[发明专利]一种棒材高效轧制工艺及生产线

说明书

本发明属于钢材轧制技术领域，具体公开了一种棒材高效轧制工艺及生产线。本生产线包括沿轧制方向顺次布置的粗轧机组、飞剪、中轧机组、1#控温水箱、飞剪、第一精轧机组、2#控温水箱、飞剪、第二精轧机组、3#控温水箱、飞剪；所述粗轧机组和中轧机组包括若干架以水平‑立式或立式‑水平依次交替设置的轧机，第一精轧机组包括6架以水平‑立式‑水平‑水平/立式‑水平‑水平依次布置的轧机，所述第二精轧机组包括3架以水平‑水平‑水平/立式依次布置的轧机。采用本生产线可进行单根棒材及2～6线等多线轧制生产，本发明满足小、中、大规格螺纹钢筋的高效生产，可在提高产能同时降低合金元素添加，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及钢材轧制技术领域，特别是涉及一种棒材高效轧制工艺及生产线。

背景技术

随着国家的发展与进步，大规模基础设施及城镇化建设都离不开建筑用螺纹钢筋。2019年螺纹钢筋产量已超过2亿吨，占我国钢材总产能的20％，长材产能的40％。淘汰低强度钢筋，推广高强度、高性能钢筋是国内市场主要趋势，国家于2018年底颁布新的标准《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》。

为实现螺纹钢产品的高强性能，目前主要有3种主流生产工艺：

(1)通过轧后强穿水工艺，实现在线淬火-自回火工艺，得到芯部珠光体、外表马氏体圈层的综合组织。此生产工艺，在生产新的中国相应国标产品时，已明确禁止。只能生产英标钢筋及其他国家、行业标准允许的产品。

(2)添加合金元素的常规轧制工艺，通过细晶强化达到标准对钢筋产品的性能要求。此种生产工艺，对合金成分添加量较高，不仅增加了生产企业的原材料成本，也对现有的合金原料资源带来了更多的消耗需求，不利于地球资源的和谐发展。

(3)通过控轧控冷工艺，控制最终成型道次变形温度，并通过轧后控冷措施，使得最终产品的微观晶粒细小均匀，根据霍尔-佩奇原理，采用细晶强化手段，满足对产品最终力学性能的要求。

在钢筋生产工艺中，为提高生产效率、降低生产成本和能耗成本，Φ28mm以下规格钢筋一般采用2～6切分轧制工艺进行生产，Φ28mm以上规格通常采用单根轧制工艺进行生产。采用切分轧制工艺时，为保证切分道次孔型、导卫等设施的稳定性，提高消耗件寿命及生产效率，切分轧制时轧件的温度一般控制在900℃以上。这种传统切分棒材螺纹钢生产工艺的典型生产线配制如附图1所示。此生产工艺根据轧钢工艺制度、组织转变理论、生产实际性能反馈数据，为获得更高性能、更细晶粒的螺纹钢产品，最后成型道次的控轧温度尽量控制在780℃左右，并配备轧后弱冷工艺，避免形成马氏体组织。此生产工艺下得到的螺纹钢产品，既能符合新国标对产品组织性能的要求，又能有效降低生产原材料的合金添加成本。但在此种工艺下，普通的高温切分棒材工艺及生产线配置已不能实现，通常下需要通过单高棒、双切分高棒的配置实现。这种切分高速棒材螺纹钢生产工艺的典型生产线配置如附图2所示。

目前各生产企业，在遵循新国标颁布后，均在探索能够覆盖各种规格产品需求的生产工艺及生产线配置，以期通过单一生产线配置就能实现满足相关标准要求的各种规格螺纹钢产品的生产。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种棒材高效轧制工艺及生产线，可覆盖小、中、大规格螺纹钢筋的高效生产，既能满足小规格的多线切分，以提高产能，又能满足中规格的双线切分及控轧控冷，在提高产能的同时降低合金元素添加量，还能满足大规格单根轧制的控轧控冷，在提高产能的同时降低生产成本。