淺析石鋼高線特鋼生產(chǎn)線

王紅軍，李俊慧，鄭曉寧，張俊波

（河北鋼鐵集團公司石鋼公司，河北 邯鄲 056015）

石鋼高線工藝流程圖：

石鋼高線采用自動級聯(lián)和微張力控制，堆鋼檢測，軋機監(jiān)控等技術(shù)，將保證一個較高的效率并降低由于人員失誤而造成的風險，實現(xiàn)無人化，少人化。

為了生產(chǎn)高附加值的特殊碳鋼鋼種產(chǎn)品，該生產(chǎn)線的設(shè)計可進行優(yōu)質(zhì)冷墩鋼，彈簧鋼和軸承鋼的低溫軋制，其要求分開的帶足夠長度均溫段的溫控區(qū)來達到使進入無扭精軋機和減定徑機軋材溫度相對均勻，這是為了使吐落在斯太爾摩輸送輥道上的線圈擁有一致的細晶金相結(jié)構(gòu)，以便進行在線退火，其可消除或有效減少下游的工序。

1 石鋼高線特鋼產(chǎn)線工藝優(yōu)點

1.1 智能二級燃控加熱爐

加熱爐采用中冶京誠設(shè)計的鳳凰爐。該加熱爐為端進端出，步進底式結(jié)構(gòu)；由預(yù)熱、加一、加二、均熱四段組成；采用純天然氣為燃料；使用脈沖式燒嘴，計算機控制燃燒系統(tǒng)；加熱能力為每小時120噸。端進端出，爐體設(shè)計4個爐門，分別對應(yīng)200方連鑄坯臺架入爐、150方開坯臺架入爐、正常軋制出坯爐口和反向異常退爐出坯口，應(yīng)對各種突發(fā)情況和需求。爐體四段加熱設(shè)計，多點溫度檢測，二級計算機燃控控制，溫度控制精確，保證坯料的加熱通體溫差控制符合要求。爐底采用四動和六定，十支連續(xù)支撐梁設(shè)置，適用8-12米不同長度坯料，在均熱端支撐梁有位置變動，以避免爐底支撐梁對坯料底部接觸冷卻的黑印，使坯料溫度更加均勻。

1.2 實施粗軋脫頭軋制

石鋼高線定位為特鋼生產(chǎn)線，對于合金鋼長材而言，合金材質(zhì)和變形特性（溫升），使終軋速度不要求太高，但相對坯料的斷面積卻比碳素鋼大，石鋼坯料規(guī)格為150和200方兩種，加之受粗軋機最低入口速度限制（某些鋼種要求1架咬入速度不得低于0.12m/s），要求粗、中軋必須脫開軋制，不能形成全連軋。石鋼高線實施脫頭軋制技術(shù)，這樣鋼坯在粗軋機可使用較高的粗軋速度，軋制過程靈活，加上軋后保溫輥道輸送，減少鋼坯頭尾的溫差，能夠生產(chǎn)合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、彈簧鋼、齒輪鋼等高端品質(zhì)鋼種。

1.3 增加中頻加熱

對于一些軋制變形溫度范圍較窄和頭尾溫差要求敏感的鋼種，實施脫頭軋制后仍需二次加熱，保證軋制過程的順行穩(wěn)定和滿足產(chǎn)品質(zhì)量，該軋線在1#剪后增加中頻加熱裝置，由4個中頻感應(yīng)線圈組成，總功率2500kw，頻率為0.5kHz～1.5kHz，輔以夾送輥，保證軋件順利通過感應(yīng)加熱裝置，溫度控制精度±5°，頭尾溫差不大于10°，軋件溫度由計算機系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)控制，滿足軋制窄范圍鋼種的溫度補償。

1.4 高速區(qū)采用摩根6代高速無扭軋制

摩根6代軋機為最先進的高線軋機之一，為超重型重載高速低重心頂交45°V型無扭軋機，其特點是：產(chǎn)品規(guī)格范圍寬，從φ5.0mm∽φ28mm；產(chǎn)品尺寸精度高，尺寸偏差最小±0.1mm，橢圓度最小0.12；表面質(zhì)量好；產(chǎn)品硬線比高，覆蓋鋼種范圍廣，從碳鋼到不銹鋼甚至高溫合金鋼，優(yōu)質(zhì)比高，盤重大；可實現(xiàn)低溫軋制，最小入口軋制溫度達750°；盤條通條性能穩(wěn)定，成品索氏體化率高；采用交流電機集體傳動，可實現(xiàn)自由軋制，增加軋機利用率，提高生產(chǎn)效率。該軋線摩根軋機布置為2（250）+8（4*250+4*230）+4（2*250+2*150）共14架，由預(yù)精軋、精軋機和減定徑三部分組成，為最終成品尺寸精度提供保證；預(yù)精軋1591kw，精軋機7625kw，減定徑4610kw電機功率，為滿足特鋼低溫軋制而提供設(shè)備保障。其它優(yōu)勢不再細贅。

1.5 高線軋后控冷

石鋼高線設(shè)計最高軋速115m/s，在預(yù)精軋和精軋機后設(shè)置3段水箱，減定徑后設(shè)有2段水箱，對軋件溫度進行控制，使其在一定的奧氏體組織條件下進行形變；整體水箱采用閉環(huán)自動溫控系統(tǒng)控制溫度波動，溫度差值控制在10°左右，可使線材溫度急劇降至750°～920°，使軋后形成極細奧氏體組織保留下來，為相變提供合適的金相組織和溫度條件，同時避免二次氧化生成。

1.6 在線影像式檢測設(shè)備表面質(zhì)量檢測

雖然冷態(tài)檢測的技術(shù)手段相當多，然而，冷態(tài)檢測的效益有其限制；冷態(tài)檢測發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量問題時已無時效性（非生產(chǎn)即時檢測），無法及時據(jù)以修正生產(chǎn)工藝。亦即，無法有效解決產(chǎn)品成材率與客戶滿意度間相互排斥的現(xiàn)象，也無法起到保護軋制設(shè)備的作用。基于以上的限制，自動化熱態(tài)在線檢測設(shè)備對軋延廠的產(chǎn)品質(zhì)量與成材率實質(zhì)提升上，有其必要性，特別是影像式檢測設(shè)備，即使在系統(tǒng)安裝初期仍在調(diào)整檢測參數(shù)階段，即時影像回饋功能都將對現(xiàn)場軋制過程控制、工藝改善、軋機保護起到積極作用。

1.7 雙托板集卷收集

集卷筒盤條成品收集采用雙托板結(jié)合卷芯架。上托板高位接鋼，降低盤條集卷桶收集落差，減少劃傷，優(yōu)化卷形；上托板下降至下位時，自動將盤卷放置與下托板上，避免盤卷端部相對位移，杜絕傳統(tǒng)分離爪打開時造成盤卷端部的冷劃傷；下托板下降至低位，將盤卷自然放置與卷芯架臺階上，加上卸卷小車操作，杜絕盤卷內(nèi)側(cè)冷劃傷

1.8 全線產(chǎn)品質(zhì)量控制

1架開坯前設(shè)有1次除磷，10架后增加二次除磷，1架2架5架出口有高壓空氣吹掃，多措并舉避免氧化鐵皮壓入，提高產(chǎn)品表面質(zhì)量，降低軋槽磨損，改善生產(chǎn)環(huán)境；預(yù)精軋、精軋機和減定徑后各安裝一臺奧貝斯測徑儀，對中間軋件進行動態(tài)不間斷的尺寸測量，監(jiān)控軋件尺寸波動，提醒操作人員及時調(diào)整紅坯尺寸和張力設(shè)定，保證成品尺寸通條均勻性；減定徑后熱眼對成品缺陷實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品表面缺陷，防止批量廢次品產(chǎn)生，最大程度提高合格率，降低職工勞動強度；全軋線導(dǎo)槽增加滾動裝置，減少熱劃傷產(chǎn)生，為減少成品缺陷提供保證；打包及入口環(huán)節(jié)，凡與成品接觸部位，采取軟材質(zhì)接觸，以避免成品冷劃傷產(chǎn)生；并且預(yù)留在線探傷位置，全面保證高線特鋼產(chǎn)品內(nèi)外質(zhì)量。

2 結(jié)語

石鋼高線特鋼生產(chǎn)線工藝布置充分考慮特鋼生產(chǎn)工藝特點，根據(jù)產(chǎn)品大綱進行設(shè)計布置，結(jié)合石鋼特鋼生產(chǎn)優(yōu)勢，給高線特鋼生產(chǎn)注入新鮮活力，必將成為特鋼高線的新星，為河鋼新產(chǎn)品升級添寫濃妝重彩的一頁。