本發(fā)明屬于棒材軋制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種長(zhǎng)材軋制生產(chǎn)線及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

目前線棒材常規(guī)的生產(chǎn)方法是采用多流連鑄機(jī)生產(chǎn)出小方坯或小圓坯，將鑄坯切割后通過(guò)熱送輥道送到加熱爐，加熱爐將鑄坯加熱后送至軋機(jī)進(jìn)行軋制。具體工藝流程如下：連鑄機(jī)→拉矯機(jī)→切割機(jī)→運(yùn)輸輥道→移鋼機(jī)→分鋼機(jī)→熱送輥道→加熱爐臺(tái)架→加熱爐→粗軋機(jī)組→中軋機(jī)組→精軋機(jī)組→收集裝置。其中，多流鑄坯需通過(guò)移鋼機(jī)分批移送至分鋼機(jī)臺(tái)架上，再由分鋼機(jī)逐根放置到熱送輥道上，通過(guò)熱送輥道運(yùn)輸至加熱爐進(jìn)行加熱，加熱完畢后送至軋鋼車間進(jìn)行軋制。該生產(chǎn)方法存在較多的問(wèn)題和不足：1)多流鑄坯收集后順序送到軋鋼車間流程復(fù)雜、時(shí)間長(zhǎng)；2)生產(chǎn)流程長(zhǎng)、溫度損失高，若直接熱送，到軋機(jī)入口時(shí)溫度太低導(dǎo)致軋機(jī)功率大幅增加。

為解決上述問(wèn)題，許多專家學(xué)者提出了多種方法。發(fā)明專利“用于生產(chǎn)棒線材和型材的連鑄-直接軋制裝置及方法”(CN104550237A)提出了型材棒線材的連鑄連軋方法，但由于坯料由連鑄機(jī)至粗軋機(jī)組，只是采用保溫罩進(jìn)行保溫，至粗軋機(jī)組鑄坯表層溫度會(huì)降至900℃左右，芯部溫度也只有950℃，無(wú)法實(shí)現(xiàn)優(yōu)特鋼軋制要求。發(fā)明專利“利用鋼水余熱生產(chǎn)型材棒線材的連鑄連軋方法”(CN102310078A)提出了型材棒線材的連鑄連軋方法，但由于連鑄坯不經(jīng)切斷，存在采用單流生產(chǎn)時(shí)生產(chǎn)線產(chǎn)量過(guò)低，采用多流生產(chǎn)時(shí)軋機(jī)過(guò)多、投資過(guò)大的缺點(diǎn)。發(fā)明專利“一種無(wú)加熱低溫軋制小方坯生產(chǎn)鋼筋的裝置及其生產(chǎn)方法”(CN103480647A)雖然取消了加熱爐，但該裝置采用連鑄坯多排并行、再由橫向調(diào)配裝置分鋼后單根送入熱送輥道的方式，會(huì)造成后進(jìn)入熱送輥道的連鑄坯等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而溫降過(guò)大，并且由于需要橫移分鋼，也增加了連鑄坯的冷卻時(shí)間，可見該裝置與目前常用的熱送熱裝技術(shù)并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，連鑄坯溫降過(guò)大，無(wú)法滿足軋機(jī)的軋制要求，不具有可行性。發(fā)明專利“生產(chǎn)長(zhǎng)材的連鑄連軋裝置”(CN202667242U)采用輥底式加熱爐對(duì)連鑄坯加熱，雖然取消了傳統(tǒng)加熱爐，但存在設(shè)備投資高、生產(chǎn)依然消耗較多電能或燃料、氧化燒損較大的問(wèn)題。

因此有必要設(shè)計(jì)一種用于生產(chǎn)線棒材的連鑄連軋生產(chǎn)線，以克服上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種長(zhǎng)材軋制生產(chǎn)線及其生產(chǎn)工藝，采用單機(jī)單流連鑄機(jī)生產(chǎn)出小圓坯，取消傳統(tǒng)加熱爐，充分利用連鑄坯冶金熱能，可大大降低線棒材能耗，減少氧化消耗、提高成材率；并通過(guò)軋制前保溫裝置，促進(jìn)鑄坯芯部及表層溫度均勻，采用控制軋制及控制冷卻，提高線棒材產(chǎn)品性能。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的目的之一通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種長(zhǎng)材軋制生產(chǎn)線，包括依次通過(guò)輥道連接的連鑄機(jī)、拉矯機(jī)、軋前事故剪、粗軋機(jī)組、切頭飛剪、中軋機(jī)組、精軋機(jī)組、減定徑及冷床，所述連鑄機(jī)為單機(jī)單流連鑄機(jī)，所述連鑄機(jī)與粗軋機(jī)組之間的輥道為保溫輥道，所述保溫輥道上設(shè)置有固定在輥道兩側(cè)的保溫罩和固定在保溫罩內(nèi)的中頻感應(yīng)加熱爐。

進(jìn)一步，所述保溫輥道上設(shè)置有1～5對(duì)浮動(dòng)夾持輥。

進(jìn)一步，所述保溫輥道為水平輥道，連鑄機(jī)與后續(xù)軋線呈“L”型設(shè)置。

進(jìn)一步，所述保溫輥道為傾斜輥道，連鑄機(jī)與后續(xù)軋線呈“S”型設(shè)置。

進(jìn)一步，連鑄機(jī)鑄坯中心線與軋制中心線呈夾角0～90°設(shè)置。

本發(fā)明的目的之二通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

使用上述長(zhǎng)材軋制生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝，包括單機(jī)單流連鑄、運(yùn)輸輥道保溫、拉矯機(jī)矯直、粗軋機(jī)組軋制、中軋機(jī)組軋制、精軋機(jī)組軋制、減定徑機(jī)組軋制及冷卻收集，連鑄線與軋制線為呈0～90°布置的連續(xù)生產(chǎn)線，連續(xù)生產(chǎn)線的速度以拉矯機(jī)拉速為基準(zhǔn)，級(jí)聯(lián)調(diào)速采用向上游逆調(diào)，向下游順調(diào)，具體包括以下步驟：

1)連鑄：采用單機(jī)單流連鑄機(jī)生產(chǎn)圓坯，并在浮動(dòng)夾持輥平衡作用下平穩(wěn)運(yùn)送；

2)輥道保溫：通過(guò)保溫輥道上設(shè)置的中頻感應(yīng)加熱爐對(duì)圓坯進(jìn)行加熱保溫，連鑄機(jī)出來(lái)的坯料中心線標(biāo)高與軋制中心線標(biāo)高相同時(shí)，則保溫輥道為水平輥道，連鑄機(jī)與后續(xù)軋線呈“L”型；連鑄機(jī)出來(lái)的坯料中心線標(biāo)高與軋制中心線標(biāo)高不同時(shí)，則保溫輥道為傾斜輥道，連鑄機(jī)與后續(xù)軋線呈“S”型；

3)軋制：采用平立交替軋制的方式對(duì)步驟2)的圓坯進(jìn)行多道次粗軋機(jī)組、中軋機(jī)組及精軋機(jī)組軋制；

4)終軋：對(duì)步驟3)軋制后的軋件進(jìn)行控制冷卻，之后采用精軋機(jī)組精軋或用減定徑機(jī)組減定徑定形獲得成品；

5)冷卻收集：對(duì)步驟4)軋制后的成品進(jìn)行控制冷卻并收集。

進(jìn)一步，步驟2)和3)之間，還設(shè)置有軋前事故剪工序。

進(jìn)一步，步驟1)中，澆鑄速度為1.5m/min～8m/min，圓坯直徑為Φ120mm～Φ200mm。

進(jìn)一步，步驟3)中，控制每道次的變形溫度為800℃～1100℃、延伸系數(shù)為1.05～1.45、寬展系數(shù)為0.05～0.45；控制圓坯的運(yùn)行速度為0.1m/s～20.0m/s。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明采用單機(jī)單流連鑄機(jī)鑄出圓坯后直接進(jìn)行軋制，減少了中間工序，避免了熱能損失，實(shí)現(xiàn)無(wú)頭軋制，同時(shí)，省掉加熱爐，降低生產(chǎn)過(guò)程中的故障率，利于提高成材率；另外，通過(guò)軋制前的保溫，可使鑄坯芯部與表層溫度的一致性，利于提高軋制質(zhì)量和成品性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種長(zhǎng)材軋制生產(chǎn)線布置圖；

圖2為保溫輥道為傾斜輥道時(shí)長(zhǎng)材軋制生產(chǎn)線的布置圖；

圖3為連鑄機(jī)與軋線的角度示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-連鑄機(jī)；2-拉矯機(jī)；3-保溫輥道；4-軋前事故剪；5-粗軋機(jī)組；6-切頭飛剪I；7-中軋機(jī)組；8-中軋、精軋及減定徑后水冷箱；9-切頭飛剪II；10-精軋機(jī)組；11-切頭飛剪III；12-減定徑；13-切頭飛剪IV；14-冷床。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

發(fā)明一：長(zhǎng)材軋制生產(chǎn)線

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種長(zhǎng)材軋制生產(chǎn)線，包括依次通過(guò)輥道連接的連鑄機(jī)1、拉矯機(jī)2、軋前事故剪4、粗軋機(jī)組5、切頭飛剪I 6、中軋機(jī)組7、中軋、精軋及減定徑后水冷箱8、切頭飛剪II 9、精軋機(jī)組10、切頭飛剪III 11、減定徑12、切頭飛剪IV 13及冷床14，連鑄機(jī)1為單機(jī)單流連鑄機(jī)，連鑄機(jī)1與粗軋機(jī)組5之間的輥道為保溫輥道3，保溫輥道3上設(shè)置有固定在輥道兩側(cè)的保溫罩和固定在保溫罩內(nèi)的中頻感應(yīng)加熱爐(未示出)，圓坯在運(yùn)行過(guò)程中存在熱損失，通過(guò)中頻感應(yīng)加熱爐加熱補(bǔ)償，確保其處于可軋制溫度范圍內(nèi)，同時(shí)，通過(guò)保溫罩可防止熱量損失。

本實(shí)施例中，在保溫輥道上設(shè)置有1～5對(duì)浮動(dòng)夾持輥(未示出)，由于浮動(dòng)夾持輥可同向浮動(dòng)，可以解決夾持輥負(fù)荷不均勻及緩沖軋機(jī)與連鑄機(jī)的速度波動(dòng)問(wèn)題。

本實(shí)施例中，連鑄機(jī)出來(lái)的坯料中心線標(biāo)高與軋制中心線標(biāo)高相同時(shí)，保溫輥道為水平輥道，連鑄機(jī)與后續(xù)軋線呈“L”型設(shè)置，對(duì)于長(zhǎng)材領(lǐng)域，一般而言，軋線是布置于高架平臺(tái)上的，但是在早期的長(zhǎng)材工程設(shè)計(jì)，也有在水平面布置的，“L”型設(shè)置適用于設(shè)置于高架平臺(tái)和水平面的兩種布置方式。

本實(shí)施例中，連鑄機(jī)出來(lái)的坯料中心線標(biāo)高與軋制中心線標(biāo)高不相同時(shí)，保溫輥道為傾斜輥道，連鑄機(jī)與后續(xù)軋線呈“S”型設(shè)置。

本實(shí)施例中，連鑄機(jī)鑄坯中心線與軋制中心線呈夾角0～90°設(shè)置，主要考慮實(shí)際工程設(shè)計(jì)中的空間布置，如果空間足夠大，連鑄坯與軋制中心線方向一致(0°)，但是也有可能為節(jié)省軋制線方向空間，連鑄機(jī)與軋制線方向呈一定角度，最大呈90°，此時(shí)鑄坯需要先轉(zhuǎn)90°再進(jìn)行后續(xù)的軋制，如果考慮方向就是-90°～90°或者0～180°，不考慮方向?yàn)?～90°，以滿足不同的工程設(shè)計(jì)空間的要求。

發(fā)明二：使用前述長(zhǎng)材軋制生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝

實(shí)施例1

參照?qǐng)D1與圖3，生產(chǎn)工藝包括單機(jī)單流連鑄、運(yùn)輸輥道保溫、拉矯機(jī)矯直、粗軋機(jī)組軋制、中軋機(jī)組軋制、精軋機(jī)組軋制、減定徑機(jī)組軋制及冷卻收集，連鑄線與軋制線為平行布置的連續(xù)生產(chǎn)線，連續(xù)生產(chǎn)線的速度以拉矯機(jī)拉速為基準(zhǔn)，級(jí)聯(lián)調(diào)速采用向上游逆調(diào)，向下游順調(diào)，通過(guò)浮動(dòng)輥(類似于活套)調(diào)整速度變化，起到穩(wěn)定速度的作用，保證了速度精度，具體包括以下步驟：

(1)連鑄：采用單機(jī)單流連鑄機(jī)生產(chǎn)圓坯，連鑄機(jī)的澆鑄速度為1.5m/min～8m/min，圓形鑄坯的截面直徑為Φ120mm～Φ200mm；連鑄機(jī)的后續(xù)輥道上設(shè)置的1～5對(duì)浮動(dòng)夾持輥可同向浮動(dòng)，以解決可以?shī)A持輥負(fù)荷不均勻問(wèn)題及緩沖軋機(jī)與連鑄機(jī)的速度波動(dòng)問(wèn)題；

(2)輥道保溫：連鑄機(jī)出來(lái)的坯料中心線標(biāo)高與軋制中心線標(biāo)高相同，連鑄機(jī)鑄坯中心線與軋制中心線方向相同，保溫輥道為水平輥道，連鑄機(jī)與后續(xù)軋線呈“L”型；在運(yùn)輸輥道設(shè)置保溫罩及中頻感應(yīng)加熱爐對(duì)圓坯進(jìn)行保溫及加熱，保證圓坯進(jìn)入軋機(jī)溫度及溫度均勻性；

(3)軋前事故剪：軋機(jī)前設(shè)置事故剪，以解決連鑄機(jī)故障、卡鋼或軋線故障時(shí)軋件堆鋼問(wèn)題；

(4)粗、中、精軋機(jī)組軋制：采用平立交替軋制的方式對(duì)步驟(2)后的鋼坯進(jìn)行多道次粗軋機(jī)組、中軋機(jī)組及精軋機(jī)組軋制，軋制時(shí)每一架軋機(jī)前后均設(shè)有導(dǎo)衛(wèi)，粗軋機(jī)組及中軋機(jī)組軋制完成后均設(shè)有飛剪，軋制過(guò)程中控制每道次變形溫度為800℃～1100℃，每道次的延伸系數(shù)為1.05～1.45，每道次寬展系數(shù)為0.05～0.45，軋制過(guò)程中鋼坯運(yùn)行速度為0.1m/s～20.0m/s；

(5)精軋機(jī)組成品軋制或減定徑軋制：對(duì)步驟(3)軋制后的軋件首先進(jìn)行控制冷卻，然后進(jìn)行精軋機(jī)組軋制或者減定徑機(jī)組進(jìn)行低溫大壓下變形，獲得最終尺寸產(chǎn)品。

(6)冷卻收集：軋件經(jīng)精軋機(jī)組或減定徑機(jī)組軋制后，軋件進(jìn)行控制冷卻，以獲得理想顯微組織及較優(yōu)的產(chǎn)品機(jī)械性能，軋件經(jīng)冷床冷卻后，進(jìn)行收集，對(duì)于線材，軋件經(jīng)吐絲機(jī)后進(jìn)入風(fēng)冷線進(jìn)行控制冷卻，隨后進(jìn)行集卷收集。

實(shí)施例2

參照?qǐng)D2與圖3，與實(shí)施例1不同的是連鑄機(jī)鑄坯中心線與軋制中心線方向呈90°設(shè)置，保溫輥道為傾斜輥道，解決坯料中心線標(biāo)高與軋制中心線標(biāo)高不同的問(wèn)題。

實(shí)施例3

參照?qǐng)D1與圖3，與實(shí)施例1不同的是連鑄機(jī)出來(lái)的坯料中心線標(biāo)高與軋制中心線標(biāo)高不同，連鑄機(jī)與后續(xù)軋線呈“S”型，S型主要是考慮連鑄機(jī)后的長(zhǎng)材軋制線所有設(shè)備在高架平臺(tái)上布置，其軋制中心線與連鑄機(jī)后輥道水平面不同，相當(dāng)于鋼從連鑄機(jī)鑄出來(lái)后鑄坯爬坡，而后進(jìn)行軋制，鑄坯經(jīng)連鑄機(jī)連鑄及隨后的爬坡過(guò)程類似于S，因此稱為“S”型。

實(shí)施例4

參照?qǐng)D2與圖3，與實(shí)施例2不同的是連鑄機(jī)與后續(xù)軋線呈“S”型，以解決軋制中心線與連鑄機(jī)后輥道水平面不同的問(wèn)題。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1)采用圓坯軋制及全程保溫，鑄坯均勻性及軋制質(zhì)量提高，成品的材料性能得到提升；

2)采用單機(jī)單流連鑄方式，免去加熱爐，實(shí)現(xiàn)了無(wú)頭軋制；

3)采用無(wú)頭軋制，降低生產(chǎn)過(guò)程中的故障率，提高成材率；

4)采用無(wú)頭軋制，無(wú)需加熱爐重新加熱保溫，降低能源消耗；

5)采取連鑄連軋的方式，使鑄造線和軋制線為一連續(xù)生產(chǎn)線，生產(chǎn)線長(zhǎng)度縮短，生產(chǎn)線投資降低，使用成本降低。

最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。