摘要：现在我国的新型工业正在进行快速化的发展,发展最快的就是钢铁材料的工业。线材是钢铁轧制的重要之一,高速线材的生产工艺技术就是非常重要的一项发展内容。本文所介绍的高速线材精轧机组采用了摩根第五代10机架布置形式；该线的工艺特点和轧制速度轧辊辊缝的设定、调整原则,成品精度目前已达到国标C级精度要求。
关键词：高速线材；轧机工艺；应用
1、绪论
高速线材生产线其预精轧机、精轧机、夹送辊和吐丝机等关键设备是从摩根公司引进的，电控系统编程由北京钢铁设计总院完成，轧机电控系统的硬件是从西门子公司已引进的。设计年产量为63万吨，坯料为150mm×150mm×12000mm连铸方坯。产品大纲为：￠5.5~￠20.0mm光面盘条和￠6.0~￠16.0mm带肋钢筋盘条。生产钢种为碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、冷墩钢、弹簧钢、焊条钢和建筑用钢。
2、工艺特点
2.1工艺设计特点：
高速线材轧机由全连续无扭28架轧机组成，其中粗中轧区共有12架闭口轧机，直流电机单独传动，平立交替布置，轧机组成为：￠550mm×4＋￠450mm×5＋￠350mm×3;预精轧机组为2架￠350mm闭口轧机和4架￠285悬臂式轧机组成，直流电机单独传动;精轧机由5架￠230轧机和5架￠160mm轧机组成，由一台交流电机通过一台增速箱驱动。
2.2孔型系统特点：
1）粗中轧1~12架采用了平箱——立箱——椭圆——圆孔型系统。以￠6.5为例，平均延伸率为1.3028,具有以下特点：
a、第1道次采用了平箱孔型延伸率数较小，压下量小，便于钢坯的咬入；第2道次采用立箱过渡孔型，延伸率数较小。
b、第3~第10道次采用了较小的延伸系数，使轧件获得最大的延伸效果；第3道采用平椭孔，进入下道次圆孔较单弧椭圆孔稳定性好。
c、第11~12道次采用了相对较小的延伸系数，以满足摩根公司提供的断面精度要求，摩根公司要求第14架轧机出口四个断面520mm2、580mm2、616mm2和690mm2各断面的偏差不大于±1.25﹪,经采用520mm2（￠5.5系列）和690mm2（￠6.5系列）轧制,取样结果证明完全可以满足此要求。
2）预精轧、精轧孔型系统：
预精轧、精轧孔型采用椭圆——圆孔型系统，根据产品及轧制速度的不同，具有以下特点：
a、椭圆——圆孔型系统轧件变形较为均匀，由于轧件断面无尖角，使断面钢温均匀。
b、从预精轧第15道到成品道次均采用了较小的延伸系数，中间圆孔采用切线扩张的圆孔型，扩张角为30°；成品孔采用双半径圆弧扩张的圆孔型，扩张角根据成品不同而异。总的趋势，直径越大扩张角越小。
c、预精轧第18架出口的四个基准断面224mm2、268mm2、330mm2、和363mm2能满足￠5.5~￠20.0所有光面盘条及￠6.0~￠16.0mm所有带肋钢筋盘条的产品范围。
d、￠6.5、￠8.0、￠10.0三个常用产品属同一孔型系列，更换品种方便同时降低了辊环的库存。
e、生产￠5.5~￠8.0mm的产品，保证轧制速度可达105mm/s,实现了高速轧制。
f、生产￠8.0mm及以上大规格产品时，采用了将19#、20#轧机空过，轧制道次下移两个机架的方案；大规格产品设计理论小时产量提高到150t/h.
3、轧制速度的设定
在高速线材轧机更改品种或换辊（换槽）后，准确给出各架轧机的电机转速有很大的应用价值，既可以避免出现堆钢废品，又能减少因张力设定太大造成的尺寸超差废品。轧制线速度设计基本要求为：
先确定成品出口线速度，然后计算精轧机入口线速度，最后按连轧常数C=FV逐架确定精轧机前各架轧机的线速度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于精轧机组是由一台交流电机通过一个增速箱驱动10架轧机，摩根公司在设计中已考虑了各架之间的张力，因此中间各架轧机辊环的线速度不需要计算，只要严格遵循配辊要求即可保证产品精度；配辊时原则上前后机架的辊径差为“0”，即前后机架辊径相等，达不到要求时，可按表1中范围控制；如配辊仍有困难，可适量增加辊环对数；对于8″和6″辊环的辊径差，新辊名义差值为228.34—170.66=57.68mm.辊环修磨后原则上应保证8″辊环与6″辊环辊径之比为4:3，以防止拉钢值过大给轧线尺寸控制带来困难。表2：8″辊环和6″辊环各名义辊径差值表
4、导卫参数的设定
高速线材在轧制过程中由于轧制速度高，轧件的冲撞力大，容易在咬入轧件的瞬间使轧件“倾倒”，而一旦发生倒钢其变形就不能按所设计的要求进行，会产生“扁头”同时也非常容易发生卡钢事故；尤其是椭圆轧件进入圆孔型易产生倒钢和扭转；根据一些厂家生产统计表明，约有50%以上的生产故障是由于导卫装置造成的。
因此，设定好滚动导卫尺寸，可减少许多生产故障及质量事故。根据线材投产以来的经验，粗中轧第1~14架滚动导卫尺寸允许公差取0.5~2.0mm为佳，即：B=h+0.5~2.0mm。B为滚动导卫的开口度，h为椭圆轧件的厚度。
预精轧、精轧入口滚动导卫尺寸采用摩根公司提供的光学对中仪进行调整，精度可达0~0.10mm。
5、轧制过程中辊缝及速度的工艺要求
1）辊缝的设定：
由于轧钢时轧辊/辊环有弹跳，实际辊缝值要比空载时设定的辊缝值要大，即S设定=S实际—△S,△S为弹跳值。
2)辊缝的调整：
轧制一定吨位后由于轧槽的磨损，需要调整辊缝进行补偿，如果轧槽寿命期内总磨损量为W，相应的总轧制吨位为T,而轧件尺寸精度为△h;对△h要求如下：
1~6架：△h=±0.5mm
7~14架：△h=±0.3mm
15~18架：△h=±0.20mm
那样，轧槽寿命期内要进行补偿调节的次数n和每次调节量△S为：
n≤W／△h
△S≤△h
相邻两次调节的时间t用相应轧制吨位表示为：
t≤T/n或t≤T(△h／W)
现以粗轧第一架轧槽为例，T=12000t,W=12mm△h=±0.5mm,那么：
补偿辊缝调节次数：n≤12／0.5=24次
每次调节量：△s≤0.5mm
相邻两次调节相隔时间t用相应轧制吨位表示为：
t≤12000/24=500吨
即第一架轧机轧槽每轧制500吨钢调整辊缝0.5mm。
3)生产中换辊换槽后各机架速度的调整及张力的设定：
在调整辊缝的同时，如果其他条件不变，势必会影响到与其相邻前后两机架间的张力变化。因此调整辊缝之前应通知2#操作台，在调整辊缝后应对相应机架调速，恢复原有的张力情况。
换辊换槽后为确保机架间不堆钢，调速可按下列要求进行：
a、粗中轧“N”轧机换辊换槽时：
“N—1”架电机转速级连减20转/分。
“N”架电机转速级连减8转/分。
b、预精轧每架换辊换槽时，该架的前一架轧机级连减10转/分。
c、精轧任意一架换辊换槽时，1~18架电机级连减5转/分。
如果是试轧新品种为保证第1支钢能顺利通过，在第1~第6架轧机间设0.5%的张力系数，在第6~第12架轧机间设1%拉钢系数，在有活套的轧机间设1.5%的张力系数，在预精轧机和精轧机间设2%的张力系数，在头几根钢顺利通过后，微张力控制系统和活套控制系统会去掉机架间预设的的张力，将轧件尺寸调整的最佳状态。
6、结束语
该高速线材生产线自投产四个月以来的生产证明，在生产操作工人不太熟练的情况下，所试轧规格产品轧制工艺过程基本稳定，中间道次断面尺寸控制良好，产品精度达到国标C级标准。结果表明，在高速线材生产过程中，选择合理的孔型系统、正确给定和调整辊缝、精确计算各架轧机轧件线速度是稳定高线生产的首要条件。
参考文献
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[5]南钢高速线材生产线中的现代技术[J].姜逊.江苏冶金.2017(06)
论文作者:华晋军
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/19
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