防城港基地高速線材生產(chǎn)線介紹

郝利強

（中鋼石家莊工程設計研究院有限公司，河北 石家莊 050021）

廣西鋼鐵集團有限公司防城港鋼鐵基地項目高速線材生產(chǎn)線采用連鑄-直接軋制技術、熱送熱裝技術、無頭焊接技術、模塊化軋機、無孔型軋制技術、控軋控冷技術、零間隔軋制技術、在線除塵技術、高速軋制技術、油氣潤滑技術、自動打包技術，生產(chǎn)線設計速度150 m/s，保證軋制速度120 m/s，為高速線材生產(chǎn)線最高軋制速度。該生產(chǎn)線設備完全采用國產(chǎn)研發(fā)設備，實現(xiàn)了全部設備的自主知識產(chǎn)權。

該生產(chǎn)線由中鋼設備有限公司總包，中鋼石家莊設計院設計。生產(chǎn)線設計年產(chǎn)量為3×60萬t熱軋高強盤卷，鋼種為：碳素結構鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼、低合金鋼、冷鐓鋼、預應力鋼、管樁用鋼等。車間產(chǎn)品規(guī)格為：1號、2號高線產(chǎn)品為Φ5.5～Φ16.0 mm熱軋光面圓鋼和Φ6.0～Φ12.0 mm螺紋鋼；3號高線產(chǎn)品為Φ5.0～Φ16.0 mm熱軋光面圓鋼和Φ6.0～Φ12.0 mm螺紋鋼。原料采用公司連鑄坯，規(guī)格為165 mm×165 mm×12000 mm，原料最大單質(zhì)量2560 kg。

1 主要技術參數(shù)

1.1 產(chǎn)品大綱

生產(chǎn)線產(chǎn)品大綱見表1。

表1 產(chǎn)品大綱

交貨狀態(tài)：盤卷交貨；成品以盤卷方式壓緊打捆后的狀態(tài)交貨，卷質(zhì)量2460 kg。

盤卷參數(shù)：外徑為Φ1250 mm，內(nèi)徑為Φ850 mm，卷高≤2200 mm(壓緊打捆后)，打捆道次為每卷捆4道。

1.2 車間廠房

車間廠房由原料跨、加熱跨、插入跨、主軋跨、成品跨、水系統(tǒng)和主電室組成，原料跨、加熱跨與主軋跨成“T”字垂直布置，插入跨、成品跨與主軋跨平行毗鄰布置。車間總長544 m，最大寬度為171 m；車間總的建筑面積(以柱列線計，不含主電室、水處理等)為64590 m2。

車間采用高架布置，軋線大部分設備布置在車間內(nèi)標高為+5.00 m平臺上，軋制中心線標高為+5.80 m。平臺下布置有液壓站、潤滑站、電纜橋架、各種管線、切頭收集裝置及各種輔助建筑設施等。

1號、2號高線主電室設置在1號高線軋機傳動側，3號高線主電室設置在3號高線軋機傳動側。1號、2號、3號高線設置一個水處理系統(tǒng)，位于2號、3號高線車間主軋跨間。車間生產(chǎn)用坯料由熱送輥運至原料跨，成品由汽車運出，油品、軋輥、導衛(wèi)、備件等均由平車運輸。

車間主廠房參數(shù)見表2。

表2 車間主廠房參數(shù)表

1.3 噸鋼產(chǎn)品消耗

噸鋼產(chǎn)品消耗見表3。

表3 噸鋼產(chǎn)品消耗表

2 工藝流程

該生產(chǎn)線采用三種軋制模式：連鑄坯免加熱直接軋制、連鑄坯熱送熱裝加熱軋制和連鑄坯冷裝加熱軋制，三種模式根據(jù)實際生產(chǎn)情況切換，以連鑄坯免加熱直接軋制為主。

生產(chǎn)線工藝流程見圖1。

圖1 生產(chǎn)工藝流程圖

3 工藝特點

生產(chǎn)線主要采用連鑄-免加熱直接軋制技術、控軋控冷技術、模塊化軋機技術、無孔型軋制技術、零間隔軋制技術、油氣潤滑技術等先進技術，采用先進工藝技術實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高市場競爭力。

1）連鑄-直接軋制技術。生產(chǎn)線采用連鑄-直接軋制技術，實現(xiàn)高溫連鑄坯直接通過快速輥道送入軋機進行軋制。

2）采用全連續(xù)軋制生產(chǎn)工藝，工藝布置先進可靠，生產(chǎn)流程順暢，操作及檢修方便。

3）無頭焊接技術。為提高產(chǎn)量、作業(yè)率及成材率，在粗軋前預留無頭焊接設備。

4）模塊化軋機應用。精軋及減定徑機組均為頂交45°超重載型懸臂式模塊軋機。所有成品規(guī)格均從減徑機組軋出成品。精軋機組為兩架一組，分別傳動、碳化鎢輥環(huán)軋機，軋件在精軋機組之間實行單線無扭轉的微張力軋制，將軋件軋成高尺寸精度、高表面質(zhì)量的線材產(chǎn)品。減徑機組單獨傳動、碳化鎢輥環(huán)軋機。減徑機組機列具備720～780℃低溫軋制能力。盤卷Φ6～Φ12 m均從所有規(guī)格均從減徑機組軋出成品，減徑機組每一道次由一個電機和一個具有多個速比的外部增速箱來傳動以滿足寬范圍的產(chǎn)品規(guī)格和最終軋制速度的需要。

5）無孔型軋制技術及獨立旋轉底座導衛(wèi)。1號—6號軋機之間采用無孔型軋制技術及獨立旋轉底座導衛(wèi)，降低輥耗，提高作業(yè)率。

6）軋制速度最高可達110 m/s，軋機生產(chǎn)率高。

7）控軋控冷技術。在預精軋機組后設置水冷箱，以控制軋件進入精軋機組的溫度；在精軋機組后設置水冷箱，以控制軋件進減徑機組溫度；在減徑機組后設置水冷箱，以控制軋件吐絲溫度。采用延遲型散卷控制冷卻線對線材進行在線余熱處理。全軋線控溫控軋控冷，實現(xiàn)熱機軋制，以保證最終獲得較高的綜合性能，改善鋼材的組織性能。

8）軋機區(qū)除塵技術。在粗、中軋軋機之間設置噴霧除塵裝置，改善現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境。

9）油氣潤滑技術。軋機軸承、導衛(wèi)軸承潤滑采用在線油氣潤滑技術。

10）自動化控制系統(tǒng)。采用多功能的完善的兩級自動化控制系統(tǒng)，以保證軋機的高產(chǎn)量、高效率、低成本和產(chǎn)品的高質(zhì)量。

11）生產(chǎn)線高架布置。主廠房內(nèi)采用高架布置，這種布置滿足生產(chǎn)需要，便于生產(chǎn)管理及設備、管線的維護和檢修。

4 主要設備特點

車間主要設備包括：連鑄坯上料系統(tǒng)、步進式加熱爐、Φ650 mm×6粗軋機組、1號飛剪、Φ450 mm×6中軋機組、2號飛剪、Φ450 mm×2+Φ285 mm×2+Φ230 mm×2預精軋機組、3號飛剪及碎斷剪、Φ230 mm×845°頂交懸臂精軋軋機、Φ230 mm×2頂交減徑機組、Φ150 mm×2頂交定徑機組、水冷及預水冷設備、夾送輥吐絲機、風冷線、PF線、稱重設備、打捆、卸卷收集裝置、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、起重運輸設備、機修設備等。

4.1 軋機

生產(chǎn)線采用全連續(xù)式軋制，全線共選用30架軋機，實現(xiàn)單線無扭軋制。軋機分為粗軋機組、中軋機組、預精軋機組、精軋機組和減定徑機組。粗中軋機均選用pomini最新機型的軋機，該軋機剛度高，精度好，承載能力大，調(diào)整、換輥方便快捷，設備結構緊湊，設備重量輕，吊裝方便。

予精軋、精軋及減徑機組采用頂交45°重載型懸臂式模塊軋機，其中減定徑機組每一道次由一個電機和一個具有多個速比的外部增速箱來傳動以滿足寬范圍的產(chǎn)品規(guī)格和最終軋制速度的需要。

軋機均采用交流變頻電機單獨傳動，電機功率大，動力強勁，可以滿足低溫軋制的要求（見表4）。

表4 主軋機基本性能參數(shù)表

4.2 穿水冷卻裝置

全線設置了三段穿水冷卻裝置，第一段設置在精軋機組前，用于控制進入精軋的溫度；第二段設置在精軋機組后，用于軋后余熱淬火夾芯熱回火處理。第三段設置在減定徑機組后，用于控制軋件軋后的冷卻速度。

水冷線采用閉環(huán)控制，共分為三段，共計7個水箱以及配套的緩冷導管，以冷卻不同規(guī)格的產(chǎn)品。水冷量700～1050 m3/h，水壓為1.2～1.6 MPa，可防止奧氏體晶粒快速長大，在確保成品表面不進入馬氏體和貝氏體轉變區(qū)域，基圓不出現(xiàn)回火馬氏體和異于基體的閉環(huán)組織，滿足國標要求。

4.3 主電機

全部軋機和飛剪采用變頻調(diào)速交流電機驅(qū)動，電機調(diào)速范圍廣，節(jié)能，維護成本低。

5 結論

廣鋼高速線材生產(chǎn)線采用自主研發(fā)的模塊精軋機和減定徑軋機，在線閉環(huán)控冷設備；采用直軋工藝技術，在線除塵技術、高速軋制技術等多項先進技術，生產(chǎn)線設計速度150 m/s，保證軋制速度120 m/s。該生產(chǎn)線設備完全采用國產(chǎn)研發(fā)設備，實現(xiàn)了全部設備的自主知識產(chǎn)權。該生產(chǎn)線采用熱機軋制，通過降低合金含量，能夠生產(chǎn)出符合新國標（GB/T 1499.2—2018）要求的細晶粒線材產(chǎn)品。該生產(chǎn)線工藝技術先進，裝備制造高端、生產(chǎn)流程順暢、生產(chǎn)全程自動化，為高速線材生產(chǎn)線的一桿標桿。