國內設計制造高速線材軋機現狀和展望

呂乃佑

摘 要：國內設計制造的第一臺全連續自動化高速線材軋制生產線于1991年在通化鋼鐵公司建成投產。最大軋制速度為65m/s，全部機械液壓設備由國內設計制造，但電氣自動化設備由美國GE公司引進，與此同時，首鋼也由國內設計制造了兩條高速線材軋制生產線。

關鍵詞：高速線材軋機；國內現狀；未來展望

從上個世紀70年代末開始，我國開始研發高速線材軋機。首先由當時的北京鋼鐵設計研究總院和上海冶金局所屬上鋼二廠合作制造出45度精軋機組樣機，先后在國內北滿鋼廠、攀枝花鋼鐵公司和一些境外公司使用，軋速為36m/s和50m/s。此后，國內眾多鋼鐵企業新建高速線材軋機，如重慶鋼鐵公司等設備均由國內成套供應機電設備，精軋機設備大多由西安飛機制造公司或是哈爾濱飛機設備制造公司制造。

1 國內自制高速線材軋機水平及特點

1.1 軋前工序

為了獲得優質的鋼水從而最終保證線材的質量，不少生產廠盡量擴大轉爐容量，增加精煉，鋼坯在進加熱爐前設置或預留“拋丸一超聲波探傷”或“磁粉探傷一修磨”工序。一些采用超高功率電爐的企業增加了300m3級別的高爐，將熱鐵水兌入廢鋼中冶煉，不僅改善了鋼質的純凈度，而且減少了電耗。高線生產線采用連鑄坯為原料后與采用初軋坯相比，煉鋼到成材，能耗可降低80kg/t標煤，金屬收得率提高10%。

1.2 蓄熱式燃燒技術

我國20世紀90年代初期以前建的用于高線生產線的加熱爐，大都采用步進底式加熱爐，為了使鋼坯加熱溫度更均勻，90年代中期以后建設的加熱爐大都采用側進側出的全梁式步進爐。它的主要特點是步距可調，采用新型的低NOx型燒嘴，側燒嘴則采用帶中心風的調焰燒嘴，調節比可達l：10。目前，我國大部分全梁式步進爐均運用了蓄熱式燃燒技術。蓄熱式燃燒系統由蓄熱室和換向裝置組成，可將空、煤氣同時預熱至l000℃左右，可使用高爐煤氣等低熱值燃料。采用此項技術的加熱爐，不僅平均節能約35%，且縮短了加熱時間，降低了燒損。

1.3 用先進的軋機進行精密軋制

為了提高線材的軋制精度，滿足用戶對產品尺寸精度、表面質量、機械性能等的需求，20世紀90年代初，美國摩根公司和意大利達涅利公司相繼開發了減定徑機組。它由2臺減徑、2臺定徑機架與1套組合變速箱傳動系統組成成組更換機架。目前，我國引進的具備世界領先水平的生產線如寶鋼、馬鋼、酒鋼、安鋼、杭鋼等都采用了此項裝備和技術。

1.4 低溫軋制技術

低溫軋制技術主要是指軋件在軋制時，將溫度控制在常化溫度或熱機軋制溫度范圍內。低溫軋制技術一方面可降低燃料消耗，減少脫碳，減少燒損；另一方面軋件在低溫條件下軋制、變形、延伸使晶粒產生細化，可獲得更均勻、更細的微觀組織，使產品的屈服強度，抗疲勞強度大大提高。低溫軋制通常在最后2道次或4道次進行，采用2道次時，最后2道次累積壓下率為24%～31%；采用4道次時，最后4道次累積壓下率為46%～57%。由于低溫軋制時對軋機的軋制速度、強度、電機功率等要求高，軋制負荷增大，所以低溫軋制技術需在20世紀90年代中期開發的重型或超重型精軋機上進行。我國近幾年引進美國摩根公司的幾套100m/s級精軋機均為重負荷型，適應了低溫軋制技術對軋機的要求。

1.5 無頭軋制技術

應用于高線生產的無頭軋制技術是20世紀90年代中期分別由當時日本的NKK公司和意大利的達涅利公司開發的。該技術的主要優點在于可提高成材率，降低消耗并使軋制過程中各項參數處于穩定狀態。其要點是將剛出加熱爐的鋼坯頭部與前一根在粗軋機第一架的鋼坯的尾部焊接起來進行無頭軋制，提高了軋機生產效率，減少了切頭和軋廢，即使在盤條打捆時也不需要切去頭尾，提高了成材率。

2 我國已經出口高速線材軋制設備概況

上個世紀80年代我國曾向菲律賓康卡斯特鋼廠和印度尼西亞大滿鋼廠各出口一套45度精軋生產線，軋制速度為36m/s，配合粗、中軋機為并列式軋機，生產效果良好。1996年為日本共英鋼鐵公司在越南建設的棒材廠提供45度無扭精軋生產線。軋速為60m/s，產品規格為直徑5.5-10mm，生產能力為8萬噸/年，投產后受到用戶好評。進入新世紀后，我國曾先后向土耳其ACDAS公司等出口現代化連續無扭高速線材軋機。其中，出口到土耳其的線材軋機生產能力為75萬噸/年。

3 展望

我國已經能提供全連續無扭高速線材軋機生產線。雖然與國際先進水平有一定差距，主要是最高軋制速度有差距。此外，國際先進水平在軋線中增設減定徑機組，國內尚無成熟經驗，僅由哈爾濱哈飛公司研制出雙機架雙擋調速減定徑機組，并在少數鋼廠成功應用。但我國提供的設備在性價比上具有優勢，并可適應用戶需求，提供各種軋速（小于110m/s）的設備，如用戶確有需要減定徑機組，可以提供國產雙機架雙擋調速減定徑機組設備。其次，由于我國現有大量高速線材軋機，因而具有豐富的生產經驗，生產率高、產品質量好，可以向用戶提供生產訣竅。如我國單線布置的生產線實際年產能可達70萬噸，雙線布置的生產線實際年產可達140萬噸，個別鋼廠采取兩套粗、中軋機、四線精軋生產線，年產可達160萬噸。

4 結語

我國的工業化進程尚未完成，鋼鐵工業從總體上說還有一定的發展空間。國家重點發展的各類基礎設施建設，建筑工程項目以及制造業，全屬制品行業需求都會繼續給線材產品提供廣闊的市場。