萊鋼特殊鋼廠大型成材車間后部精整工序改造

郭曉凝，李東篤，劉洪涌

（山東省冶金設計院有限公司，山東 萊蕪271104）

萊鋼特殊鋼廠大型成材車間后部精整工序改造

郭曉凝，李東篤，劉洪涌

（山東省冶金設計院有限公司，山東 萊蕪271104）

萊鋼特殊鋼廠大型成材車間實施半連軋改造后，精整工序存在工藝流程不合理、熱鋸切影響產品質量、冷床能力不足等問題。經分析生產線的生產規模、產品方案及工藝流程，將軋機跨廠房東擴新建冷床跨，新增步進式冷床、橋式起重機、砂輪鋸、定尺機等設備。改造后，精整工序流程合理順暢，軋機生產能力得到釋放，鋼材產量由52萬t/a提高到63萬t/a。但仍存在打捆機無法投用、鋸切成本高等問題。

大型材生產線；精整工序；工藝流程；改造

1 前言

萊鋼特殊鋼廠大型成材車間2003年2月實施半連軋改造。改造后，產品為φ70～φ150 mm棒材，主導鋼種為優質碳素結構鋼、合金結構鋼、齒輪鋼、管坯鋼、軸承鋼等。車間主體設備包括：118 m2三段連續推鋼式加熱爐2座，Φ650粗軋機、Φ550中軋機各1套，250 t熱剪1臺，Φ550×4四連軋精軋機組1套，移鋼機（88 m×4.5 m）1套，Φ1 800熱鋸2臺，步進式主冷床（有效面積10.5 m×7.2 m）1臺，步進式副冷床（有效面積7 m×7.2 m）2臺。經過改造，軋制主線工藝、設備得到改善。但是后部精整工序設備不匹配、可靠性差、操作方式落后、物流不暢的矛盾更加突出，限制了軋機生產能力的發揮。

精整區生產工藝流程如圖1所示。即棒材經四連軋機組軋制后輸送至移鋼機，經2臺Φ1 800熱鋸定尺鋸切，進入主冷床，再交替進入1#或2#副冷床，下冷床后棒材吊運至緩冷區堆放緩冷，緩冷后再吊運至精整修磨區出成品。

圖1 精整區生產工藝流程

2 存在問題分析

2.1 工藝流程不合理

由圖1可看出，棒材自四連軋機組至成品，在主、副冷床之間需要頻繁傳送，從副冷床到堆放緩冷和堆放緩冷到修磨精整為交叉作業，行車交叉使用頻繁，物流不暢，影響作業效率，同時有一定安全隱患。

2.2 熱鋸切影響產品質量

棒材直接采用熱鋸定尺鋸切，經冷床后收集。熱鋸鋸切產生飛邊、毛刺等，必須在精整工序投入大量人力、物力進行修磨，而且成品質量和包裝質量難以滿足用戶要求。

2.3 冷床能力不足

1）冷床布置存在缺陷。主冷床垂直于主跨布置在主跨與副跨之間；與其對接的1#或2#副冷床垂直于主跨布置在主冷床右側的副跨區域，1#副冷床緊臨主冷床布置，主、副冷床之間通過輥道傳輸棒材，2臺副冷床之間通過齊頭擋板間隔。運行方式為：棒材先進入主冷床，再從主冷床進入副冷床，主冷床始終處于運行狀態，2臺副冷床交替使用。由于主、副冷床不在同一床面上，主冷床下鋼頻率與副冷床上鋼頻率不一致時，時常在主、副冷床間傳輸輥道上擠鋼，導致棒材產生彎曲變形。

2）冷床承載能力小。主冷床及副冷床原按照年產3萬t材能力設計，后來雖然經過小范圍改進（增大傳動功率，加大動靜梁剛度），但是與軋機年產80萬t材的能力相比，冷床承載能力遠遠不足，處于嚴重超負荷使用狀態，設備故障頻繁。

3）冷床冷卻能力不足。棒材下冷床溫度偏高（600℃左右，標準要求應在450℃），導致下冷床后部分棒材吊運時彎曲。目前棒材發生彎曲的比例約占總量的8%（包括在主、副冷床間傳輸輥道上擠鋼造成的）。部分用戶使用線圈電感應加熱器加熱鋼材，對鋼材彎曲度提出較高的要求。彎曲材經矯直后產生加工硬化，導致下料困難，易引發質量異議。

4）現有冷床允許棒材最大長度為7.5 m，不能滿足當前大多數用戶提出的9～12 m定尺要求，從而影響鋼材的使用率。

為此，對后部精整工序進行改造。

3 精整工序改造后的生產工藝

3.1 產品和坯料

按產品品種分配的產品大綱見表1。

表1 按產品品種分配的產品大綱

產品定尺長度5 500～12 000 mm（目前最長為7 500 mm）。連鑄坯由2種規格（260 mm×300 mm、180 mm×220 mm）簡化為1種（260 mm×300 mm）。

3.2 生產工藝流程

精整工序改造后的工藝流程如圖2所示。

圖2 精整工序改造后的工藝流程

需要緩冷處理的軸承鋼等棒材經冷床輸入輥道輸送，由上鋼裝置（液壓翻板）送入步進式冷床?？焖偻ㄟ^冷床后，進入編組區進行編組，再由冷床移鋼小車運送至冷床后輥道。經齊頭擋板齊頭后進行切頭、定尺、切尾。然后吊運到緩冷保溫裝置進行緩冷。

緩冷完成后，用電磁吊吊運到修磨臺架檢查、修磨。合格品收集、齊頭，由打捆機打捆，稱量后入庫。其他不需要緩冷的棒材經冷床輸入輥道輸送，由上鋼裝置（液壓翻板）送入步進式冷床。棒材由冷床的步進機構傳送，依次通過矯直段、齒條冷卻段，經自然冷卻后進入編組區編組，再由冷床移鋼小車送至冷床后輥道。經齊頭擋板齊頭后進行切頭、定尺、切尾。然后經拉床在收集槽處收集后，吊入修磨臺架檢查、修磨。合格品收集、齊頭，由打捆機打捆，稱重后入庫。

4 精整工序適應性改造

4.1 車間組成及平面布置

大型成材車間原來由加熱爐上料跨、軋機跨、精整跨組成。后部精整工序改造完成后，由加熱爐上料跨、軋機跨、冷床跨、精整跨組成。

改造中加熱爐上料跨不予變動，原軋機跨廠房最東側48 m拆除，緊接拆除后的廠房向東新建冷床跨。冷床跨跨距33 m，跨長68 m。主廠房總長度338 m，總寬度54 m，面積為13 404 m2。

4.2 主要工藝設備

后部精整工序改造是原有生產線的升級改造，在保留原主體設備的前提下，新增以下主要機械設備及相應的輔助設備：冷床跨，步進齒條式冷床1部，有效尺寸61.12 m×20.5 m；16/3.2 t電動雙梁橋式起重機1臺，軌面標高7 500 mm，跨距31.5 m。精整跨，砂輪鋸2臺，砂輪片直徑1 250/700 mm，鋸切能力18 cm2/s；定尺機1臺；熱鋸2臺（利舊，1臺移動，1臺固定）；熱鋸定尺機1臺（利舊）；收集臺架、緩冷保溫裝置各1套；修磨臺架2套；鋼絲捆扎機3臺，捆扎產品規格范圍為φ60～φ160 mm；升降鏈式拉床1套。

5 結束語

改造于2008年5月下旬完成。投入運行后，經過一段時間調試，隨著操作水平的提高，整套工藝設備運行穩定。目前精整工序流程合理順暢，冷床冷卻能力和承載能力大大提高，降低了棒材發生彎曲的比例（目前約占總量的5%）。使軋機的生產能力得到釋放，鋼材產量逐步提高。2007年總產量52萬t，2008 年總產量56萬 t，2009年總產量63萬t，2010年近幾個月月產量連續達到6萬t以上。

改造達到了預期目標，但仍存在以下問題，有待于今后進一步研究改進。

1）鋼絲捆扎機系研發項目，由哈爾濱某單位設計制造完成后，運抵現場進行離線試驗調試3個月，仍不能投入正常生產使用，目前仍由人工打捆。

2）砂輪鋸的工作效率較低，鋸切能力仍制約主軋線產能的釋放，鋸片消耗量較大，鋸切成本比金屬鋸切增加50元/t，目前仍以2臺熱鋸鋸切為主，只有具有特殊要求的鋼材才采用砂輪鋸鋸切。

Posterior Finishing Process Reconstruction of Laiwu Steel Special Steel Plant Heavy Section Rolling Mill

GUO Xiao-ning,LI Dong-du,LIU Hong-yong
（Shangdong Province Metallurgical Engineering Co.,Ltd.,Laiwu 271104,China）

After the semi-rolling modification of Laiwu Steel Special Steel Plant heavy section rolling mill,there were many problems such as unreasonable process flow,hot sawing affected the product quality and insufficient cooling bed ability.Through analyzing the production scale,product scheme and flow of the production line,they put the plant of mill bay extend to east to establish the new cooling bed bay,to add the walking beam cooling bed,crane,abrasive-disk cutter,gauge and other equipments.After modification,the finishing process flow was rational and smooth and the release of rolling capacity made the steel output per year increase to 630 thousand tons from 520 thousand tons.However,there are still some problems such as binding machine can not put into use and saw cutting cost is high.

heavy section rolling mill;finishing process;process flow;modification

TG333.4

B

1004-4620（2010）04-0014-02

2010-06-25

郭曉凝，男，1970年生，1992年畢業于北京科技大學金屬壓力加工專業。現為山東省冶金設計院有限公司軋鋼室高級工程師，山東理工大學在讀工程碩士研究生，從事軋鋼工藝設計工作。