刁承民 張寶富 趙根社 王康 刁俊友

(聯(lián)鑫鋼鐵有限公司) (濟(jì)南耀祥科技有限公司)

摘要:本文介紹了江蘇省鹽鋼集團(tuán)聯(lián)鑫鋼鐵有限公司引進(jìn)的一條德國西馬克雙高棒生產(chǎn)線工藝流程、技術(shù)特點(diǎn)及主要裝備參數(shù)，項(xiàng)目投產(chǎn)次月達(dá)產(chǎn)，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，Φ10～ 25mmHRBF400/400E 建筑用鋼筋晶粒度達(dá) 10 級以上。

關(guān)鍵詞：雙高棒；西馬克；工藝；裝備；晶粒度

1.前言

十幾年來，國際上廣泛開展了獲得細(xì)晶粒組織的研究，以期有效提高鋼的強(qiáng)度和韌性。其中以普通 C-Mn 鋼獲得細(xì)晶粒工藝技術(shù)為研究重點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室已獲得 2～ 3um 細(xì)晶粒鐵素體，屈服強(qiáng)度大于 400MPa。“高純凈、高均質(zhì)和細(xì)晶粒” 是鋼鐵材料未來主要研究發(fā)展的目標(biāo)之一，通過控軋控冷工藝獲得超細(xì)組織，從而在不增加合金含量的基礎(chǔ)上大幅提高鋼材性能，成為當(dāng)前國際上研究的熱點(diǎn)。聯(lián)鑫鋼鐵引進(jìn)的德國西馬克雙高棒生產(chǎn)線具有一下特點(diǎn)：（1）步進(jìn)式加熱爐（2）低溫開軋工藝（3）精軋機(jī)引進(jìn)輥環(huán)軋制技術(shù)（4）軋制過程采用 TMCP技術(shù)（5）輥環(huán)大壓下量軋制（6）軋制速度最高 48 米/秒（∅ 8mm）（7）成品金相組織晶粒度≥10 級。

該產(chǎn)線設(shè)計(jì)年產(chǎn)量 120 萬噸。產(chǎn)品為：Φ10～40mm 螺紋鋼。主要裝備包括：上料裝置、步進(jìn)式加熱爐、HL710-300×6 粗軋機(jī)組、1#飛剪、HL600-23×6 中軋機(jī)組、2#飛剪、HL520-20×6 預(yù)精軋機(jī)組、MEERdrive Block6×2 精軋機(jī)組、CM900 定齒剪、冷床及自動打捆稱重系統(tǒng)及各種運(yùn)輸輥道等。

2 工藝流程

2.1 工藝流程圖

2.2 流程描述

2.2.1 上料

本軋線所用連鑄熱坯由輥道直接輸送至軋鋼車間，并經(jīng)提升機(jī)提升至 5m 平臺上(冷坯吊運(yùn)至冷坯上料臺架)，送至入加熱爐輥道經(jīng)稱重、測長后進(jìn)入步進(jìn)式加熱爐加熱。不合格坯料從輥道側(cè)邊的剔出裝置剔除。加熱爐小時產(chǎn)量：200t/h（冷坯）。

2.2.2 加熱爐

步進(jìn)式加熱爐確保鋼坯加熱均勻，提升鋼材表面質(zhì)量。其設(shè)計(jì)特點(diǎn)：（1）采用雙蓄熱式燃燒技術(shù)，空氣、煤氣雙預(yù)熱到 1000℃以上（2）4 段式加熱(加熱一段、二段、均熱段上、均熱段下)，以保證鋼坯加熱溫度均勻性（3）采用水梁交錯布置，減輕鋼坯與支承梁接觸處的黑?。?）爐襯采用復(fù)合層結(jié)構(gòu)，爐子氣密性好、散熱小、壽命長（5）采用雙輪斜軌式步進(jìn)機(jī)構(gòu)，易于安裝調(diào)整，維修量少，運(yùn)行可靠。

2.2.3 軋機(jī)

軋線共設(shè) 24 架軋機(jī)，分別由 HL710-300×6 粗軋機(jī)組、HL600-23×6 中軋機(jī)組、HL520-20×6 短應(yīng)力線預(yù)精軋機(jī)組和 MEERdrive Block6×2 精軋機(jī)組組成。

短應(yīng)力線軋機(jī)平立交替布置；MEERdrive 機(jī)組為 6 機(jī)架 45 度軋機(jī)，整個軋線采用全連續(xù)軋制。

為保證進(jìn)精軋機(jī)組軋件尺寸精度，1#-11#、19#-24#機(jī)架間采用微張力軋制，12#-18#各架軋機(jī)間設(shè)置活套，實(shí)行無張力軋制。

不同規(guī)格產(chǎn)品的軋件在軋機(jī)中軋制 12～24 道次。生產(chǎn)Φ8～10mm 成品時，軋制速度可達(dá) 48m/s，最大設(shè)計(jì)速度 50m/s，為目前國內(nèi)棒材產(chǎn)品最高軋制速度。

為提高產(chǎn)品機(jī)械性能，在精軋機(jī)組前后設(shè)若干組水箱，前者用于控制軋件進(jìn)精軋機(jī)組的溫度，并實(shí)現(xiàn)超細(xì)晶粒軋制，提高產(chǎn)品性能。精軋機(jī)引進(jìn)德國西馬克輥環(huán)軋制技術(shù)，在軋制過程中采用了 TMCP 工藝，通過溫度控制和輥環(huán)大壓下量軋制，確保成品金相組織晶粒度≥10 級（即超細(xì)晶組織）。

2.2.4 剪切

在粗、中軋機(jī)組后各設(shè)一臺飛剪可對軋件進(jìn)行切頭、切尾和事故碎斷。MEERdrive 軋機(jī)前設(shè)有卡斷剪、飛剪各一臺，用于軋件切頭、事故剪切和碎斷，便于軋件順利咬入及事故處理。

精軋機(jī)組生產(chǎn)出來的各規(guī)格棒材，經(jīng)過在線冷卻送至成品倍尺剪分段剪切。分段剪切成倍尺的棒材經(jīng)夾尾機(jī)夾尾減速，由高速上鋼裝置拋入步進(jìn)齒條式冷床。倍尺棒材在冷床上矯直冷卻并經(jīng)冷床出口側(cè)的齊頭輥道對齊端部后，由設(shè)置在冷床出口側(cè)的卸鋼裝置成排收集卸鋼。冷床輸出輥道將成排棒材送至固定冷剪進(jìn)行 6.0～12.0m 定尺剪切。少量短尺棒材在短尺收集處收集。

2.2.5 計(jì)數(shù)與打捆

剪后定尺棒材由輥道和平托移鋼小車送至檢查計(jì)數(shù)臺架，在此進(jìn)行移鋼、檢驗(yàn)和自動計(jì)數(shù)。合格的定尺棒材被收集，再由自動打捆機(jī)打捆。 打捆后的棒材經(jīng)輥道運(yùn)至鏈?zhǔn)揭其撌占_架上，進(jìn)行稱重、標(biāo)牌、移鋼并集捆，再由吊車吊運(yùn)至成品跨入庫堆放，按合同計(jì)劃發(fā)貨。剪切下的頭、尾經(jīng)溜槽落入收集筐中，其點(diǎn)堆放，定期外運(yùn)。

3 達(dá)產(chǎn)及質(zhì)量

3.1 2020 年雙高棒軋機(jī)年產(chǎn) 120.12 萬噸材，月產(chǎn)情況如下圖表。

3.2 雙高棒產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量指標(biāo)良好，見下下圖。

3.3 雙高棒實(shí)物產(chǎn)品晶粒度，見下表。

4 結(jié)束語

聯(lián)鑫鋼鐵雙高棒軋機(jī)投產(chǎn)以來，通過工藝優(yōu)化和規(guī)范操作，生產(chǎn)的細(xì)晶粒鋼筋晶粒度≥10 級，成品米重、質(zhì)量及力學(xué)性能穩(wěn)定，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。西馬克雙高棒生產(chǎn)線的引進(jìn)，填補(bǔ)了國內(nèi)利用 TMCP 工藝與輥環(huán)大軋制力軋制組合技術(shù)生產(chǎn)細(xì)晶粒棒材螺紋產(chǎn)品的空白，對提高聯(lián)鑫鋼鐵產(chǎn)品競爭力具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

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