一种多线切分控轧控冷工艺生产线的制作方法

1.本发明涉及轧钢工艺技术领域，具体涉及一种多线切分控轧控冷工艺生产线。


背景技术：

2.现在国内的棒材轧线普遍采用的“6+6+6”共18架的轧机布置形式，在生产400e带肋钢筋时，对于多线切分，无法进行有效的控温轧制，仅依靠轧后强穿水，表层生成一圈由回火马氏体和贝氏体组织形成的闭环的硬壳层，通过相变强化显著提高钢筋的强度，但牺牲了钢筋的焊接性能和塑形，不符合热轧钢筋新国标对钢筋组织和硬度差等要求，也无法实现去v或有效降低mn等合金的目的，传统的切分精轧道次孔型系统也无法降低合金成本，其次多线切分头部变形不均匀导致线差及冷却后产生“黑头”进入精轧机产生堆钢等问题，严重影响生产效率，且存在安全隐患。
3.因此，需要一种轧机工艺布置方案及多线切分轧制孔型设计，采用控轧控冷技术，完成低温精轧后，通过相变诱导铁素体相变大大细化晶粒，并通过轧后分级控冷，保留轧件在低温精轧过程中产生的大量位错，并进一步细化晶粒，同时对传统切分精轧道次孔型系统进行优化，在不断扩大产能的同时，来实现棒材多线切分控温轧制及轧后控制冷却，且能够实现去v及降低mn等合金含量，大大提高钢筋的强度，同时提高经济效益，满足热轧钢筋新国标对钢筋组织和硬度差等要求。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供了一种多线切分控轧控冷工艺生产线，有效的降低了合金含量，节约了能源，降低了生产成本，同时提高了多线切分棒材的质量，大大提高了多线切分棒材生产线的效率。
5.本发明的技术方案为：一种多线切分控轧控冷工艺生产线，包括沿轧件运行方向依次布置的粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、预水冷装置、精轧机组和轧后水冷装置；
6.所述粗轧机组与所述中轧机组之间设置有一号飞剪机，所述中轧机组与所述预精轧机组之间设置有二号飞剪机，所述预精轧机组包括预精轧机组一和预精轧机组二，所述预精轧机组一和预精轧机组二之间设置有三号飞剪机，所述预精轧机组包括切分轧制段，所述切分轧制段包括具有切分轧制孔型的轧辊，所述精轧机组的入口设置有四号飞剪机，所述轧后水冷装置后设置有倍尺分段飞剪机，所述倍尺分段飞剪机后依次设置有冷床、冷剪机和收集装置。
7.进一步的，所述粗轧机组包括六架粗轧机，所述中轧机组包括六架中轧机，所述预精轧机组一和预精轧机组二各设有三架预精轧机，所述精轧机组包括两架精轧机。
8.进一步的，所述粗轧机组和所述中轧机组采用平、立交替式布置，所述预精轧机组的轧机布置形式为13h-14v-15h-16h-17h-18h，所述精轧机组的轧机布置形式为19h-20h，其中h为水平轧机，v为立式轧机，15h-16h-17h-18h构成所述切分轧制段。
9.进一步的，所述预水冷装置设置有两段水冷箱，所述轧后水冷装置设有三段水冷
箱，所述水冷箱采用固定式封闭水箱和可横移多通道导槽的组合型式。
10.进一步的，所述预水冷装置的冷却管采用套管直喷式，所述轧后水冷装置的冷却管采用高效剖分式，水冷喷嘴均采用为可调节环缝进水式。
11.进一步的，所述预精轧机组的切分预精轧道次采用“平辊-立箱-预切-切分-椭圆-圆”孔型系统。
12.进一步的，所述精轧机组的精轧道次采用“椭圆-螺纹”孔型系统。
13.进一步的，所述三号飞剪机为切头飞剪机，所述四号飞剪机为多线切头及碎断飞剪机。
14.进一步的，所述一号飞剪机、二号飞剪机、三号飞剪机、四号飞剪机和倍尺分段飞剪机均包括电机、联轴器、减速机、上刀架、下刀架、上剪刃和下剪刃，所述上剪刃和下剪刃在剪切中心线闭合时，完成剪切动作，所述上刀架和下刀架每旋转180
°
，完成一次多切分轧件的切头动作，所述上刀架和下刀架连续旋转动作时，实现多切分轧件的破碎。
15.本发明具有以下优点：
16.1、本发明的工艺生产线布置适用于带肋钢筋四切分、五切分生产，四切分生产，两切分、三切分生产，两切分、三切分生产，两切分生产，也适用于单根轧制生产，降低合金含量，降低生产成本，节约了资源。
17.2、本发明精轧机组的进料断面均为等轴断面的多根圆轧件，为控温轧制提供了有利条件；轧件经预精轧机组切分轧制后再通过“椭圆-螺纹”孔型轧制两道次，在满足低温变形量的前提下，整体温升较小，保证了低温精轧的效果；切分道次在预精轧机组进行，为常温切分轧制工艺，大大降低了切分轧制的轧辊、导卫及电消耗，减少了事故率，降低了生产成本。
18.3、本发明中三号飞剪机的设置，可用于预切分后切除轧件头部的不均匀变形，确保轧件稳定的进入下游轧机轧制，保证小规格多线切分轧制更稳定，且二号飞剪机可以不切头，提高成材率；四号飞剪机的设置实现了同时对多根轧件(单根到五根)的进行切头及事故碎断功能，避免由于多线切分造成的线差和控温后轧件头部黑头进入精轧机易产生堆钢等问题，保证小规格多线切分控温轧制更稳定。
19.4、通过在精轧机组前后设置适合多线切分轧制工艺的控冷水箱，并考虑足够的回温距离，采用低温精轧+轧后分级冷却技术，在满足低温精轧和最终成品性能的前提下，确保微观组织和硬度差满足热轧钢筋新国标的要求。
附图说明
20.图1为本发明的轧制生产线的结构示意图。
21.图2为本发明的轧制全连轧孔型系统示意图。
22.图中：1、粗轧机组；2、中轧机组；3、预精轧机组；31、预精轧机组一；32、预精轧机组二；4、预水冷装置；5精轧机组；6、轧后水冷装置；7、冷床；8、冷剪机；9、收集装置；11、一号飞剪机；12、二号飞剪机；13、三号飞剪机；14、四号飞剪机；15、倍尺分段飞剪机。
具体实施方式
23.下面结合具体的实施例对本发明的内容作进一步的阐述，但实施例仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的特征及原理所做的等效变化，均包括于本发明专利申请范围内。
24.如图1所示，一种多线切分控轧控冷工艺生产线，包括沿轧件运行方向依次布置的粗轧机组1、中轧机组2、预精轧机组3、预水冷装置4、精轧机组5和轧后水冷装置6；
25.所述粗轧机组1与所述中轧机组2之间设置有一号飞剪机11，所述中轧机组2与所述预精轧机组3之间设置有二号飞剪机12，所述预精轧机组3包括预精轧机组一31和预精轧机组二32，所述预精轧机组一31和预精轧机组二32之间设置有三号飞剪机13，所述预精轧机组3包括切分轧制段，所述切分轧制段包括具有切分轧制孔型的轧辊，所述精轧机组5的入口设置有四号飞剪机14，所述轧后水冷装置6后设置有倍尺分段飞剪机15，所述倍尺分段飞剪机15后依次设置有冷床7、冷剪机8和收集装置9。
26.本优选实施例中，所述粗轧机组1包括六架粗轧机，所述中轧机组2包括六架中轧机，所述预精轧机组一31和预精轧机组二32各设有三架预精轧机，所述精轧机组5包括两架精轧机。
27.本优选实施例中，所述粗轧机组1和所述中轧机组2采用平、立交替式布置，所述预精轧机组3的轧机布置形式为13h-14v-15h-16h-17h-18h，所述精轧机组5的轧机布置形式为19h-20h，其中h为水平轧机，v为立式轧机，15h-16h-17h-18h构成所述切分轧制段。
28.本优选实施例中，所述预水冷装置4设置有两段水冷箱，以满足轧件在精轧机组5实现780～830℃两相区低温精轧，所述轧后水冷装置6设有三段水冷箱，便于控制轧后冷却速度和轧件上冷床温度，所述水冷箱采用固定式封闭水箱和可横移多通道导槽的组合型式，所述水冷箱与所述精轧机组5的距离设置依据回温距离而定，采用控轧控冷技术，低温精轧和轧后分级冷却，在满足低温精轧和最终成品性能的前提下，满足热轧钢筋新国标的要求。
29.本优选实施例中，所述预水冷装置4的冷却管采用套管直喷式，所述轧后水冷装置6的冷却管采用高效剖分式，水冷喷嘴均采用为可调节环缝进水式。
30.本优选实施例中，所述预精轧机组3的切分预精轧道次采用“平辊-立箱-预切-切分-椭圆-圆”孔型系统。
31.本优选实施例中，所述精轧机组5的精轧道次采用“椭圆-螺纹”孔型系统。
32.本优选实施例中，所述三号飞剪机13为切头飞剪机，用于预切分后切除轧件头部的不均匀变形，确保轧件稳定的进入下游轧机轧制，保证小规格多线切分轧制更稳定，所述四号飞剪机14为切头及碎断飞剪机，实现同时对多根轧件(单根到五根)的切头及事故碎断功能，避免由于多线切分造成的线差和控温后轧件头部黑头进入精轧机易产生堆钢等问题，保证小规格多线切分控温轧制更稳定。
33.本优选实施例中，所述一号飞剪机11、二号飞剪机12、三号飞剪机13、四号飞剪机14和倍尺分段飞剪机15均包括电机、联轴器、减速机、上刀架、下刀架、上剪刃和下剪刃，所述上剪刃和下剪刃在剪切中心线闭合时，完成剪切动作，所述上刀架和下刀架每旋转180
°
，完成一次多切分轧件的切头动作，所述上刀架和下刀架连续旋转动作时，实现多切分轧件的破碎。
34.参照图二，实施例一，对于带肋钢筋规格为φ16mm、φ18mm和φ20mm的两切分，热坯首先在粗轧机组1(φ600
×
6)中轧制六个道次，经一号飞剪机11切头(尾)后，进入中轧机组2(φ450
×
6)中轧制四个道次，经二号飞剪机12切去头(尾)，继续进入预精轧机组一31(φ350
×
6)中轧制三道次，经三号飞剪机13切头后，进入预精轧机组二32(φ350
×
6)中轧制三道次，切分轧制段通过对应切分轧制孔型的轧辊完成两切分轧制，在预精轧机组3后设置有预水冷装置4，用于控制轧件进入精轧机组5的温度，经四号飞剪机14切头或破碎后，在精轧机组5(φ400
×
2)中轧制两个道次，轧件经轧后水冷装置6后，可轧成最终要求的成品断面尺寸。
35.实施例二，对于带肋钢筋规格为φ12mm的四切分和φ16mm的三切分，热坯首先在粗轧机组(φ600
×
6)1中轧制六个道次，经一号飞剪机11切头(尾)后，进入中轧机组2(φ450
×
6)中轧制五个道次，经二号飞剪机12切去头(尾)，继续进入预精轧机组一31(φ350
×
6)中轧制三道次，经三号飞剪机13切头后，进入预精轧机组二32(φ350
×
6)中轧制三道次，切分轧制段通过对应切分轧制孔型的轧辊完成三或四切分轧制，在预精轧机组3后设置有预水冷装置4，用于控制轧件进入精轧机组5的温度，经四号飞剪机14切头或破碎后，在精轧机组5(φ400
×
2)中轧制两个道次，轧件经轧后水冷装置6后，可轧成最终要求的成品断面尺寸。
36.实施例三，对于带肋钢筋规格为φ12mm的五切分、φ14mm的四切分和φ18mm的三切分，热坯首先在粗轧机组1(φ600
×
6)中轧制六个道次，经一号飞剪机11切头(尾)后，进入中轧机组2(φ450
×
6)中轧制三个道次，经二号飞剪机12切去头(尾)，继续进入预精轧机组一31(φ350
×
6)中轧制三道次，经三号飞剪机13切头后，进入预精轧机组二32(φ350
×
6)中轧制三道次，切分轧制段通过对应切分轧制孔型的轧辊完成三、四或五切分轧制，在预精轧机组3后设置有预水冷装置4，用于控制轧件进入精轧机组5的温度，经四号飞剪机14切头或破碎后，在精轧机组5(φ400
×
2)中轧制两个道次，轧件经轧后水冷装置6后，可轧成最终要求的成品断面尺寸。
37.实施例四，对于带肋钢筋规格为φ22mm和φ25mm的两切分，热坯首先在粗轧机组1(φ600
×
6)中轧制六个道次，经一号飞剪机11切头(尾)后，进入中轧机组2(φ450
×
6)中轧制两个道次，经二号飞剪机12切去头(尾)，继续进入预精轧机组一31(φ350
×
6)中轧制三道次，经三号飞剪机13切头后，进入预精轧机组二32(φ350
×
6)中轧制三道次，切分轧制段通过对应切分轧制孔型的轧辊完成两切分轧制，在预精轧机组3后设置有预水冷装置4，用于控制轧件进入精轧机组5的温度，经四号飞剪机14切头或破碎后，在精轧机组5(φ400
×
2)中轧制两个道次，轧件经轧后水冷装置6后，可轧成最终要求的成品断面尺寸。
38.本发明的生产工艺流程：
39.在生产热轧钢筋时，首先凭借吊车将坯料吊运至上料台架上，在入炉辊道上的钢坯经逐根称重，合格后由入炉辊道送入步进梁式加热炉中加热，若钢坯有缺陷不允许入炉，可由剔除装置从入炉辊道上剔除。步进梁式加热炉将坯料加热到一定温度后，按轧制节奏由炉内出炉辊道从加热炉侧面单根出炉，加热好的钢坯由炉内辊道输送出炉，然后由设在出炉口的高压水除鳞装置对热坯进行高压水除鳞，除鳞后的热坯，进入连轧机组开始轧制，轧线由二十架短应力线轧机组成，热坯首先在粗轧机组1中轧制六个道次，经一号飞剪机11切头(尾)后，进入中轧机组2中轧制四到五个道次，经二号飞剪切去头(尾)，继续进入预精
轧机组3中轧制六道次，在预精轧机组3后进入预水冷装置4，控制轧件进入精轧机组5的温度，再在精轧机组5中轧制两个道次，轧件经轧后水冷装置6后，可轧成最终要求的成品断面尺寸，水冷后的轧件被夹送辊夹持送入倍尺分段飞剪机15，由分段飞剪进行长度优化分段剪切，倍尺分段后的轧件由冷床7输入辊道输送至冷床7自然冷却后，再输出轧件到冷剪机8处剪切成定尺长度，最后通过收集装置9进行打捆收集。
40.本发明的工艺生产线布置适用于带肋钢筋四切分、五切分生产，四切分生产，两切分、三切分生产，两切分、三切分生产，两切分生产，也适用于单根轧制生产，降低合金含量，降低生产成本，节约了资源；本发明精轧机组的进料断面均为等轴断面的多根圆轧件，为控温轧制提供了有利条件；轧件经预精轧机组切分轧制后再通过“椭圆-螺纹”孔型轧制两道次，在满足低温变形量的前提下，整体温升较小，保证了低温精轧的效果；切分道次在预精轧机组进行，为常温切分轧制工艺，大大降低了切分轧制的轧辊、导卫及电消耗，减少了事故率，降低了生产成本；发明中三号飞剪机的设置，用于预切分后切除轧件头部的不均匀变形，确保轧件稳定的进入下游轧机轧制，保证小规格多线切分轧制更稳定，且二号飞剪机可以不切头，提高成材率；四号飞剪机的设置实现了同时对多根轧件(单根到五根)的进行切头及事故碎断功能，避免由于多线切分造成的线差和控温后轧件头部黑头进入精轧机易产生堆钢等问题，保证小规格多线切分控温轧制更稳定；通过在精轧机组前后设置适合多线切分轧制工艺的控冷水箱，并考虑足够的回温距离，采用低温精轧+轧后分级冷却技术，在满足低温精轧和最终成品性能的前提下，确保微观组织和硬度差满足热轧钢筋新国标的要求。
41.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。