一種高產能高品質棒材軋制的工藝系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鋼鐵冶金工業棒材軋制技術領域，具體涉及一種高產能高品質棒材軋制的工藝系統及方法。
【背景技術】
[0002]棒材作為鋼鐵行業的重要產品之一，廣泛用于建筑、機械及金屬制品行業。此外，優特鋼棒材產品還廣泛應用于冶金、機械、汽車、礦山、橋梁及鐵路建設等工業領域。近年來產量持續增加，2014年產量為7950.2萬噸，達到中國粗鋼總量的9.78%。
[0003]棒材主軋線軋制機組主要包括:粗軋機組、中軋機組和精軋機組。目前棒材粗軋機組、中軋機組和精軋機組機架數分別為6架+6架+6架。為獲得良好的產品表面質量，軋線全線采用無扭軋制(切分軋制的精軋機組為扭轉軋制)，并在橢圓斷面軋件進入下一架軋機入口處配置滾動導衛。隨著客戶對鋼鐵產品性能要求的提高，為了獲得更優的力學性能，需要采用控軋控冷技術生產棒線材產品，因此一般在精軋機組后配置水冷段及減定徑機組，控制減定徑變形溫度及變形量，然而由于受到生產線配置的影響，乳線產量受到限制。
[0004]螺紋鋼棒材生產一般采用切分軋制，孔型系統由粗軋孔型、延伸孔型、切分孔型、精軋成品孔型組成。軋件經切分軋制后，進入螺紋鋼成品孔型軋制，由于切分帶處容易形成毛刺，處理不易，會形成折疊；其切分后軋件尺寸精度受到限制，因此目前切分后只能軋制螺紋鋼，其無法實現負偏差軋制。
【發明內容】
[0005]鑒于以上所述現有技術存在的不足，以及針對目前棒材車間工藝布置及生產中存在的問題，本發明的目的在于提供一種高產能高品質棒材軋制的工藝系統及方法，可顯著提高生產線產量及產品質量，以實現無負偏差軋制；同時，易于實現工業化生產，降低電耗，從而節能降耗，具有明顯的經濟效益。
[0006]本發明是通過以下技術方案來實現的:
[0007]本發明提供的一種高產能高品質棒材軋制的工藝系統，包括依次設置在軋制中心線上的粗軋機組、粗軋后飛剪、中軋機組、中軋后飛剪、切分軋機組以及精軋機組，所述切分軋機組與精軋機組之間設有用于去除切分后軋件毛刺的火焰切割裝置，所述火焰切割裝置的后端設有控溫水箱。
[0008]進一步，所述切分軋機組內設有冷卻水箱。
[0009]進一步，所述精軋機組前端設有精軋前飛剪，后端設有精軋后水箱。
[0010]進一步，所述精軋機組后端依次設有精軋后水箱、精軋后飛剪、減定徑機組以及減定徑后水箱。
[0011]一種高產能高品質棒材軋制的方法，包括如下步驟
[0012]S1.選擇截面尺寸為150_X 150mm?180_X 180mm的鋼還，并加熱至950?1300 °C ；
[0013]S2.控制鋼坯在粗軋中進行6道次軋制，其每道次變形溫度為900?1200°C，每道次延伸系數為1.15?1.45，每道次寬展系數為0.3?0.45，運行速度為0.07?2.0m/s ；
[0014]S3.控制鋼坯在中軋中進行6道次軋制，其每道次變形溫度為800?1100°C，每道次延伸系數為1.15?1.40，每道次寬展系數為0.3?0.45，運行速度為0.1?5.0m/s ；
[0015]S4.控制鋼坯在切分軋中進行4道次軋制，其運行速度0.5?16.0m/s,并通過切分軋機組內冷卻水箱控制軋件的溫度；
[0016]S5.通過火焰切割裝置清除軋件上的毛刺缺陷；
[0017]S6.通過火焰切割裝置后控溫水箱來控制軋件的溫度；
[0018]S7.控制軋件在精軋中進行2道次軋制，其每道次變形溫度為750?1000°C，每道次的延伸系數為1.05?1.35，每道次寬展系數為0.10?0.50，運行速度為1.5?20.0m/
So
[0019]進一步，在步驟S7之后增加步驟S8。
[0020]S8.控制軋件在減定徑中進行3道次軋制，其每道次變形溫度為700?950°C，每道次的延伸系數為1.00?1.35，每道次寬展系數為0.10?0.45，運行速度為5?25.0m/
So
[0021]本發明的優點在于:
[0022]1、本發明一種高產能高品質棒材軋制的工藝系統，通過在切分軋機組后設置火焰切割裝置，用于及時對切分后軋件上的毛刺作清除處理，大幅度的減少了軋件的缺陷，從而提高了后續軋制工序的軋件成材率，同時還降低了軋制故障的頻繁發生。
[0023]2、本發明一種高產能高品質棒材軋制的工藝系統，通過在火焰切割裝置后增設了水箱，可以實現軋制過程中的控溫控軋，進而實現了低溫大壓下軋制工藝，可以有效提高軋件性能，并降低合金及微合金添加量，同時還節約能源，增加生產效益。
[0024]3、本發明一種高產能高品質棒材軋制的工藝系統，通過采用切分軋制和火焰切割裝置的組合，且配合控溫水箱和冷卻水箱對軋件進行控溫，以實現了螺紋鋼的無負偏差軋制，提高了工藝系統的整體生產效率，適用于生產棒材Φ6.0mm?Φ32.0mm規格范圍內所有產品，特別適用于光圓棒材的軋制。
[0025]4、本發明一種高產能高品質棒材軋制的工藝系統，通過在切分軋機組間設置冷卻水箱，降低了切分溫度，防止軋件溫度過高，引起的切分刀粘鋼現象。
【附圖說明】
[0026]為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述，其中:
[0027]圖1為本發明工藝系統示意圖；
[0028]圖2為本發明有減定徑的工藝系統示意圖；
[0029]圖中:1_粗軋機組；2_粗軋后飛剪；3_中軋機組；4_中軋后飛剪；5_切分軋機組；6-冷卻水箱；7_火焰切割裝置；8_控溫水箱；9_精軋前飛剪；10_精軋機組；11_精軋機后水箱；12_精軋后飛剪；13_減定徑機組；14_減定徑后水箱。
【具體實施方式】
[0030]以下將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述；應當理解，優選實施例僅為了說明本發明，而不是為了限制本發明的保護范圍。
[0031]實施例一:
[0032]如圖1所示，本實施例一種高產能高品質棒材軋制的工藝系統，包括依次設置在軋制中心線上的粗軋機組1、粗軋后飛剪2、中軋機組3、中軋后飛剪4、切分軋機組5以及精軋機組10，所述切分軋機組與精軋機組之間設有用于去除切分后軋件毛刺的火焰切割裝置7，所述火焰切割裝置的后端設有控溫水箱8 ;本發明通過在切分軋機組后設置火焰切割裝置，用于及時對切分后軋件上的毛刺作清除處理，大幅度的減少了軋件的缺陷，從而提高了后續軋制工序的軋件成材率，降低了軋制故障的頻繁發生；同時，通過在火焰切割裝置后增設了水箱，可以實現軋制過程中的控溫控軋，進而實現了低溫大壓下軋制工藝，可以有效提高軋件性能，并降低合金及微合金添加量，增加生產效益。
[0033]作為本實施例的進一步改進，所述切分軋機組內設有冷卻水箱6 ;通過冷卻水箱降低了切分溫度，防止軋件溫度過高，引起的切分刀粘鋼現象。
[0034]本實施例中，所述精軋機組前端設有精軋前飛剪9，后端設有精軋后水箱11。
[0035]具體的，利用本實施例工藝系統的軋制方法，包括如下工藝步驟:
[0036]S1、在軋制中心線上布置20臺軋機(6+6+4+2)，即六機架的粗軋機組、六機架的中軋機組、四機架的切分軋機組以及二機架的精軋機組，將截面尺寸為150mmX150mm?180mmX 180mm鋼坯通過步進式加熱爐加熱到950?1300°C ；
[0037]S2、將加熱后的鋼坯通過輥道送入由平立交替的粗軋機組中，并控制鋼坯在粗軋中進行6道次軋制；在其軋制過程中每一架軋機前后均設有導衛，以便于軋件能夠順利進入粗軋機中進行軋制；還在粗軋機組后設置粗軋飛剪，用于對粗軋機組軋制完后的軋件進行切頭切尾，剪去軋件頭尾形狀不規則之處，以保證軋件能夠順利進入下一道軋制工序中，確保整個軋制過程的穩定性；在此軋制過程中控制軋件的其每道次變形溫度為900?1200 °C，每道次延伸系數為1.15?1.45，每道次寬展系數為0.3?0.45，運行速度為0.07 ?2.0m/s ；
[0038]S3、將經粗軋機組出來的軋件通過輥道送入由平立交替的中軋機組中，并控制軋件在中軋中進行6道次軋制，在其軋制過程中每一架軋機前后均設有導衛，以便于軋件能夠順利進入中軋機中進行軋制；還在中軋機組后設置中軋飛剪，用于對中軋機組軋制完后的軋件進行切頭切尾，剪去軋件頭尾形狀不規則之處，以保證軋件能夠順利進入下一道軋制工序中，確保整個軋制過程的穩定性；其每道次變形溫度為800?1100°C，每道次延伸系數為1.15?1.40，每道次寬展系數為0.3?0.45，運行速度為0.1?5.0m/s ；
[0039]S4、將經中軋機組出來的軋件通過輥道送入孔型的切分軋機組中，控制軋件在切分軋中進行進行2道次預切分及2道次切分軋制(至少為2切分)，并在切分軋機組的機架間前后均配有專用的切分導衛，以保證軋件的順利進入每架切分軋機中，在此軋制過程中軋件以運行速度為0.5?16.0m/s進入到下一道軋制工序中，并通過切分軋機組內冷卻水箱控制軋件的溫度；
[0040]S5、通過火焰切割裝置清除軋件上的毛刺缺陷，有效減少后續軋制過程中的軋制缺陷；
[0041]S6、通過火焰切割裝置后控溫水箱來控制軋件的溫度；通過控溫水箱保證軋件表層與芯部溫度偏差< 50°C