[发明专利]一种高速线材生产工艺设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种高线轧钢工艺，更为具体地，涉及一种高速线材生产工艺设备。

背景技术

当前高速线材生产主要有以下两种工艺型式：

1、加热炉-粗轧机组-中轧机组-预精轧机组-精轧机组-吐丝机-精整；

2、加热炉-粗轧机组-中轧机组-预精轧机组-精轧机组-减定径机组-吐丝机-精整；

这两种型式的主要差异在精轧区域，传统的精轧机组为10机架，产品规格为φ5.5mm~φ16mm，尺寸精度±0.2mm；增加减定径机组的生产线，其精轧机组为8机架，减定径机组包含减径机和定径机，产品规格为φ5.0mm~φ25mm，尺寸精度±0.1mm，可以实现控制轧制和控制冷却，同孔型轧制，自由定径等工艺能力。

目前对钢筋强化主要有两种方法：合金强化和细晶强化。合金强化是添加合金（如Si，Mn，V，Ti等）。细晶强化就是采用控制轧制和控制冷却技术，细化钢材晶粒，达到提高强度和韧性的目的，传统轧制的钢材晶粒度一般在7~8级，晶粒尺寸约35um，采用“控制轧制和控制冷却”工艺生产的钢材晶粒度可达12~13级，晶粒尺寸5~6um。

据实验研究，属于(Q235+C)型成分设计范畴的35钢和45钢经过控制轧制，即使缓冷也可得到细小的铁素体+珠光体组织。其中，铁素体晶粒尺寸可细化到2～4μm，且数量明显超过平衡数量。由该结果可以就生产高级别(500MPa及以上级别)热轧带肋钢筋。

目前高速线材生产中，使用减定径机组的生产线具有明显的优点：

1、实现控制轧制和控制冷却（简称控轧控冷），其主要特点有：(1)降低钢坯加热温度，节能而且还能减少脱碳，控制晶粒尺寸可以增大轧件穿过水冷段的刚度，减少事故发生率，提高轧机作业率，并为低温精密轧制创造了条件，以生产更高质量的产品；(2)得到具有最佳的变形特性的线材；(3)得到具有均匀的组织和稳定性能的线材；(4)线材表面生成的氧化铁皮薄，易于酸洗，以降低酸洗成本；(5)由于线材的头、尾与通条温度变化最小，性能均匀，减少了切头，切尾的圈数；(6)对于螺纹线材，预应力钢筋通过控温轧制和控制冷却工艺，不在增加微量合金元素的情况下，提高其钢筋强度级别；(7)工艺技术先进，生产可靠性大，有很高的利用率；(8)各种生产技术经济指标先进，能耗低。

2、实现“同孔型轧制”。为了生产所有的产品规格，10机架生产线轧钢工艺需要3套孔型才能满足，而使用减定径机组的生产线将只用一套孔型，所有规格都从减定径机组出成品，具有很多优点：生产备件准备量减少，更换规格时间缩短，生产备件消耗量下降，生产操作简化，提高生产线作业率。

但是，减定径机组的技术难度很大，目前中国没有设备供货能力，全部需要进口，国际供货商也仅两家：西门子摩根公司和意大利达涅利公司。

由于减定径机组设计需要适应所有轧制规格的需要，轧制工艺对设备提出了很高的技术条件：根据生产规格，成品速度范围很宽，10m/s~120m/s机组需要在很大的调速范围，为了实现“同孔型轧制”，机组内部的机架间的速度还有微调的能力。西门子摩根公司采用一台电机驱动，一台联合传动变速箱传动，一台两机架减径轧机和一台两机架定径轧机的形式。联合传动变速箱十分复杂，包含16根轴系，9个离合器，变速箱总重达35.5吨。意大利达涅利公司采用两台电机分别驱动减径轧机和定径轧机，两种轧机都用变速箱传动，变速箱有3个档位，可以实现传动比配置，两台变速箱重量分别是17.8吨和8.5吨。

以上两种设备的设备造价高，交货周期长，安装调试难度大，设备维护技术难度大，维护成本高。而且变速箱设备结构复杂，操作机构多，设备维护技术要求高，维护难度大，故障率高。

发明内容

本发明是针对现有技术的不足，根据10机架精轧机组生产线和减定径机组生产线的特点，提供一种高速线材生产线，使其具有控制轧制和控制冷却及同孔型轧制的功能，同时具有结构简单、设备维护技术要求低、经济耐用等特点。

本发明的技术方案如下：

一种高速线材生产工艺设备，包括加热炉、粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、精轧机组、MINI机组、吐丝机、精整，所述的加热炉、粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、精轧机组、MINI机组、吐丝机、精整依次连接，其特征在于：所述的MINI机组由2机架MINI减径机和2机架MINI定径机组成，MINI减径机和MINI定径机分别由两台电机直接驱动，且无换挡机构和离合机构，精轧机组为10机架、8机架，或6机架。