线材工艺李洪杰

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概述线材一般是指直径为Φ5~Φ16mm的热轧圆钢或 线材一般是指直径为Φ5~Φ16mm的热轧圆钢或 Φ5 相当该断面的异型钢，因以盘卷状态交货， 相当该断面的异型钢，因以盘卷状态交货，统称 为线材或盘条。常见线材多为圆断面， 为线材或盘条。常见线材多为圆断面，异型断面 线材有椭圆形、方形及螺纹形等， 线材有椭圆形、方形及螺纹形等，但生产数量很 少。 线材品种按化学成分分类， 线材品种按化学成分分类，一般分为低碳线材 称软线)、中高碳线材(硬线), )、中高碳线材 ),还有低合金 (称软线)、中高碳线材(硬线),还有低合金 与合金钢线材、不锈钢线材及特殊钢线材(轴承、 与合金钢线材、不锈钢线材及特殊钢线材(轴承、 工具、精密等)几大类。 工具、精密等)几大类。碳素钢线材的生产最为 广泛，占线材总量的80 90%。 80~ 广泛，占线材总量的80~90%。

高速线材轧机特点 一般将轧制速度大于 一般将轧制速度大于40m/s(区分高线和普 (

线的一个基本特点) 线的一个基本特点)的线材轧机称为高速线 材轧机。 材轧机。 高速线材轧机的生产工艺特点： 高速线材轧机的生产工艺特点： 连续、高速、无扭和控冷。 连续、高速、无扭和控冷。其中高速轧制 是最主要的工艺特点(此外，单线、 是最主要的工艺特点(此外，单线、微张 力、 组合结构、碳化钨辊环和自动化)。 组合结构、碳化钨辊环和自动化)。 高速线材产品特点： 高速线材产品特点： 盘重大、精度高、性能优良。 盘重大、精度高、性能优良。更多资料在资料搜索网(http:// ) 海量资料下载

高速无扭精轧 高速无扭精轧工艺是现代线材生产的核心技

术之一， 术之一，它是针对以往各种线材轧机存在诸 多问题，综合解决产品多品种规格、 多问题，综合解决产品多品种规格、高断面 尺寸精度、大盘卷和高生产率的有效手段。 尺寸精度、大盘卷和高生产率的有效手段。 唯精轧高速度才能有高生产率。 唯精轧高速度才能有高生产率。才能解决大 盘重线材轧制过程的温降问题。 盘重线材轧制过程的温降问题。精轧的高速 度要求轧制过程中轧件无扭转， 度要求轧制过程中轧件无扭转，否则事故频 轧制根本无法进行。因此， 发，轧制根本无法进行。因此，高速无扭精 轧是高速线材轧机的一个基本特点。 轧是高速线材轧机的一个基本特点。

高速线材轧机的发展过程轧制速度是高速线材轧机发展水平的标志， 轧制速度是高速线材轧机发展水平的标志， 按照轧

制速度可将现代轧机分为如下几代： 按照轧制速度可将现代轧机分为如下几代： 第一代，1966~1969年 轧制速度43~50m/s; 第一代，1966~1969年，轧制速度43~50m/s; 43 第二代，1970~1975年 轧制速度50 50~ m/s; 第二代，1970~1975年，轧制速度50~60 m/s; 第三代，1976~1978年 轧制速度61 75m/s; 61~ 第三代，1976~1978年，轧制速度61~75m/s; 第四代，1979~1980年 轧制速度75 80m/s; 75~ 第四代，1979~1980年，轧制速度75~80m/s; 第五代，1981~1985年 轧制速度80 100m/s; 80~ 第五代，1981~1985年，轧制速度80~100m/s; 第六代，1986年以后 轧制速度100 120m/s。 年以后， 100~ 第六代，1986年以后，轧制速度100~120m/s。 现在又出现了模块化轧机，进一步缩小了轧机体积， 现在又出现了模块化轧机，进一步缩小了轧机体积，降 低轧机重心和传动轴高度， 低轧机重心和传动轴高度，减小了轧机运转过程中的震 动等不利因素，使轧制速度达到更高水平。 动等不利因素，使轧制速度达到更高水平。

线材生产线简介 XX线材厂05年3月投产，设计年产量100万吨，设计速度90米 XX线材厂05年 月投产，设计年产量100万吨，设计速度90 线材厂05 100万吨 90米

/秒，采用150mm*150mm方形断面连铸坯，可生产Φ5.5~Φ16 采用150mm*150mm方形断面连铸坯，可生产Φ5.5~Φ16 150mm*150mm方形断面连铸坯 规格光面盘圆钢筋和Φ6 Φ8、 Φ6、 螺纹钢筋， 规格光面盘圆钢筋和Φ6、Φ8、Φ10 螺纹钢筋，目前我们 主要生产Φ6.5 Φ8、Φ10的HPB235普通建筑用钢筋 Φ6.5、 普通建筑用钢筋。 主要生产Φ6.5、Φ8、Φ10的HPB235普通建筑用钢筋。

线材生产按其流程特点基本上划分为3大工序(可细分为6个 线材生产按其流程特点基本上划分为3大工序(可细分为6

工序),即原料加热、轧制控冷、精整成品库。 工序),即原料加热、轧制控冷、精整成品库。轧制工序的 ),即原料加热 区域包括从加热炉出口直至吐丝机区域。轧制区中最主要的 区域包括从加热炉出口直至吐丝机区域。 设备是轧线上的主轧机(包括传动装置), ),以及一些辅助设 设备是轧线上的主轧机(包括传动装置),以及一些辅助设 飞剪、活套等),全轧线共42台轧机，双线布置， ),全轧线共42台轧机 备(飞剪、活套等),全轧线共42台轧机，双线布置，采用 仿摩根5 45°顶交精轧机， 仿摩根5代45°顶交精轧机，水冷加风冷的斯太尔摩冷却工 艺。

工艺流程钢坯垛 上料台架 入炉辊道 称重 推钢入炉 加热 1#卡断剪 粗轧( 出炉辊道 1#卡断剪 粗轧(1)

预水冷

预精轧

1#活套 1#活套

2#飞剪 2#飞剪

导钢装置

中轧

1#飞剪 粗轧( 1#飞剪 粗轧(2) 分钢辊

道

3#飞剪 3#飞剪

5#活套 5#活套

精轧

水冷

夹送、 夹送、吐丝

风冷运输

集卷

运卷上钩

P/F线 P/F线

碎断剪 入库 卸卷 挂牌 称重 打包 检验 头尾修剪 质量检查

各区域主要设备及工艺特点简介 加热炉：加热炉为端进侧出推钢式重油加热

炉，设计加热能力180吨/小时，采用两段式 加热制度，即根据炉内的供热分配分为加热 段和均热段，加热段的主要作用就是快速加 热钢坯，使其达到需要温度，因为升温速度 快，所以钢坯通体温度不均匀，这时均热段 的作用就得以发挥，通过均热段使钢坯表面、 心部及头尾温度达到一致。缺点：钢坯易出 现“黑印”(与炉底纵水管接触位置),炉 内钢坯不能完全出净。

各区域主要设备及工艺特点简介 粗中轧：粗中轧共14台闭口式轧机，单机传动，

1#~6#为550轧机、7#~12#为450轧机、13# 14#为350 轧机。 其中1#~4#为平立交替单机单线，不与后面机架连轧， 4#轧机后设分钢辊道(3段),通过分钢辊道中的拨 料杆将轧件拨入A线或B线，喂入后续轧机进行轧制。 5#~14#全为水平轧机且为单机双线。 粗中轧调整控制方式为手动控制速度和压下实现微 张力轧制，粗中轧机组作用是以较大的压下量实现 大的变形和延伸，为预精轧机组输送合适尺寸的轧 件。缺点是5#机架后椭圆轧件进入圆孔机架需要扭 转90°,对导卫的安装、调整要求高。

各区域主要设备及工艺特点简介 预精轧：预精轧机组为单机传动，双线布置，

每线4台285平立交替悬臂式轧机，工作辊采 用WC硬质合金辊环，在机组的前后设置水平 活套，机组机架间设有立活套。控制方式为 手动加活套自动调节实现无张力轧制。预精 轧机组的作用是轧件延伸，提高轧件表面质 量和尺寸精度，为精轧机组输送合适的轧件

活套 活套布置：线材轧线每线设有5个活套，分别为位于

预精轧机组和精轧机组前的1#和5#水平活套(我们 习惯称为侧活套)、位于预精轧机组各机架间的2# 3# 4#立式活套。之所以将活套都布置在该区域，是 因为预精轧机组轧制速度相对较高，单机传动，因 各种原因引起的秒流量较小的变化既有可能发生堆 钢事故。 活套作用：贮存多余轧件用以应对轧机转速突然升 高和降低引起的秒流量变化，实现无张力轧制，确 保轧件尺寸精度。

各区域主要设备及工艺特点简介 精轧机：精轧机组为集体传动，A、B双线布置，分

别由一台5500KW交流电机拖动，每线10架轧机(5架 230轧机和5架170轧机)交替与水平面成45°和 135°设置，即相临机架互相垂直，与平立交替布置 相当，轧件不需扭转，采用WC辊环。 控制方式为：精确的传动比

、配辊及辊缝设定实现 微张力轧制。作用以小的压下使轧件逐渐减径延伸， 得到表面质量和尺寸精度良好的成品。 生产过程中不是所有机架都会用到，根据规格不同， 投入使用的机架数不同。

辅传动设备—夹送辊、 辅传动设备 夹送辊、吐丝机 夹送辊 夹送辊位于吐丝机之前，水冷段之后，其作用是夹

持水冷后的线材顺利进入吐丝机布圈，对于小规格 (高速度)线材尾部脱离精轧机后控制其降速，对 于大规格(低速度)则控制其升速。 夹送辊使用的是与精轧机相同的辊环形式，利用专 用的装拆辊工具进行安装和拆卸。 夹送方式：按对线材的夹持部位分，有夹头、夹尾 和全夹3种，目前我们选用夹尾方式。 吐丝机：利用螺旋状的吐丝管以圆周运动将轧件盘 成直径为1050mm的线圈，吐在散卷冷却运输机(风 冷辊道)上。线材使用是15°倾角的卧式吐丝机， 设计最大吐丝速度100m/s。 更多资料在资料搜索网(http:// ) 海量资料下载

辅传动设备—飞剪 辅传动设备 飞剪 线材轧线上总的来说布置有两种剪机，一种

是用于切头尾和事故碎断的剪机，即我们常 说的飞剪，由电机驱动，剪切过程中剪刃随 轧件同步前进，如轧线上的1#、2#、3#(组 合工作，由3#飞剪和碎断剪组成)飞剪；另 一种是用于事故时阻止后续轧件继续进入相 应机组的的剪机—卡断剪，压缩空气驱动， 如布置在1#轧机前、预精轧机组和精轧机组 前的卡断剪(该两组剪机已取消使用)

生产工艺-原料检验 原料的检查： 钢坯进厂后要进行钢坯检验，检验依据执行冶金行

业标准YB/T2011-2004,首先要确保钢坯各尺寸偏差、 钢坯弯曲度、断面平整度、对角线之差等不得超过 相关规定，钢坯表面不得有肉眼可见的重接、翻皮、 夹杂、缩孔、裂纹等缺陷，有必要的话还要对其内 部成分组织进行检验。如果钢坯质量不能得到良好 的控制，生产过程中会造成倒钢、堆钢事故或者出 废品。所以只有原料质量得到保证才能确保生产顺 行和成品质量。

生产工艺-加热 加热：线材生产属于热轧一种形式，轧制之

前的钢坯原料需要先经过加热到一定温度。 加热目的：提高塑性，降低变形抗力，改善 内部组织，消除铸锭缺陷。 加热要求：严格执行加热制度，钢坯整体温 度均匀，无过热、过烧等现象。