棒線材和窄帶軋制生產線及其生產方法與流程

本發明涉及鋼鐵冶金技術領域，更為具體地，涉及一種棒線材和窄帶軋制生產線及其生產方法。

背景技術：

線棒材和窄帶是工程建設和家電用鋼中應用最為廣泛的鋼材之一，常規的生產方法是采用多流連鑄機生產出小方坯、小圓坯或者寬扁坯、小板坯，將鑄坯切割后通過熱送輥道送到加熱爐，加熱爐將鑄坯加熱后送至軋機進行軋制。具體工藝流程如下：大包→中間包→結晶器→二冷段→拉矯機→切割機→運輸輥道→移鋼機→分鋼機→熱送輥道→加熱爐臺架→加熱爐→軋機。其中，多流鑄坯需通過移鋼機分批移送至分鋼機臺架上，再由分鋼機逐根放置到熱送輥道上，通過熱送輥道運輸至加熱爐進行加熱，加熱完畢后送至軋鋼車間進行軋制。

該生產方法存在較多的問題和不足：1)連鑄機拉速低、產量少、流數較多；2)多流鑄坯收集后順序送到軋鋼車間流程復雜、時間長；3)運輸輥道工作速度不高，一般為0～60m/min；4)鑄坯拉速低、生產流程長、熱量損失高；5)定尺肯定不能保證和后面軋材的實際長度完全匹配，造成大量鑄坯浪費而降低實際收得率。

因此，現有的線棒材和窄帶生產方法存在工作流程不緊湊、生產效率低、能源消耗高、經濟性差、收得率低、產品單一等缺點，尤其是受連鑄機拉坯速度和生產工藝流程的限制，使鑄坯生產和運送過程持續時間較長、溫度損失過高，必須增設鑄坯加熱爐才能滿足軋制要求。

技術實現要素：

鑒于上述問題，本發明的目的是一種可以同時滿足棒線材和窄帶的生產，提高產品的多樣性，工作流程緊湊、生產效率高、熱量損耗小的無頭軋制棒線材和窄帶軋制生產線及其生產方法。

根據本發明的一個方面，提供一種棒線材和窄帶軋制生產線，包括連鑄機、過渡輥道和軋機機組，所述連鑄機和所述軋機機組通過過渡輥道連接，所述過渡輥道包括多個支撐輥，所述連鑄機按拉坯方向依次包括回轉臺、大包、中間包、結晶器、帶有密排夾持的二冷段、拉轎機和拉坯輥道。

根據本發明的另一個方面，提供一種棒線材和窄帶軋制生產方法，包括：利用連鑄機生產矩形鑄坯；生產出的鑄坯經過過渡輥道到達軋機機組進行軋制。

本發明所述棒線材和窄帶軋制生產線及其生產方法在單流或者雙流情況下，連鑄機通過過渡輥道同軋機機組緊湊連接，連鑄機生產出來的矩形鑄坯不經切割，連續進入軋機機組，軋制成不同產品規格的棒線材或者窄帶，實現了連鑄到軋機的無縫連接和連續軋制，無需經過加熱爐且無需定尺切割，具有速度高、鑄機流數少、生產節奏緊湊、高效節能、收得率大大提高等特點，同時產品結構多樣。

附圖說明

通過參考以下結合附圖的說明，并且隨著對本發明的更全面理解，本發明的其它目的及結果將更加明白及易于理解。在附圖中：

圖1是本發明棒線材和窄帶軋制生產線的側視示意圖；

圖2是本發明的棒線材和窄帶軋制生產線的俯視示意圖；

圖3是本發明扭彎機構的示意圖。

在所有附圖中相同的標號指示相似或相應的特征或功能。

具體實施方式

在下面的描述中，出于說明的目的，為了提供對一個或多個實施例的全面理解，闡述了許多具體細節。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細節的情況下實現這些實施例。以下將結合附圖對本發明的具體實施例進行詳細描述。

以下將結合附圖對本發明的具體實施例進行詳細描述。

圖1是本發明棒線材和窄帶軋制生產線的側視示意圖，圖2是本發明的棒線材和窄帶軋制生產線的俯視示意圖，如圖1和圖2所示，所述棒線材和窄帶軋制生產線1000包括：

連鑄機100，按拉坯方向依次包括回轉臺110、大包120、中間包130、結晶器140、帶有密排夾持的二冷段150、拉轎機160和拉坯輥道300，優選地，所述連鑄機100為單流或者雙流，進一步優選地，所述雙流呈大于5°角度布置；

軋機機組200，通過所述過渡輥道300與連鑄機100連接，包括初軋機210、中軋機220和精軋機230；

過渡輥道300，連接所述連鑄機和所述軋機機組，所述過渡輥道包括多個支撐輥。

優選地，所述拉矯機160設置在連鑄機100的水平段，對鑄坯進行不同壓下量的壓下。

上述棒線材和窄帶軋制生產線1000生產棒線材和窄帶的生產方法包括：

利用連鑄機生產矩形鑄坯，優選地，所述矩形鑄坯長邊為150～400mm，短邊為100～200mm，滿足后續軋制棒線材和窄帶生產要求；

生產出的鑄坯經過過渡輥道到達軋機機組進行軋制，軋制成不同產品規格的棒線材和窄帶。在本發明的另一個實施例中，所述連鑄機100為兩流連鑄機，其中一流通過扭彎機構實現鑄坯1彎曲，從而保證鑄坯1進入軋機機組200，如圖3所示，所述扭彎機構包括：第一對固定輥310，為過渡輥道300上靠近連鑄機方向(位于連鑄鑄坯移動方向上)的一對支撐輥；第二對固定輥320，為過渡輥道300上靠近軋機機組200方向(過渡輥道通向后期軋制線方向)的一對支撐輥；一對主動輥330，位于所述第一對固定輥310和第二對固定輥320之間，所述主動輥330通過油缸的帶動而移動，從而使得坯頭通過第二對固定輥320及第二對固定輥320與軋機機組200之間的過渡輥道300進入軋機機組200。為了實現鑄坯順行進入軋機機組200，主動輥330上除過帶有移動油缸以外，另帶有傳動裝置。

上述棒線材和窄帶軋制生產線1000生產棒線材和窄帶的生產方法包括：通過在過渡輥道300的兩對支撐輥310和320之間設置一對主動輥330實現鑄坯1朝向軋機機組200方向的彎曲，其中，所述主動輥200通過油缸帶動朝向軋制線方向移動，例如，如圖3所示，當初始鑄坯坯頭經過主動輥330后，如圖3中的虛線位，主動輥330向軋制線方向移動，以保證坯頭能順利通過第二對固定輥320，從而進入軋制線，主動輥330停止且保持不動。

優選地，所述主動輥330位于鑄坯凝固末端及以后的位置，在扭彎過程中，鑄坯已經完全凝固，所以不會導致裂紋，同時鑄坯在受力變形過程中，會促使渣皮松動或脫落，有利于后續工序。

為了防止鑄坯表面或角部出現裂紋，優選地，在連鑄機100到過渡輥道300之間設有鑄坯局部淬冷裝置(未示出)，對鑄坯表面或角部進行淬冷工藝處理。

另外，優選地，在連鑄機到軋機機組之前的區域設有保溫裝置(保溫罩等)和/或局部加熱裝置(加熱器等)。

在本發明的一個實施例中，所述棒線材和窄帶軋制生產線1000包括兩流連鑄機、過渡輥道和軋機機組，其中每一流連鑄機還包括：

鑄坯溫度檢測單元，檢測鑄坯溫度，例如利用紅外測溫或者采用溫度場模擬鑄坯溫度，也可以采用紅外測溫得到的溫度值與溫度場模擬的溫度值進行曲線擬合(例如最小二乘法)得到鑄坯溫度；

拉速設定單元，根據鑄坯的鋼種、尺寸和直接軋制溫度要求(例如，普碳鋼，大于1000℃)設定不同的拉速，拉速越高，到達軋機機組的鑄坯的表面溫度越高；

拉矯機，設置在連鑄機的水平段，根據鋼種和拉速進行不同壓下量的壓下，減少高拉速生產鑄坯過程中產生的缺陷；

扭彎機構，設置在其中一個連鑄機的過渡輥道上，使得鑄坯發生彎曲，坯頭朝向軋機機組方向移動；

局部加熱裝置，設置在軋機機組和連鑄機之間，當鑄坯溫度檢測單元檢測的溫度低于直接軋制溫度要求時，對鑄坯進行加熱。

上述軋制生產線1000生產棒線材和窄帶的方法包括：

根據拉速設定單元設定的拉速生產鑄坯；

通過鑄坯檢測單元檢測鑄坯的溫度；

通過拉矯機對鑄坯進行壓下：

壓下后的兩流鑄坯中的一流通過扭彎機構朝向該流的軋機機組方向輸送；

判斷鑄坯的溫度是否達到直接軋制溫度要求，如果沒有達到，通過局部加熱裝置對鑄坯進行加熱；

對鑄坯進行軋制。

優選地，在上述生產系統和生產方法中，還可以不包括局部加熱裝置，采用使得鑄坯達到直接軋制溫度要求的高拉速生產鑄坯，通過拉矯機對鑄坯進行不同壓下量的壓下保證鑄坯的內部質量，例如，在生產普碳鋼時，不同斷面尺寸采用不同滿足直接軋制溫度要求的高拉速，采用拉矯機對鑄坯不進行壓下或進行輕壓下(例如小于5mm)，又如，在生產品種鋼時，不同斷面尺寸采用不同滿足直接軋制溫度要求的高拉速，采用拉矯機對鑄坯進行10mm～25mm范圍內重壓下。

在本發明的一個具體實施例中，連鑄機采用全弧形機型，連續矯直方式，基本弧半徑為10.5m，結晶器采用板式，長度為1100mm，拉速為5.0m/min，生產斷面尺寸為160mm×200mm的鑄坯，采用現有技術中具有定尺切割生產上述鑄坯，12m定尺，切縫一般為8mm，定尺到軋鋼成材平均收得率不大于95％，采用本發明沒有定尺切割的生產線，每年可以多成材5W噸以上。

本發明所述棒線材和窄帶軋制生產線及其生產方法實現從鋼水到完整的最終產品的不間斷生產，從連鑄機到軋機，非常高的靈活性，符合及時生產的理念。

盡管前面公開的內容示出了本發明的示例性實施例，但是應當注意，在不背離權利要求限定的范圍的前提下，可以進行多種改變和修改。根據這里描述的發明實施例的方法權利要求的功能、步驟和/或動作不需以任何特定順序執行。此外，盡管本發明的元素可以以個體形式描述或要求，但是也可以設想具有多個元素，除非明確限制為單個元素。