箱409，与图2不同的是，该模块化轧机中的两个机架轧机分别通过电机401和电机402驱动，当轧件脱离精轧机组1后，通过调节控轧机组4的两个电机之间的转速差，即调节K1道次和K2道次之间的张力，使K1道次和K2道次之间形成拉轧关系，补偿K2道次和K3道次之间消失的张力，使K1道次和K2道次孔型充满正常，从而减少尾部尺寸的超差，减少切尾长度，提高成材率。

当然，控轧机组4还可以采用其他的结构，如图3所示由两个模块化轧机组成，或如图8所示，在上述控轧机组4的基础上增加了一个模块化轧机，从而对轧件进行四道次的控轧，请参阅图9，该实施例中，钢材生产系统采用图8所示的控轧机组4。

作为优选地，钢材生产系统还包括依次设置于控轧机组4之后的后水箱5以及轧件收集装置6，其中，后水箱5用于冷却轧件，轧件收集装置6用于收集轧件，轧件收集装置6可以是高速棒材的高速上钢冷床装置，或高线的吐丝机风冷线装置。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种钢材生产系统，其特征在于，包括依次设置的精轧机组、预冷水箱、回复段导槽以及控轧机组，所述精轧机组以及所述控轧机组分别包括至少2个机架轧机；所述预冷水箱用于冷却轧件；所述回复段导槽用于将轧件表面温度和芯部温度的温差控制在预设范围内。

2.根据权利要求1所述的钢材生产系统，其特征在于，所述控轧机组至少包括两个驱动装置，且由相邻两个所述驱动装置驱动的所述机架轧机之间形成拉轧关系。

3.根据权利要求1或2所述的钢材生产系统，其特征在于，还包括依次设置于所述控轧机组之后的用于冷却轧件的后水箱以及用于收集轧件的轧件收集装置。

4.根据权利要求1或2所述的钢材生产系统，其特征在于，所述精轧机组包括2-10个机架轧机，所述控轧机组包括2-5个机架轧机。

5.根据权利要求1或2所述的钢材生产系统，其特征在于，所述精轧机组以及所述控轧机组包括模块化轧机。

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