彭定軍 康建軍
(中鋼設(shè)備有限公司 北京 100080)
隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、世界制造業(yè)向中國的逐漸轉(zhuǎn)移,機(jī)械制造業(yè)中的軸類、齒輪類零件需求量劇增,而且隨著煉鋼和連鑄水平的提高,以軋代鍛的產(chǎn)品比例大大增加,從而對大規(guī)格優(yōu)特鋼棒材的需求量逐漸增加[1]。目前國內(nèi)已投產(chǎn)或在建的大規(guī)格圓棒生產(chǎn)線已近30條,使用原料以連鑄坯為主,受坯料規(guī)格的限制,各家產(chǎn)品規(guī)格略有不同,但產(chǎn)品規(guī)格范圍都比較寬;產(chǎn)品品種雖有所差別,但都以優(yōu)特鋼為主。此外,圍繞著提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本,基本都采用連鑄坯熱裝熱送技術(shù)、蓄熱式加熱爐、開坯可逆軋制與連續(xù)軋制相結(jié)合的復(fù)合軋制等技術(shù),國內(nèi)部分生產(chǎn)廠家如表1所示。
從產(chǎn)品規(guī)格看,主要集中在Φ50-150mm和Φ80-300mm兩個(gè)區(qū)間,不同的廠家在此基礎(chǔ)上略有變動(dòng),但變化均不太大[2]。另外,經(jīng)實(shí)地考察、理論歸納以及參與設(shè)計(jì)的RC大圓棒生產(chǎn)線總結(jié)來看,上述兩個(gè)區(qū)間所選擇的坯料型式和軋機(jī)配置不盡相同,但車間基本布置形式未發(fā)生本質(zhì)變化。
RC大圓棒生產(chǎn)線工程,采用在主軋跨布置牌坊開坯軋機(jī)加無牌坊連軋機(jī)組的半連軋方式,軋線設(shè)計(jì)年產(chǎn)量100萬t,另離線設(shè)置兩條年產(chǎn)量分別50萬t及35萬t的精整線,主要鋼種為軸承鋼、齒輪鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、管坯鋼、優(yōu)碳鋼及錨鏈鋼等,面向汽車、石油、鍋爐及工程等行業(yè)。產(chǎn)品規(guī)格Ф45~220mm直條圓鋼棒材,定尺長度4~12m,捆重2000~5000kg(直條捆狀交貨),最大軋制速度-5m/s。由于產(chǎn)品規(guī)格Φ45~220mm橫跨兩個(gè)常用格區(qū)間,決定了粗軋中間坯斷面的需求數(shù)較多,進(jìn)而決定了開坯系統(tǒng)所選的孔型數(shù)和粗軋輥輥身長度需求量較大,以下從工藝選擇和設(shè)備選型兩方面進(jìn)行簡要的理論探討及實(shí)例介紹。
表1 國內(nèi)部分優(yōu)特鋼大圓棒企業(yè)情況
開坯可逆軋制一般先經(jīng)過平軋,然后借助機(jī)前或機(jī)后翻鋼裝置將軋件沿軸線旋轉(zhuǎn)90°后進(jìn)行立軋,接著再平軋,即經(jīng)過往復(fù)平立交替軋制得到不同斷面的方形或矩形中間坯。組合式配輥采用5-7個(gè)適合不同料型的箱型孔,按不同料型開孔型,初始設(shè)計(jì)前幾道次為自由寬展軋制,在推床的橫移定位作用下,軋件進(jìn)行平移對孔,后幾道次一般在較小孔型中進(jìn)行束縛寬展軋制。
開坯機(jī)特點(diǎn)之一是軋制能力較大,通過精確的孔型設(shè)計(jì)與合理配輥,可軋制出不同規(guī)格的中間坯,以適應(yīng)不同成品圓鋼的入口料型,利用盡量少的連軋機(jī)組配置,生產(chǎn)出規(guī)格范圍盡量大的成品圓鋼;另一特點(diǎn)是大壓下量軋制,可有效地破碎粗晶組織和大顆粒夾雜,一定程度上整合軋件內(nèi)部細(xì)小裂紋等內(nèi)部缺陷,有效改善鋼材內(nèi)部缺陷狀況。
從軋制角度講,保證產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量主要是保證產(chǎn)品的壓縮比。不同鋼種最低壓縮比的要求不同,選擇坯料時(shí)要考慮滿足壓縮比的要求。RC大圓棒生產(chǎn)線定位軸承鋼、齒輪用鋼等高附加值產(chǎn)品,工藝水平高而且覆蓋面廣,需采用高倍壓縮比來達(dá)到產(chǎn)品的使用性能,[3]所用坯料為廠區(qū)煉鋼連鑄車間提供的合格圓坯,坯料斷面Ф450mm,生產(chǎn)Ф110mm軸承鋼時(shí)壓縮比≥15(作為套圈使用時(shí)),生產(chǎn)Ф140mm齒輪鋼時(shí)壓縮比≥10。
保證連軋尺寸的精確性以料型控制優(yōu)先,通常情況下中間料型要保證有充足的變形余量,充滿度在0.9~0.95間,而成品孔型需保證精確的尺寸,其充滿度在0.98~0.99左右,一般采用微張力動(dòng)態(tài)控制,但軋件頭尾不參與動(dòng)態(tài)控制,而處于自由軋制狀態(tài),因此實(shí)際調(diào)整時(shí)應(yīng)以尾部尺寸為依據(jù),在更換品種規(guī)格、孔型、溫度變化和孔型磨損的情況下,及時(shí)根據(jù)軋件尾部尺寸,收放料型尺寸;調(diào)整的另一關(guān)鍵因素是根據(jù)料型,及時(shí)匹配速度調(diào)整,根據(jù)每道次料型的平均高度、工作轉(zhuǎn)速,按比例進(jìn)行速度補(bǔ)償。
連軋機(jī)組最好采用中低溫軋制,軋件由于變形過程中溫度較低,形變后回復(fù)速度較慢,使得積累變形量加大,提高了組織中的形核密度,同時(shí)終軋后的溫度也較低,使得相變過程較快,晶粒不易長大,故而晶粒度細(xì)化,內(nèi)在質(zhì)量得以明顯改善。
對中碳以上含Ni、Cr的合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼等特殊鋼種,當(dāng)性能要求較高時(shí),需要在鋸切后立即收集成捆并入坑緩冷,入坑溫度≥650℃。對于一般大棒材,都可在步進(jìn)式冷床上空冷至400℃以上時(shí),進(jìn)行緩冷,以便避免和消除白點(diǎn)質(zhì)量缺陷。另外,實(shí)踐證明部分鋼種可通過鋼材入坑緩冷消除和避免白點(diǎn)缺陷,以取代真空處理降低生產(chǎn)成本。
用于生產(chǎn)大棒的連鑄熱坯由于斷面較大,在冷卻過程中組織應(yīng)變產(chǎn)生的應(yīng)力也大,故對于裂紋敏感性強(qiáng)的鋼種,如不能直接熱裝,則最好進(jìn)緩冷坑保溫,且至少要堆冷以防產(chǎn)生裂紋。RC大棒生產(chǎn)線爐區(qū)在熱坯不便直接裝爐的情況下,可將連鑄熱坯卸下堆放在坯料跨內(nèi),為防止個(gè)別敏感性鋼種在堆放冷卻過程中出現(xiàn)缺陷,臺(tái)架旁設(shè)有緩冷坑,每坑容量~150t。
主軋線工藝流程基本上都是采用粗軋可逆開坯+連軋的軋制工藝技術(shù),雖然粗軋機(jī)規(guī)格、連軋機(jī)組規(guī)格及數(shù)量不盡相同,但遵循的工藝設(shè)計(jì)理念大體相同。RC大棒軋線由粗軋機(jī)1架、中軋機(jī)6架和精軋機(jī)6架,共13架軋機(jī)組成。粗軋機(jī)采用二輥可逆閉口牌坊軋機(jī),操作靈活,調(diào)整方便;二輥可逆粗軋機(jī)主傳動(dòng)電機(jī)采用大功率交流變頻調(diào)速電機(jī)直接通過齒輪箱傳動(dòng),連軋機(jī)主傳動(dòng)電機(jī)全部采用國產(chǎn)交流變頻調(diào)速電機(jī)通過復(fù)合減速機(jī)傳動(dòng),維護(hù)量小,生產(chǎn)電耗低,在保證軋制能力情況下盡量降低投資。
隨著煉鋼及連鑄技術(shù)的發(fā)展,絕大多數(shù)鋼種可實(shí)現(xiàn)熱裝熱送,如以前認(rèn)為不適宜熱裝的彈簧鋼、軸承鋼、高含碳量等,通過生產(chǎn)實(shí)踐證明不但能熱裝,而且熱裝的效果比冷裝好,節(jié)約能源的同時(shí),表面裂紋還大幅減少,究其原因是避免了冷裝熱應(yīng)力和相變應(yīng)力的疊加。此外,對于高碳鋼和高合金鋼,如果冷裝則需緩慢升溫,但總加熱時(shí)間過長勢必影響產(chǎn)能,因此成熟的工藝是彈簧鋼、軸承鋼及其它高碳鋼和合金鋼可最大限度地?zé)嵫b,與普通鋼種加熱的區(qū)別是爐頭溫度要較低,升溫的速度要較慢,高碳鋼在700℃以前要緩慢加熱,軸承鋼連鑄坯要進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散加熱,使其枝狀晶內(nèi)的碳化鉻均勻化。高溫?cái)U(kuò)散加熱不僅溫度高,而且時(shí)間長,才能使碳化鉻充分均勻化,此時(shí)加熱爐的小時(shí)產(chǎn)量至少降低50%,在加熱爐的設(shè)計(jì)中,必須充分考慮到生產(chǎn)軸承鋼的特殊需求。
RC大棒軋線通常情況下通過入爐輥道實(shí)現(xiàn)連鑄坯熱送熱裝,入爐輥道一側(cè)設(shè)鋼坯上料兼卸料臺(tái)架,另一側(cè)還設(shè)1座鋼坯保溫爐(預(yù)熱爐),當(dāng)連鑄熱坯暫時(shí)有富余時(shí),可將其從爐端托入到預(yù)熱爐內(nèi)進(jìn)行保溫緩沖,最晚在該爐次輸送結(jié)束前,將其托出隨該爐次進(jìn)入加熱爐。在保溫爐中對坯料輸出時(shí),上游連鑄坯可利用前述鋼坯上料兼卸料臺(tái)架卸下暫時(shí)堆放。一般冷坯裝爐時(shí),上料臺(tái)架的步進(jìn)機(jī)構(gòu)將坯料單支放到入爐輥道,經(jīng)輥道輸送到加熱爐實(shí)現(xiàn)冷坯裝爐;對于堆冷至室溫的個(gè)別敏感性鋼種的冷坯裝爐,如生產(chǎn)軸承鋼或彈簧鋼等鋼種時(shí),為保證高溫?cái)U(kuò)散時(shí)間及小時(shí)產(chǎn)能要求,可將其吊至保溫爐(預(yù)熱爐)入爐輥道側(cè)的上料臺(tái)架,步進(jìn)機(jī)構(gòu)將坯料單支放到入爐輥道,經(jīng)輥道輸送到保溫爐(預(yù)熱爐)實(shí)現(xiàn)冷坯裝爐,快速預(yù)熱到500~650℃后,單支坯料被托到加熱爐入爐輥道,經(jīng)輥道輸送到加熱爐實(shí)現(xiàn)熱坯裝爐。
為保證鋼坯加熱均勻性,以連鑄坯為坯料的生產(chǎn)線一般采用步進(jìn)梁式加熱爐,步進(jìn)梁多為兩段式。根據(jù)優(yōu)特鋼品種多、鑄坯規(guī)格大、加熱工藝差異大的特點(diǎn),爐膛也進(jìn)行分段設(shè)計(jì),一般為加熱一段(或預(yù)熱段)、加熱二段、加熱三段、均熱段,其中加熱一段(或預(yù)熱段)為無燒嘴的不供熱段,其它三段為有燒嘴的供熱段。當(dāng)來料為冷熱坯交換時(shí),第一段步進(jìn)梁可根據(jù)熱坯或冷坯獨(dú)立調(diào)整步進(jìn)周期,以穩(wěn)定加熱工藝操作。
RC大棒軋線設(shè)側(cè)進(jìn)側(cè)出步進(jìn)梁式加熱爐1座,爐膛有效寬度8.6m,額定加熱合金鋼能力~180t/h(冷裝),爐內(nèi)單排布料,采用空氣/高爐煤氣雙蓄熱式加熱技術(shù)。爐體使用耐火澆注料整體澆注而成,設(shè)有輔助煙道系統(tǒng),更好地適應(yīng)合金鋼加熱的需要,加熱爐爐底水管冷卻方式采用汽化冷卻。鋼坯出爐溫度最高~1250℃,采用分段爐溫自動(dòng)4段控制。由于采用蓄熱式燒嘴,因此全部是側(cè)燒嘴,交替燃燒使坯料沿爐寬方向溫度均勻,各段爐溫情況如表2。
表2 步進(jìn)加熱爐各段溫度表
入爐輥道另一側(cè)設(shè)步進(jìn)梁式保溫/預(yù)熱爐1座,用于鋼坯預(yù)熱或保溫,加熱溫度500℃~65 0℃,采用轉(zhuǎn)爐煤氣常規(guī)燒嘴加熱,爐膛有效寬度8.6m,額定加熱合金鋼能力180t/h(冷裝),支撐梁和立柱采用汽化冷卻。
鋼坯出爐后,可逆軋機(jī)前可設(shè)置高壓水除鱗裝置,用于除去鋼坯加熱時(shí)表面產(chǎn)生的氧化鐵皮。連鑄坯在步進(jìn)爐中產(chǎn)生的氧化鐵皮不是很厚,高壓水可除去部分氧化鐵皮,往復(fù)軋制并多次翻鋼后,破碎的氧化鐵皮可較好地脫落。大規(guī)格圓鋼或方坯對表面質(zhì)量要求不同,因此是否設(shè)置高壓水除磷裝置,廠家有不同意見。例如SJZ大棒生產(chǎn)線在爐口和開坯脫頭后設(shè)除鱗裝置,XC和DL大棒生產(chǎn)線在開坯前設(shè)高壓水除鱗裝置,BG、DY、XT及HY大棒生產(chǎn)線則未設(shè)除鱗裝置。[1]
RC大棒軋線在爐口設(shè)置高壓水除鱗裝置1套,經(jīng)噴嘴形成高速水射流沖擊鋼坯表面,高壓水工作壓力~23MPa,除去鋼坯表面的氧化鐵皮,保證產(chǎn)品表面質(zhì)量,除鱗裝置主要由除鱗環(huán)、導(dǎo)向支架和擋水罩組成。除鱗環(huán)為環(huán)形高壓水管,內(nèi)側(cè)四周設(shè)有高壓水噴嘴,噴嘴采用硬質(zhì)合金材料,噴嘴與鋼坯之間按一定角度布置。
如表3所示,列舉了國內(nèi)三家典型優(yōu)特鋼大圓棒生產(chǎn)線粗軋二輥可逆開坯機(jī)的主要性能參數(shù)。
表3 國內(nèi)部分二輥可逆開坯機(jī)性能參數(shù)
可逆開坯機(jī)多為上輥液壓平衡/電動(dòng)壓下,由1臺(tái)大功率交-交變頻低速電機(jī)通過速比i=1.0的齒輪機(jī)座傳動(dòng)上下軋輥。有觀點(diǎn)認(rèn)為,將傳動(dòng)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速提高,然后中間配置減速機(jī)的方式,可將電機(jī)采購費(fèi)用降下來,但也有研究者從工藝、設(shè)備、電氣等進(jìn)行綜合分析計(jì)算后認(rèn)為,電機(jī)轉(zhuǎn)速提高,電機(jī)費(fèi)用可部分降低,但控制系統(tǒng)費(fèi)用提高、減速機(jī)設(shè)備費(fèi)用提高、維護(hù)費(fèi)用也增加,更主要的是速比i>1.0的傳動(dòng)系統(tǒng)正轉(zhuǎn)-反轉(zhuǎn)時(shí)的加速減速性能降低,這對頻繁正反轉(zhuǎn)的可逆式開坯機(jī)是不利的,不同于穩(wěn)定軋制時(shí)間很長的可逆式帶鋼冷軋機(jī)。[1]
在大規(guī)格圓鋼的軋制中,由于規(guī)格大,無法設(shè)置活套,因此機(jī)架不一定平/立布置。有廠家提出機(jī)架立/平布置更好,因?yàn)閺钠捷伋鰣A的精度比立輥要好。日本多家公司、我國的BG及XC采用了立/平布置,而達(dá)涅利和波米尼等歐洲公司、我國的HY及DL則采用平/立布置。[1]
RC大棒軋線粗軋機(jī)選用閉口牌坊軋機(jī)、中精軋軋機(jī)選用高剛度無牌坊(短應(yīng)力線)軋機(jī)。中精軋平-立交替布置,立輥軋機(jī)采用上傳動(dòng)。粗軋可逆軋機(jī)采用Φ950mm規(guī)格,最大軋制速度~4.0m/s,軋機(jī)單獨(dú)傳動(dòng),主電機(jī)4500kW,粗中軋之間采用脫頭軋制;中軋機(jī)組采用Φ750mm×6規(guī)格,平-立交替布置,立輥軋機(jī)采用上傳動(dòng),每架軋機(jī)單獨(dú)傳動(dòng),主電機(jī)800~1100kW;精軋機(jī)組采用Φ550mm×6規(guī)格,平-立交替布置,立輥軋機(jī)采用上傳動(dòng),每架軋機(jī)單獨(dú)傳動(dòng),主傳動(dòng)電機(jī)~1000kW。
液壓剪位于連軋區(qū)域前,將可逆粗軋后中間坯料不規(guī)則的頭部剪掉,如果下游軋機(jī)出現(xiàn)故障,切頭剪可將粗軋后的軋件切成短尺甩出,便于回爐軋制。RC大棒軋線液壓剪采用固定、液壓下切式,最大剪切力10000 KN,最大剪切軋件斷面310mm×310mm,最小剪切長度90mm。
中軋機(jī)組后飛剪(1#飛剪)用于剪切軋件的頭部,利于軋件進(jìn)入精軋機(jī)組軋制,也可在此切尾、切倍尺,事故時(shí)用以碎斷。RC大棒軋線飛剪采用曲柄連桿、龍門式,啟停工作制。剪切軋件斷面小于Φ150mm,剪切溫度>900°C,飛剪電機(jī)功率400KW×2臺(tái)、轉(zhuǎn)速410~820r/min、帶空水冷卻器風(fēng)冷。當(dāng)軋件規(guī)格大于Φ130mm時(shí)帶飛輪,當(dāng)軋件規(guī)格小于Φ130mm時(shí)不帶飛輪。
精軋機(jī)組后飛剪(2#飛剪)用于剪切軋件的頭部和尾部,并將棒材按倍尺長度分段剪切。RC大棒軋線飛剪采用曲柄連桿及回轉(zhuǎn)組合式,啟停工作制。剪切軋件斷面小于Φ100mm,剪切溫度>900°C,飛剪電機(jī)功率418KW、轉(zhuǎn)速530~1000r/min、帶空水冷卻器風(fēng)冷。當(dāng)軋件規(guī)格大于Φ65mm時(shí)使用曲柄剪并帶飛輪,當(dāng)軋件規(guī)格小于Φ65mm時(shí)使用回轉(zhuǎn)剪。
編組臺(tái)架位于倍尺飛剪后,將倍尺后的軋件橫移離開精軋中心線,在固定收集臺(tái)架上按頭尾順序進(jìn)行排隊(duì)、成組,達(dá)到設(shè)定的根數(shù)后,再由移鋼小車全部托運(yùn)到鋸切線上,由輸出輥道運(yùn)送到熱鋸進(jìn)行定位、鋸切。RC大棒軋線編組臺(tái)架采用橫移小車式,臺(tái)面寬度66m,長度4.5m(輸入輸出輥道中心線距離),移動(dòng)棒材的重量10~20t,鏈?zhǔn)揭其摍C(jī)速度0.2~0.6 m/s。
大棒材生產(chǎn)線多用圓盤熱鋸進(jìn)行定尺切割,因坯料長度和鋸切工藝設(shè)計(jì)的不同,各鋼廠鋸機(jī)數(shù)量各不相同,一般為3-5臺(tái)。例如,HY熱鋸區(qū)有3臺(tái)熱鋸,其中1#和3#為固定式,2#為移動(dòng)式,1#鋸切頭切尾,3臺(tái)熱鋸與定尺機(jī)配合動(dòng)作實(shí)現(xiàn)倍尺鋸切,鋸片規(guī)格Φ2000mm×12mm。作為大棒生產(chǎn)線,不同規(guī)格、不同合金含量的鋼種,因?qū)嵯禂?shù)不同、鋸切溫度不同,軋件冷熱態(tài)斷面收縮率和定尺收縮率不同,為確保產(chǎn)品的外形質(zhì)量符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),需要技術(shù)人員在生產(chǎn)中不斷進(jìn)行摸索和總結(jié),制定出適合各生產(chǎn)線實(shí)際的熱態(tài)定尺補(bǔ)償值,以便正確指導(dǎo)操作人員在生產(chǎn)中的尺寸控制。
RC大棒軋線鋸切采用3臺(tái)金屬圓盤鋸,其中1#和2#為移動(dòng)式,3#為固定式,定尺長度4~12m,鋸切溫度700℃~1000℃,鋸切線速度108~120m/s,切頭長度≤200mm。鋸片規(guī)格Φ1800/1650mm×10mm,鼠牙型齒形。鋸切機(jī)構(gòu)電機(jī)功率355kW,轉(zhuǎn)速1480r/min,進(jìn)鋸總行程>1500mm。
中碳以上的合金結(jié)構(gòu)鋼,含Ni、Cr的合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼等需要在鋸切后立即收集成捆,然后裝入緩冷坑中緩冷,入坑溫度≥650℃,緩冷時(shí)間視鋼種、規(guī)格而定,一般需要32~36小時(shí)。
快過臺(tái)架用于將定尺棒材從輸送輥道上成組托入、快速過跨橫移,盡量使棒材處于盡可能高的溫度(以保證后續(xù)緩冷入坑溫度)落入收集槽進(jìn)行收集。RC大棒軋線快過臺(tái)架采用兩段傳送鏈組成的鏈?zhǔn)綑M移式,輸送鏈采用非標(biāo)耐高溫鏈,鏈條帶有托板,臺(tái)面寬度12.5m,長度15.8m(輸入輥道與收集槽中心線距離)。鏈?zhǔn)揭扑蜋C(jī)1#鏈速度0.1~0.4m/s,2#鏈速度0.15~0.75m/s,傳動(dòng)電機(jī)功率15kW,變頻調(diào)速。
目前國內(nèi)大棒生產(chǎn)線多不能實(shí)現(xiàn)鋼材的全自動(dòng)機(jī)械化快速高溫收集和快速傳輸,基本靠人工收集及倒運(yùn),容易造成棒材的表面缺陷及彎曲變形,這是大棒生產(chǎn)線需要繼續(xù)改進(jìn)的一項(xiàng)技術(shù)。
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼一般在步進(jìn)式冷床上冷卻。齒條式步進(jìn)冷床用于將需要空冷的直條圓鋼棒材在冷床上進(jìn)行冷卻和橫移,棒材每向前步進(jìn)一個(gè)周期可轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度,從而使棒材保持較高的平直度,減少后部離線精整的矯直工作量。
RC大棒軋線冷床采用齒條步進(jìn)式,臺(tái)面寬度12.5m,長度29.5m(輸入輸出輥道中心線距離),動(dòng)靜齒節(jié)距260mm,凸輪偏心距110mm,靜齒條及動(dòng)齒條間距1200mm,齒條厚度30mm,冷床傳動(dòng)主電機(jī)AC132kW×2。冷床入口段約4m長區(qū)域設(shè)置矯直格柵,防止偏小規(guī)格的高溫棒材出現(xiàn)彎曲。由于RC大棒軋線產(chǎn)品規(guī)格差距較大,為使冷床的動(dòng)作節(jié)奏與軋線生產(chǎn)合理匹配,大中小規(guī)格棒材在冷床上冷卻時(shí)每個(gè)齒內(nèi)放置的支數(shù)可靈活調(diào)整。
合金鋼棒材需要進(jìn)行熱處理和精整,熱處理和精整線可以設(shè)在軋線車間內(nèi),也可在車間外另設(shè)場地。近年的設(shè)計(jì)多在大規(guī)格圓鋼冷床后設(shè)若干車底式退火爐,用于對高合金鋼、軸承鋼等高附加值產(chǎn)品,出坑后吊運(yùn)到退火臺(tái)車上進(jìn)行退火處理,以滿足產(chǎn)品的性能和組織要求,此爐型加熱的均勻性不如輥底式熱處理爐,但靠近冷床區(qū)域進(jìn)行退火材的熱裝,節(jié)能效果顯著。[1]
RC大棒軋線熱處理設(shè)置了3座車底式退火爐,環(huán)境溫度冷裝,~900℃出爐,爐內(nèi)層排布料,每座裝爐量約200t,每座退火年處理能力約10萬t。爐膛長度方向分3個(gè)區(qū),采用沖量式燃燒器,充分利用煙氣余熱,提高加熱的熱效率,煙氣經(jīng)換熱器、煙道送入煙囪,排入大氣。另外,由于本生產(chǎn)線鋼種復(fù)雜且檔次較高,故所有冷床下線、緩冷及退火后的棒材均需進(jìn)行矯直、矯直→倒棱或矯直→倒棱→探傷處理,部分成品還需全扒皮,故離線設(shè)置了2條精整線、2套多磨頭砂輪自動(dòng)扒皮修磨機(jī)及1套改尺帶鋸設(shè)備:1)一條精整線配備多輥矯直機(jī)及砂輪倒棱機(jī),用于Φ80-220mm棒材的精整;2)另一條精整線配備通過式拋丸機(jī)、多輥矯直機(jī)、砂輪倒棱機(jī)、表面及內(nèi)部聯(lián)合探傷機(jī),用于Φ45-150mm棒材的精整;3)多磨頭砂輪扒皮機(jī)用于對需要全修磨的成品進(jìn)行全扒皮,一次扒皮量通過調(diào)節(jié)磨頭數(shù)量調(diào)整;4)對于有局部表面缺陷的棒材,采用人工修磨的方法處理。對于有局部內(nèi)部缺陷的棒材,采用改尺帶鋸鋸切改尺的方法處理使棒材規(guī)格尺寸變化的方法。
RC大棒軋線工程采用國內(nèi)工程總承包,大部分設(shè)備由國內(nèi)設(shè)計(jì)和供貨,僅點(diǎn)菜式引進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備和少量配套件。車間生產(chǎn)工藝和裝備成熟可靠,達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平,目前該工程已經(jīng)順利投產(chǎn),正在達(dá)產(chǎn)中。其主要特點(diǎn)如下:
1)采用Φ450mm大斷面圓坯,最小成品規(guī)格Φ45mm,產(chǎn)品壓縮比大、組織均勻;
2)產(chǎn)品規(guī)格Φ45-220mm范圍大,生產(chǎn)線具有廣泛的適用性;
3)主軋線采用Φ950粗軋二輥可逆式軋機(jī)、Φ750/55 0中精軋連軋的半連續(xù)軋制技術(shù),可靈活適應(yīng)多品種、多規(guī)格的生產(chǎn)要求;
4)在國內(nèi)首次使用引進(jìn)大規(guī)格+輥矯直機(jī)進(jìn)行成品矯直,產(chǎn)量高、運(yùn)行費(fèi)用低;
5)采用最先進(jìn)的表面和內(nèi)部聯(lián)合探傷技術(shù),提高關(guān)鍵設(shè)備動(dòng)作可靠性。
[1]李新林,彭兆豐.我國長材軋制技術(shù)與裝備的發(fā)展[J].軋鋼,2011(5):33-40
[2]徐旭東,滕濤.關(guān)于大棒材粗軋開坯軋制工藝的研究[C].第八屆(2011)中國鋼鐵年會(huì)論文集.北京:冶金工業(yè)出版社,2011
[3]徐旭東.大棒生產(chǎn)工藝研究[C].第5屆中國金屬學(xué)會(huì)青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.北京:中國金屬學(xué)會(huì),2010:134~135