CN212069925U - 一种高速棒材单一孔型生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种高速棒材单一孔型生产线，包括粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、第一精轧机组和第二精轧机组，中轧机组的孔型采用双切分系统，预精轧机组包括第一线预精轧机组和第二线预精轧机组，第一精轧机组包括第一线精轧机组和第二线精轧机组，第二精轧机组包括第三线精轧机组和第四线精轧机组。中轧机组中位于轧制方向末端的轧机，其孔型对应的基圆直径为28.0～28.5mm。第三线精轧机组和第四线精轧机组均包括两架精轧机，且第二精轧机组中的每架精轧机分别由一台电机单独驱动。本实用新型中的生产线能够大大减少生产线备用的轧辊、辊环及配套的导卫的数量，减少工作量，降低劳动强度，提高生产线的生产效率，降低生产成本。

Description

一种高速棒材单一孔型生产线

技术领域

本实用新型是关于冶金轧钢高速棒材螺纹钢生产技术领域，尤其涉及一种高速棒材单一孔型生产线。

背景技术

高速棒材生产线主要用于建筑用小规格螺纹钢(Φ10～Φ22mm)的生产，其成品轧件的轧制速度高于40m/s，具有高产量、低成本、高尺寸精度、高成材率等特点。常规的典型高速棒材生产线布置如图1所示，生产线主要包括粗轧机组 01、中轧机组02、预精轧机组03、精轧机组04、倍尺飞剪05、高速上钢装置06、冷床区设备07和收集区设备08。

其中，粗轧机组01包含六架轧机，按照平立交替布置(平是指该轧机的轧辊轴线水平放置，立是指该轧机的轧辊轴线竖直放置)，电机单独驱动；中轧机组02包含六架轧机，按照平立交替布置，电机单独驱动；预精轧机组03包含六架轧机，按照平-立-平-平-平-平布置，电机单独驱动，且经预精轧机组03后切分为两线，分别进入第一线精轧机组041和第二线精轧机组042；第一线精轧机组 041和第二线精轧机组042均包含六架轧机，均按照顶交45°交叉布置(轧机的辊环轴线倾斜45°交叉布置)，且各自的六架轧机分别利用一台电机集中驱动；经精轧机组04后轧制出成品轧件；成品轧件再通过倍尺飞剪05和高速上钢装置 06后，进入冷床区设备07和收集区设备08，对成品轧件进行冷却和收集。

对于此种生产线布置所对应的孔型系统排布如下表1所示，可以分为基本孔型和调整孔型，其中基本孔型是指基圆为正圆时的孔型，是在轧辊或辊环(一般粗轧机组01和中轧机组02采用轧辊，预精轧机组03和精轧机组04采用辊环) 车削后得到的孔型；调整孔型是在基本孔型的基础上通过调整辊缝(抬高或稍降低辊缝)得到的孔型，其基圆不再是正圆。在生产螺纹钢时，轧制不同规格的螺纹钢对应的成品前孔和成品孔的孔型都必须采用各自的基本孔型，对应的轧机均需更换辊环。

表1：现有技术中的孔型系统排布表

其中，表1中实体黑色图案(例如

)代表基本孔型，实体空心图案(例如

)代表调整孔型，“╳”代表空过。

利用图1中的生产线按照表1的孔型系统排布进行生产Φ10～Φ22mm的螺纹钢产品时，具体工艺如下：

以生产Φ10规格的螺纹钢为例，首先经粗轧机组01和中轧机组02进行轧制：第1～2道次轧机的孔型采用箱型系统，将轧件断面依次轧制成扁箱形和方箱形；第3～12道次轧机的孔型采用椭-圆系统，将轧件断面依次交替轧制成椭圆形和圆形，且道次越多，轧件断面尺寸越小，第6道次后，轧件断面为直径为78mm的圆形，第8道次后，轧件断面为直径为63mm的圆形，第10道次后，轧件断面为直径为53mm的圆形，第12道次后，轧件断面为直径为42mm的圆形。

然后经预精轧机组03进行轧制：第13～18道次轧机的孔型采用双切分系统，将轧件断面依次轧制成扁方、扁方、哑铃形、并联的两个连接圆、两个单独的椭圆形以及两个单独的圆形。第18道次后，将轧件切分为两个直径均为18.5mm的圆形断面。接下来分别进入第一线精轧机组041和第二线精轧机组042，各道次的孔型均采用椭-圆系统，轧件断面尺寸逐渐减小，精度逐渐增加，最终经过第 24道次后，得到规格为Φ10的成品轧件。

再以生产Φ14规格的螺纹钢为例，首先经粗轧机组01和中轧机组02进行轧制：第1～10道次轧机与生产Φ10规格时的孔型尺寸一样，第10道次后，轧件断面为直径为53mm的圆形；第11～12道次轧机采用空过(对应的轧辊更换成空过辊道)。然后经预精轧机组03进行轧制：第13～18道次轧机的孔型采用切分系统，第18道次后，将轧件切分为两个直径均为23mm的圆形断面。接下来分别进入第一线精轧机组041和第二线精轧机组042，各道次的孔型均采用椭- 圆系统，最终经过第24道次后，得到规格为Φ14的成品轧件。

生产各个规格螺纹钢时所用的孔型详见上述的表1，可以看出，用此孔型系统生产Φ10～Φ22mm产品时，粗轧机组01及中轧机组02(第1～12道次)只有一种基本孔型，即单一孔型(这里所说的单一孔型是针对各架轧机而言，在生产所有规格的产品时若该架轧机的轧辊并不需要更换为新的轧辊，仅需调整辊缝或者空过即可，则该架轧机所在的生产道次可以称为单一孔型轧制。而对于生产不同规格产品时需要将轧辊更换为新轧辊的轧机来说，该架轧机所在的生产道次则不是单一孔型)，不论生产哪个规格的产品，只需要空过(对应的轧辊或辊环更换成空过辊道或者空过管)或者调整辊缝大小既可，不需要将轧机的轧辊更换为其他规格的新轧辊。具体为：生产Φ10～Φ12规格的螺纹钢时，1～12架轧机全部采用基本孔型；生产Φ14～Φ20规格的螺纹钢时，第1～10道次轧机采用基本孔型，第11、12道次轧机的孔型采用空过；生产Φ22规格，第1～8道次轧机采用基本孔型，第9～12道次轧机的孔型采用空过。

然而，由于第一线精轧机组041和第二线精轧机组042中各自的六架轧机分别利用一台电机集中驱动，采用集中驱动时各架轧机的延伸系数为固定值，无法进行调整，因此，经预精轧机组03切分后轧件进入精轧机组04时，生产不同规格螺纹钢时所需轧件断面尺寸并不相同，例如，生产Φ10、Φ14和Φ22规格的螺纹钢时需要轧件断面分别为直径为18.5mm、23mm和27.5mm的圆形，断面尺寸相差较大，精轧机组04对尺寸精度要求较高，无法通过调整辊缝得到所需孔型，所以生产不同规格产品时需要重新更换辊环。同时，由于预精轧机组03采用双切分系统，最终需要得到直径分别为18.5mm、23mm和27.5mm的圆形断面，也就是三种不同尺寸的断面，根据各自延伸系数的需要，经中轧机组02后进入预精轧机组03时就需要分别对应直径为42mm、53mm和63mm的圆形断面，也就是三种尺寸相差较大的断面。因此，该双切分系统中各个轧机的辊环在生产不同规格产品时也需要重新更换辊环。

因此，对于现有技术的高速棒材生产线来说，其预精轧机组03及精轧机组 04需要配备多套基本孔型，在常规规格更换时，需要将辊环更换为相应孔型的辊环。例如，当生产规格由Φ10更换为Φ14时，需要第13～22道次共10个道次对应轧机的辊环全部更换为相应孔型的辊环才能生产；其它规格的切换类似。但是，调整辊缝时并不需要更换轧辊或辊环，只需抬高或稍降低辊缝；空过时只需将原来的轧辊或辊环以及该轧机配套的导卫拆掉，之后换上空过辊道或空过管即可，并不需要再配套安装导卫，且安装空过辊道或空过管时也并不需要进行调整，简单方便；而将轧辊或辊环更换为新的轧辊或辊环时，需要先将原来的轧辊或辊环以及该轧机配套的导卫拆掉，然后再将新的轧辊或辊环以及新配套的导卫安装上，且安装新的轧辊或辊环时还需要重新进行调整，而更换一次不仅换辊调整的时间长，工作量大，劳动强度高，减少了生产线的作业效率；同时，基本孔型系统越多，需要生产线备用的轧辊、辊环及配套的导卫就越多，大大增加了生产线的库存成本。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种高速棒材单一孔型生产线，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高速棒材单一孔型生产线，能够大大减少生产线备用的轧辊、辊环及配套的导卫的数量，减少工作量，降低劳动强度，提高生产线的生产效率，降低生产成本。

本实用新型的目的是这样实现的，一种高速棒材单一孔型生产线，包括沿轧制方向顺序设置的粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、第一精轧机组和第二精轧机组；中轧机组的孔型采用双切分系统，预精轧机组包括并列设置的第一线预精轧机组和第二线预精轧机组，第一精轧机组包括并列设置的第一线精轧机组和第二线精轧机组，第二精轧机组包括并列设置的第三线精轧机组和第四线精轧机组；第一线预精轧机组、第一线精轧机组和第三线精轧机组依次串接成第一分支轧线，第二线预精轧机组、第二线精轧机组和第四线精轧机组依次串接构成第二分支轧线；中轧机组中位于轧制方向末端的轧机，其孔型采用圆形孔型且对应的基圆直径为28.0～28.5mm；第三线精轧机组和第四线精轧机组均包括两架精轧机，且第二精轧机组中的每架精轧机分别由一台电机单独驱动。

在本实用新型的一较佳实施方式中，第一线预精轧机组和第二线预精轧机组均包括四架预精轧机，且各自的第一架预精轧机至第四架预精轧机的孔型依次交替采用椭圆形孔型和圆形孔型；第一线精轧机组和第二线精轧机组均包括四架精轧机，且各自的第一架精轧机至第四架精轧机的孔型依次交替采用椭圆形孔型和圆形孔型。

在本实用新型的一较佳实施方式中，中轧机组中位于轧制方向末端的轧机，其孔型对应的基圆直径为28.2mm；第一线预精轧机组和第二线预精轧机组中各自的第二架预精轧机的孔型高度为23mm或24.3mm，第一线预精轧机组和第二线预精轧机组中各自的第四架预精轧机的孔型高度为18mm或19mm；第一线精轧机组和第二线精轧机组中各自的第二架精轧机的孔型对应的基圆直径为15mm，第一线精轧机组和第二线精轧机组中各自的第四架精轧机的孔型对应的基圆直径为12mm。

在本实用新型的一较佳实施方式中，第一线预精轧机组和第二线预精轧机组中的各架预精轧机均按照平立交替布置，且各架预精轧机分别由一台电机单独驱动；第一线精轧机组、第二线精轧机组、第三线精轧机组和第四线精轧机组中的各架精轧机均按照顶交45°交叉布置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，第一线精轧机组和第二线精轧机组中各自的第一架精轧机和第二架精轧机由一台电机同时驱动，各自的第三架精轧机和第四架精轧机由一台电机同时驱动。

在本实用新型的一较佳实施方式中，原料断面尺寸为150mm×150mm，粗轧机组包括六架粗轧机，采用延伸孔型系统；中轧机组包括六架中轧机，第一架中轧机的轧辊为平辊，第二架中轧机至第六架中轧机的孔型依次为立辊齐边孔型、预切分孔型、切分孔型、切分椭圆孔型和切分圆孔型，第六架中轧机为中轧机组中位于轧制方向末端的轧机。

在本实用新型的一较佳实施方式中，延伸孔型系统为箱型系统、菱-方系统、箱型系统和椭圆-圆系统的组合、或者菱-方系统和椭圆-圆系统的组合。

在本实用新型的一较佳实施方式中，粗轧机组中的各架粗轧机按照平立交替布置，且各架粗轧机分别由一台电机单独驱动；中轧机组中的各架中轧机按照平 -立-平-平-平-平布置，且各架中轧机分别由一台电机单独驱动。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在第二精轧机组之后沿轧制方向还顺序设置高速上钢装置、冷床区设备和收集区设备。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在粗轧机组与中轧机组之间、中轧机组与第一线预精轧机组和第二线预精轧机组之间、第一线预精轧机组与第一线精轧机组之间、第一线精轧机组与第三线精轧机组之间、第二线预精轧机组与第二线精轧机组之间、第二线精轧机组与第四线精轧机组之间分别设有一台飞剪；在第三线精轧机组和第四线精轧机组与高速上钢装置之间沿轧制方向均依次设有一台飞剪和一台倍尺飞剪。

在本实用新型的一较佳实施方式中，中轧机组与第一线预精轧机组和第二线预精轧机组之间且位于对应的飞剪之后分别设有冷却水箱；第一线预精轧机组与第一线精轧机组之间、第一线精轧机组与第三线精轧机组之间、第二线预精轧机组与第二线精轧机组之间、第二线精轧机组与第四线精轧机组之间、第三线精轧机组和第四线精轧机组与高速上钢装置之间且位于对应的飞剪之前分别设有冷却水箱。

由上所述，本实用新型中的生产线，将中轧机组的孔型采用双切分系统，经中轧机组后便将轧件切分成两个相同的圆形断面轧件，且将得到的两个轧件的直径控制在28.0～28.5mm；由于生产所有规格产品时，经粗轧机组和中轧机组轧制后最终得到的圆形断面轧件尺寸相同，因此生产所有规格产品时粗轧机组和中轧机组中各轧机的轧辊并不需要更换，各轧机均为单一孔型轧制。

同时，本实用新型中经中轧机组后便将轧件进行了切分，且切分后轧件断面直径为28.0～28.5mm，能够覆盖Φ10～Φ22mm规格的螺纹钢所需加工道次中各自的最大尺寸；而且本实用新型中将第三线精轧机组和第四线精轧机组中各自的两台精轧机的孔型分别作为成品前孔和成品孔，将所有规格螺纹钢的成品前孔和成品孔对应的轧机均布置在所有轧机中的最后两架，且这两架精轧机分别由一台电机单独驱动，能够方便在更换规格时调整延伸系数；这样，在生产所有规格产品时，对于预精轧机组和第一精轧机组来说，也不需要更换辊环，各轧机均为单一孔型轧制。另外，将所有规格螺纹钢的成品前孔和成品孔对应的轧机均布置在所有轧机中的最后两架，还能够在得到成品轧件后立即进入水冷，有助于提高成品轧件的组织性能。

如此布置后，粗轧机组、中轧机组、预精轧机组和第一精轧机组中的各轧机均能够实现单一孔型轧制，在生产线不同规格切换时仅需要将轧线最后两架轧机的辊环进行更换，其余轧机不变、空过或者仅需调整辊缝即可。与现有技术中典型高速棒材生产线的布置相比，本实用新型中的生产线能够实现螺纹钢生产的全规格单一孔型轧制，具有更大地灵活性及适应性，一方面缩短了规格更换时换辊的时间及人工调整难度，由之前的约20～80分钟的换规格时间缩短至约10分钟，大大提高了生产效率；另一方面，单一孔型轧制也大大减少轧辊、辊环及导卫的库存，降低了生产成本。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为现有技术中高速棒材生产线的平面布置示意图。

图2：为本实用新型提供的高速棒材单一孔型生产线的平面布置示意图。

图3：为图2中A处的局部放大图。

图4：为图2中B处的局部放大图。

附图标号说明：

现有技术：

01、粗轧机组；02、中轧机组；03、预精轧机组；04、精轧机组；041、第一线精轧机组；042、第二线精轧机组；05、倍尺飞剪；06、高速上钢装置；07、冷床区设备；08、收集区设备。

本实用新型：

1、粗轧机组；2、中轧机组；3、预精轧机组；31、第一线预精轧机组；32、第二线预精轧机组；4、第一精轧机组；41、第一线精轧机组；42、第二线精轧机组；5、第二精轧机组；51、第三线精轧机组；52、第四线精轧机组；

6、冷却水箱；71、飞剪；72、倍尺飞剪；8、高速上钢装置；9、冷床区设备；10、收集区设备。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图2至图4所示，本实施例提供一种高速棒材单一孔型生产线，包括沿轧制方向顺序设置的粗轧机组1、中轧机组2、预精轧机组3、第一精轧机组4和第二精轧机组5。

其中，中轧机组2的孔型采用双切分系统，预精轧机组3包括并列设置的第一线预精轧机组31和第二线预精轧机组32，第一精轧机组4包括并列设置的第一线精轧机组41和第二线精轧机组42，第二精轧机组5包括并列设置的第三线精轧机组51和第四线精轧机组52。第一线预精轧机组31、第一线精轧机组41 和第三线精轧机组51依次串接构成第一分支轧线，第二线预精轧机组32、第二线精轧机组42和第四线精轧机组52依次串接构成第二分支轧线。中轧机组2中位于轧制方向末端的轧机，其孔型采用圆形孔型且对应的基圆直径为28.0～ 28.5mm。第三线精轧机组51和第四线精轧机组52均包括两架精轧机，且第二精轧机组5中的每架精轧机分别由一台电机单独驱动。

本实施例中的生产线，将中轧机组2的孔型采用双切分系统，经中轧机组2 后便将轧件切分成两个相同的圆形断面轧件，且将得到的两个轧件的直径控制在 28.0～28.5mm；由于生产所有规格产品时，经粗轧机组1和中轧机组2轧制后最终得到的圆形断面轧件尺寸相同，因此生产所有规格产品时粗轧机组1和中轧机组2中各轧机的轧辊并不需要更换，各轧机均为单一孔型轧制。

同时，本实施例中经中轧机组2后便将轧件进行了切分，且切分后轧件断面直径为28.0～28.5mm，能够覆盖Φ10～Φ22mm规格的螺纹钢所需加工道次中各自的最大尺寸；而且本实施例中将第三线精轧机组51和第四线精轧机组52中各自的两台精轧机的孔型分别作为成品前孔和成品孔，将所有规格螺纹钢的成品前孔和成品孔对应的轧机均布置在所有轧机中的最后两架，且这两架精轧机分别由一台电机单独驱动，能够方便在更换规格时调整延伸系数；这样，在生产所有规格产品时，对于预精轧机组3和第一精轧机组4来说，也不需要更换辊环，各轧机均为单一孔型轧制。另外，将所有规格螺纹钢的成品前孔和成品孔对应的轧机均布置在所有轧机中的最后两架，还能够在得到成品轧件后立即进入水冷，有助于提高成品轧件的组织性能。

如此布置后，粗轧机组1、中轧机组2、预精轧机组3和第一精轧机组4中的各轧机均能够实现单一孔型轧制，在生产线不同规格切换时仅需要将轧线最后两架轧机的辊环进行更换，其余轧机不变、空过或者仅需调整辊缝即可。与现有技术中典型高速棒材生产线的布置相比，本实施例中的生产线能够实现螺纹钢生产的全规格单一孔型轧制，具有更大地灵活性及适应性，一方面缩短了规格更换时换辊的时间及人工调整难度，由之前的约20～80分钟的换规格时间缩短至约 10分钟，大大提高了生产效率；另一方面，单一孔型轧制也大大减少轧辊、辊环及导卫的库存，降低了生产成本。

在具体实现方式中，为了尽可能减少轧机数量和基本孔型数量，同时满足各规格螺纹钢的轧制需求，第一线预精轧机组31和第二线预精轧机组32均包括四架预精轧机，且各自的第一架预精轧机至第四架预精轧机的孔型依次交替采用椭圆形孔型和圆形孔型。第一线精轧机组41和第二线精轧机组42均包括四架精轧机，且各自的第一架精轧机至第四架精轧机的孔型依次交替采用椭圆形孔型和圆形孔型。

这样，第一线预精轧机组31和第一线精轧机组41以及第二线预精轧机组32 和第二线精轧机组42这两条并列的单线中轧机数量均有八架轧机，此数量为能够满足轧制要求的最少轧机数量。在此数量下，经粗轧机组1和中轧机组2轧制并得到直径为28.0～28.5mm的圆形断面轧件后，本实施例中预精轧机组3和第一精轧机组4所对应的孔型系统排布如下述表2所示：

详细来说，在生产Φ10规格的螺纹钢时，轧件进入预精轧机组3和第一精轧机组4时，两条并列的单线中八架轧机均采用基本孔型；

在生产Φ12规格的螺纹钢时，轧件进入预精轧机组3和第一精轧机组4时，两条并列的单线中前六架轧机采用基本孔型，后两架轧机采用空过；

在生产Φ14规格的螺纹钢时，轧件进入预精轧机组3和第一精轧机组4时，两条并列的单线中前四架轧机采用基本孔型，后四架轧机采用空过；

在生产Φ16规格的螺纹钢时，轧件进入预精轧机组3和第一精轧机组4时，两条并列的单线中前两架轧机采用基本孔型，中间两架轧机在基本孔型基础上调整辊缝，后四架轧机采用空过；

在生产Φ18规格的螺纹钢时，轧件进入预精轧机组3和第一精轧机组4时，两条并列的单线中前两架轧机采用基本孔型，后六架轧机采用空过；

在生产Φ20规格的螺纹钢时，轧件进入预精轧机组3和第一精轧机组4时，两条并列的单线中前两架轧机在基本孔型基础上调整辊缝，后六架轧机采用空过；

在生产Φ22规格的螺纹钢时，轧件进入预精轧机组3和第一精轧机组4时，两条并列的单线中八架轧机均采用空过。

表2：本实施例中的孔型系统排布表

其中，表2中实体黑色图案(例如

)代表基本孔型，实体空心图案(例如

)代表调整孔型，“╳”代表空过。

在实际应用中，为了能够得到最优组织性能的成品轧件，中轧机组2中位于轧制方向末端的轧机，其孔型对应的基圆直径为28.2mm。第一线预精轧机组31 和第二线预精轧机组32中各自的第二架预精轧机的孔型高度为23mm或 24.3mm，第一线预精轧机组31和第二线预精轧机组32中各自的第四架预精轧机的孔型高度为18mm或19mm。第一线精轧机组41和第二线精轧机组42中各自的第二架精轧机的孔型对应的基圆直径为15mm，第一线精轧机组41和第二线精轧机组42中各自的第四架精轧机的孔型对应的基圆直径为12mm。

具体来说，中轧机组2中位于轧制方向末端的轧机至第二架预精轧机的平均延伸系数为1.226或1.16，其中，平均延伸系数为1.226时对应第二架预精轧机的孔型高度为23mm，此时为基本孔型，是生产Φ10～Φ18规格的螺纹钢时第二架预精轧机对应的孔型；平均延伸系数为1.16时对应第二架预精轧机的孔型高度为24.3mm，此时为在基本孔型基础上调整辊缝得到的调整孔型，是生产Φ20规格的螺纹钢时第二架预精轧机对应的孔型。

第二架预精轧机至第四架预精轧机的平均延伸系数为1.278或1.21，其中，平均延伸系数为1.278时对应第四架预精轧机的孔型高度为18mm，此时为基本孔型，是生产Φ10～Φ14规格的螺纹钢时第四架预精轧机对应的孔型；平均延伸系数为1.21时对应第四架预精轧机的孔型高度为19mm，此时为在基本孔型基础上调整辊缝得到的调整孔型，是生产Φ16规格的螺纹钢时第四架预精轧机对应的孔型。

第四架预精轧机至第一精轧机组4中第二架精轧机的平均延伸系数为1.2，对应第一精轧机组4中第二架精轧机的孔型高度为15mm，此时为基本孔型。

第一精轧机组4中第二架精轧机至第四架精轧机的平均延伸系数为1.25，对应第一精轧机组4中第四架精轧机的孔型高度为12mm，此时为基本孔型。

按照上述平均延伸系数或者孔型高度便可轧制出相应规格的成品轧件，且在此尺寸下得到的成品轧件的组织性能最佳。当然，当中轧机组2中位于轧制方向末端的轧机，其孔型对应的基圆直径选择其他值时，预精轧机组3和第一精轧机组4中各孔型的平均延伸系数或者孔型高度将会做适应性调整，以便使成品轧件的组织性能较佳。

在具体实现过程中，由于预精轧机组3中各轧机体积较大、距离较远、运行速度较低，为了方便排布，第一线预精轧机组31和第二线预精轧机组32中的各架预精轧机均按照平立交替布置，且各架预精轧机分别由一台电机单独驱动。各精轧机组中各轧机排布紧凑能够提高产品精度。第一线精轧机组41、第二线精轧机组42、第三线精轧机组51和第四线精轧机组52中的各架精轧机均按照顶交 45°交叉布置，可以降低设备重心，满足了精轧机组高速运行时的稳定性，同时也方便更换辊环以及精轧机设备维护。

进一步地，第一线精轧机组41和第二线精轧机组42中各自的第一架精轧机和第二架精轧机由一台电机同时驱动，各自的第三架精轧机和第四架精轧机由一台电机同时驱动。

由于生产Φ10规格的螺纹钢时，第一精轧机组4中两条单线的四架精轧机均需要基本孔型；生产Φ12规格的螺纹钢时，第一精轧机组4中两条单线的四架精轧机只有前两架需要基本孔型，后两架空过即可。因此，将第一精轧机组4中的第一架精轧机和第二架精轧机由一台电机驱动，第三架精轧机和第四架精轧机由一台电机驱动，能够在该第三架精轧机和第四架精轧机采用空过时，将其对应的那台电机停止工作，以节能降耗。采用此种一拖二的驱动方式，更方便控制各轧机的工作情况，又能够节省成本。

进一步地，本实施例中，原料断面尺寸为150mm×150mm，粗轧机组1包括六架粗轧机，采用延伸孔型系统。中轧机组2包括六架中轧机，第一架中轧机的轧辊为平辊，第二架中轧机至第六架中轧机的孔型依次为立辊齐边孔型、预切分孔型、切分孔型、切分椭圆孔型和切分圆孔型，第六架中轧机为中轧机组2中位于轧制方向末端的轧机。对于粗轧机组1和中轧机组2中的这十二架轧机，由 150mm×150mm坯料得到2×Φ28.2mm的轧件尺寸，平均延伸系数为1.27。

其中，上述的延伸孔型系统为箱型系统、菱-方系统、箱型系统和椭圆-圆系统的组合、或者菱-方系统和椭圆-圆系统的组合。使用时可以根据实际需要选择相应的延伸孔型系统，例如本实施例中如表2中示出的第一架粗轧机和第二架粗轧机的孔型采用箱型系统，第三架粗轧机至第六架粗轧机的孔型采用椭圆-圆系统 (即依次交替采用椭圆形孔型和圆形孔型)。

当然，在实际生产中，也可以根据需要采用其他类型的延伸孔型系统，本实施例仅为举例说明。另外，可以根据需要选择原料的断面尺寸，粗轧机组1和中轧机组2中各个轧机的数量也会相应地增减，对应的平均延伸系数也会相应调整。例如，原料断面尺寸增大时，为了合理分配延伸系数，可以选择在粗轧机组1之前、之中或之后，或中轧机组2之前，增加轧机数量(增加的轧机孔型仍采用延伸孔型系统)。

在具体实现过程中，由于粗轧机组1和中轧机组2中各轧机体积较大、距离较远，为了方便放置，粗轧机组1中的各架粗轧机按照平立交替布置，且各架粗轧机分别由一台电机单独驱动。中轧机组2中由于切分孔型系统的需求，各架中轧机按照平-立-平-平-平-平布置，且各架中轧机分别由一台电机单独驱动。

在一个具体实施例中，当粗轧机组1包括六架粗轧机，中轧机组2包括六架中轧机，第一线预精轧机组31和第二线预精轧机组32均包括四架预精轧机，第一线精轧机组41和第二线精轧机组42均包括四架精轧机，第三线精轧机组51 和第四线精轧机组52均包括两架精轧机；中轧机组2中位于轧制方向末端的轧机，其孔型对应的基圆直径为28.2mm时，生产线所对应的孔型系统排布如上述表2所示。

详细来说，整个生产线共有32架轧机，共分22道次；一般每轧制一次就算作一个道次，在本实施例中，粗轧机组1和中轧机组2中的每架轧机各算一个道次，从预精轧机组3开始分成了并列的第一分支轧线和第二分支轧线，某一个轧件只能走其中一个分支轧线，在该分支轧线中每轧制一次经历一个道次，因此，一个轧件从进入粗轧机组1开始至第二精轧机组5轧制结束共经过22个道次。

第1～12道次轧机：孔型采用延伸孔型系统和双切分系统，由断面为150mm ×150mm的坯料得到断面为2×Φ28.2mm的轧件尺寸，平均延伸系数为1.27。

第13～14道次轧机：孔型采用椭-圆系统，由断面为2×Φ28.2mm得到断面为2×Φ23mm和2×Φ24.3mm的轧件尺寸，平均延伸系数分别为1.226和1.16。

第15～16道次轧机：孔型采用椭-圆系统，由断面为2×Φ23mm得到断面为 2×Φ18mm和2×Φ19mm的轧件尺寸，平均延伸系数分别为1.278和1.21。

第17～18道次轧机：孔型采用椭-圆系统，由断面为2×Φ18mm得到断面为2×Φ15mm的轧件尺寸，平均延伸系数为1.2。

第19～20道次轧机：孔型采用椭-圆系统，由断面为2×Φ15mm得到断面为 2×Φ12mm的轧件尺寸，平均延伸系数为1.25。

第21～22道次轧机：孔型采用椭-圆系统，得到Φ10～22mm的成品，平均延伸系数为1.188～1.286。

在生产Φ10规格的螺纹钢时，第1～20道次轧机全部采用基本孔型；

在生产Φ12规格的螺纹钢时，第1～18道次轧机采用基本孔型，第19、20 道次轧机采用空过；

在生产Φ14规格的螺纹钢时，第1～16道次轧机采用基本孔型，第17～20 道次轧机采用空过；

在生产Φ16规格的螺纹钢时，第1～14道次轧机采用基本孔型，第15、16 道次轧机在基本孔型基础上调整辊缝，第17～20道次轧机采用空过；

在生产Φ18规格的螺纹钢时，第1～14道次轧机采用基本孔型，第15～20 道次轧机采用空过；

在生产Φ20规格的螺纹钢时，第1～12道次轧机采用基本孔型，第13、14 道次轧机在基本孔型基础上调整辊缝，第15～20道次轧机采用空过；

在生产Φ22规格的螺纹钢时，第1～12道次轧机采用基本孔型，第13～20 道次轧机采用空过；

所有Φ10～Φ22mm规格均在第21～22道次轧机轧出成品轧件。

由此也可以看出，在生产Φ10～Φ22mm规格的螺纹钢产品时，均在第二精轧机组5(第21～22道次轧机)轧出成品，对于粗轧机组1、中轧机组2、预精轧机组3和第一精轧机组4(第1～20道次轧机)均只有一种基本孔型，即单一孔型。因此，本实施例中第1～20道次对应的轧机均为单一孔型轧制，无论生产哪个规格的产品，只需要对第21～22道次轧机的辊环进行更换，而对于第1～20 道次轧机并不需要对轧机的轧辊或者辊环进行更换，仅进行调整辊缝大小或者空过即可，可以共用同一套基本孔型。既减少了换辊时间、提高了生产效率，还能够大大减少轧辊、辊环及导卫的库存，大大降低了成本。

进一步地，为了便于对轧件进行冷却及成品收集，在第二精轧机组5之后沿轧制方向还顺序设置高速上钢装置8、冷床区设备9和收集区设备10。

在实际应用中，在粗轧机组1与中轧机组2之间、中轧机组2与第一线预精轧机组31和第二线预精轧机组32之间、第一线预精轧机组31与第一线精轧机组41之间、第一线精轧机组41与第三线精轧机组51之间、第二线预精轧机组32与第二线精轧机组42之间、第二线精轧机组42与第四线精轧机组52之间分别设有一台飞剪71，用于轧件的切头、尾及碎断。在第三线精轧机组51和第四线精轧机组52与高速上钢装置8之间沿轧制方向均依次设有一台飞剪71和一台倍尺飞剪72，一台飞剪71用于轧件碎断，一台倍尺飞剪72用于轧件切倍尺。

进一步地，为了便于对轧件进行冷却，以保证轧件的变形能够达到要求，中轧机组2与第一线预精轧机组31和第二线预精轧机组32之间且位于对应的飞剪 71之后分别设有冷却水箱6。第一线预精轧机组31与第一线精轧机组41之间、第一线精轧机组41与第三线精轧机组51之间、第二线预精轧机组32与第二线精轧机组42之间、第二线精轧机组42与第四线精轧机组52之间、第三线精轧机组51和第四线精轧机组52与高速上钢装置8之间且位于对应的飞剪71之前分别设有冷却水箱6。在生产时，轧件穿过冷却水箱6内的冷却水，以对轧件进行冷却。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (11)

1.一种高速棒材单一孔型生产线，其特征在于，包括沿轧制方向顺序设置的粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、第一精轧机组和第二精轧机组；

中轧机组的孔型采用双切分系统，预精轧机组包括并列设置的第一线预精轧机组和第二线预精轧机组，第一精轧机组包括并列设置的第一线精轧机组和第二线精轧机组，第二精轧机组包括并列设置的第三线精轧机组和第四线精轧机组；第一线预精轧机组、第一线精轧机组和第三线精轧机组依次串接构成第一分支轧线，第二线预精轧机组、第二线精轧机组和第四线精轧机组依次串接构成第二分支轧线；

中轧机组中位于轧制方向末端的轧机，其孔型采用圆形孔型且对应的基圆直径为28.0～28.5mm；第三线精轧机组和第四线精轧机组均包括两架精轧机，且第二精轧机组中的每架精轧机分别由一台电机单独驱动。

2.如权利要求1所述的高速棒材单一孔型生产线，其特征在于，

第一线预精轧机组和第二线预精轧机组均包括四架预精轧机，且各自的第一架预精轧机至第四架预精轧机的孔型依次交替采用椭圆形孔型和圆形孔型；

第一线精轧机组和第二线精轧机组均包括四架精轧机，且各自的第一架精轧机至第四架精轧机的孔型依次交替采用椭圆形孔型和圆形孔型。

3.如权利要求2所述的高速棒材单一孔型生产线，其特征在于，

中轧机组中位于轧制方向末端的轧机，其孔型对应的基圆直径为28.2mm；

第一线预精轧机组和第二线预精轧机组中各自的第二架预精轧机的孔型高度为23mm或24.3mm，第一线预精轧机组和第二线预精轧机组中各自的第四架预精轧机的孔型高度为18mm或19mm；

第一线精轧机组和第二线精轧机组中各自的第二架精轧机的孔型对应的基圆直径为15mm，第一线精轧机组和第二线精轧机组中各自的第四架精轧机的孔型对应的基圆直径为12mm。

4.如权利要求2所述的高速棒材单一孔型生产线，其特征在于，

第一线预精轧机组和第二线预精轧机组中的各架预精轧机均按照平立交替布置，且各架预精轧机分别由一台电机单独驱动；

第一线精轧机组、第二线精轧机组、第三线精轧机组和第四线精轧机组中的各架精轧机均按照顶交45°交叉布置。

5.如权利要求4所述的高速棒材单一孔型生产线，其特征在于，

第一线精轧机组和第二线精轧机组中各自的第一架精轧机和第二架精轧机由一台电机同时驱动，各自的第三架精轧机和第四架精轧机由一台电机同时驱动。

6.如权利要求2所述的高速棒材单一孔型生产线，其特征在于，

原料断面尺寸为150mm×150mm，粗轧机组包括六架粗轧机，采用延伸孔型系统；

中轧机组包括六架中轧机，第一架中轧机的轧辊为平辊，第二架中轧机至第六架中轧机的孔型依次为立辊齐边孔型、预切分孔型、切分孔型、切分椭圆孔型和切分圆孔型，第六架中轧机为中轧机组中位于轧制方向末端的轧机。

7.如权利要求6所述的高速棒材单一孔型生产线，其特征在于，

所述延伸孔型系统为箱型系统、菱-方系统、箱型系统和椭圆-圆系统的组合、或者菱-方系统和椭圆-圆系统的组合。

8.如权利要求6所述的高速棒材单一孔型生产线，其特征在于，

粗轧机组中的各架粗轧机按照平立交替布置，且各架粗轧机分别由一台电机单独驱动；中轧机组中的各架中轧机按照平-立-平-平-平-平布置，且各架中轧机分别由一台电机单独驱动。

9.如权利要求1所述的高速棒材单一孔型生产线，其特征在于，

在第二精轧机组之后沿轧制方向还顺序设置高速上钢装置、冷床区设备和收集区设备。

10.如权利要求9所述的高速棒材单一孔型生产线，其特征在于，

在粗轧机组与中轧机组之间、中轧机组与第一线预精轧机组和第二线预精轧机组之间、第一线预精轧机组与第一线精轧机组之间、第一线精轧机组与第三线精轧机组之间、第二线预精轧机组与第二线精轧机组之间、第二线精轧机组与第四线精轧机组之间分别设有一台飞剪；

在第三线精轧机组和第四线精轧机组与高速上钢装置之间沿轧制方向均依次设有一台飞剪和一台倍尺飞剪。

11.如权利要求10所述的高速棒材单一孔型生产线，其特征在于，

中轧机组与第一线预精轧机组和第二线预精轧机组之间且位于对应的飞剪之后分别设有冷却水箱；

第一线预精轧机组与第一线精轧机组之间、第一线精轧机组与第三线精轧机组之间、第二线预精轧机组与第二线精轧机组之间、第二线精轧机组与第四线精轧机组之间、第三线精轧机组和第四线精轧机组与高速上钢装置之间且位于对应的飞剪之前分别设有冷却水箱。

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