國內(nèi)設(shè)計制造高速線材軋機現(xiàn)狀和展望

呂乃佑

摘 要：國內(nèi)設(shè)計制造的第一臺全連續(xù)自動化高速線材軋制生產(chǎn)線于1991年在通化鋼鐵公司建成投產(chǎn)。最大軋制速度為65m/s，全部機械液壓設(shè)備由國內(nèi)設(shè)計制造，但電氣自動化設(shè)備由美國GE公司引進(jìn)，與此同時，首鋼也由國內(nèi)設(shè)計制造了兩條高速線材軋制生產(chǎn)線。

關(guān)鍵詞：高速線材軋機；國內(nèi)現(xiàn)狀；未來展望

從上個世紀(jì)70年代末開始，我國開始研發(fā)高速線材軋機。首先由當(dāng)時的北京鋼鐵設(shè)計研究總院和上海冶金局所屬上鋼二廠合作制造出45度精軋機組樣機，先后在國內(nèi)北滿鋼廠、攀枝花鋼鐵公司和一些境外公司使用，軋速為36m/s和50m/s。此后，國內(nèi)眾多鋼鐵企業(yè)新建高速線材軋機，如重慶鋼鐵公司等設(shè)備均由國內(nèi)成套供應(yīng)機電設(shè)備，精軋機設(shè)備大多由西安飛機制造公司或是哈爾濱飛機設(shè)備制造公司制造。

1 國內(nèi)自制高速線材軋機水平及特點

1.1 軋前工序

為了獲得優(yōu)質(zhì)的鋼水從而最終保證線材的質(zhì)量，不少生產(chǎn)廠盡量擴大轉(zhuǎn)爐容量，增加精煉，鋼坯在進(jìn)加熱爐前設(shè)置或預(yù)留“拋丸一超聲波探傷”或“磁粉探傷一修磨”工序。一些采用超高功率電爐的企業(yè)增加了300m3級別的高爐，將熱鐵水兌入廢鋼中冶煉，不僅改善了鋼質(zhì)的純凈度，而且減少了電耗。高線生產(chǎn)線采用連鑄坯為原料后與采用初軋坯相比，煉鋼到成材，能耗可降低80kg/t標(biāo)煤，金屬收得率提高10%。

1.2 蓄熱式燃燒技術(shù)

我國20世紀(jì)90年代初期以前建的用于高線生產(chǎn)線的加熱爐，大都采用步進(jìn)底式加熱爐，為了使鋼坯加熱溫度更均勻，90年代中期以后建設(shè)的加熱爐大都采用側(cè)進(jìn)側(cè)出的全梁式步進(jìn)爐。它的主要特點是步距可調(diào)，采用新型的低NOx型燒嘴，側(cè)燒嘴則采用帶中心風(fēng)的調(diào)焰燒嘴，調(diào)節(jié)比可達(dá)l：10。目前，我國大部分全梁式步進(jìn)爐均運用了蓄熱式燃燒技術(shù)。蓄熱式燃燒系統(tǒng)由蓄熱室和換向裝置組成，可將空、煤氣同時預(yù)熱至l000℃左右，可使用高爐煤氣等低熱值燃料。采用此項技術(shù)的加熱爐，不僅平均節(jié)能約35%，且縮短了加熱時間，降低了燒損。

1.3 用先進(jìn)的軋機進(jìn)行精密軋制

為了提高線材的軋制精度，滿足用戶對產(chǎn)品尺寸精度、表面質(zhì)量、機械性能等的需求，20世紀(jì)90年代初，美國摩根公司和意大利達(dá)涅利公司相繼開發(fā)了減定徑機組。它由2臺減徑、2臺定徑機架與1套組合變速箱傳動系統(tǒng)組成成組更換機架。目前，我國引進(jìn)的具備世界領(lǐng)先水平的生產(chǎn)線如寶鋼、馬鋼、酒鋼、安鋼、杭鋼等都采用了此項裝備和技術(shù)。

1.4 低溫軋制技術(shù)

低溫軋制技術(shù)主要是指軋件在軋制時，將溫度控制在?；瘻囟然驘釞C軋制溫度范圍內(nèi)。低溫軋制技術(shù)一方面可降低燃料消耗，減少脫碳，減少燒損；另一方面軋件在低溫條件下軋制、變形、延伸使晶粒產(chǎn)生細(xì)化，可獲得更均勻、更細(xì)的微觀組織，使產(chǎn)品的屈服強度，抗疲勞強度大大提高。低溫軋制通常在最后2道次或4道次進(jìn)行，采用2道次時，最后2道次累積壓下率為24%～31%；采用4道次時，最后4道次累積壓下率為46%～57%。由于低溫軋制時對軋機的軋制速度、強度、電機功率等要求高，軋制負(fù)荷增大，所以低溫軋制技術(shù)需在20世紀(jì)90年代中期開發(fā)的重型或超重型精軋機上進(jìn)行。我國近幾年引進(jìn)美國摩根公司的幾套100m/s級精軋機均為重負(fù)荷型，適應(yīng)了低溫軋制技術(shù)對軋機的要求。

1.5 無頭軋制技術(shù)

應(yīng)用于高線生產(chǎn)的無頭軋制技術(shù)是20世紀(jì)90年代中期分別由當(dāng)時日本的NKK公司和意大利的達(dá)涅利公司開發(fā)的。該技術(shù)的主要優(yōu)點在于可提高成材率，降低消耗并使軋制過程中各項參數(shù)處于穩(wěn)定狀態(tài)。其要點是將剛出加熱爐的鋼坯頭部與前一根在粗軋機第一架的鋼坯的尾部焊接起來進(jìn)行無頭軋制，提高了軋機生產(chǎn)效率，減少了切頭和軋廢，即使在盤條打捆時也不需要切去頭尾，提高了成材率。

2 我國已經(jīng)出口高速線材軋制設(shè)備概況

上個世紀(jì)80年代我國曾向菲律賓康卡斯特鋼廠和印度尼西亞大滿鋼廠各出口一套45度精軋生產(chǎn)線，軋制速度為36m/s，配合粗、中軋機為并列式軋機，生產(chǎn)效果良好。1996年為日本共英鋼鐵公司在越南建設(shè)的棒材廠提供45度無扭精軋生產(chǎn)線。軋速為60m/s，產(chǎn)品規(guī)格為直徑5.5-10mm，生產(chǎn)能力為8萬噸/年，投產(chǎn)后受到用戶好評。進(jìn)入新世紀(jì)后，我國曾先后向土耳其ACDAS公司等出口現(xiàn)代化連續(xù)無扭高速線材軋機。其中，出口到土耳其的線材軋機生產(chǎn)能力為75萬噸/年。

3 展望

我國已經(jīng)能提供全連續(xù)無扭高速線材軋機生產(chǎn)線。雖然與國際先進(jìn)水平有一定差距，主要是最高軋制速度有差距。此外，國際先進(jìn)水平在軋線中增設(shè)減定徑機組，國內(nèi)尚無成熟經(jīng)驗，僅由哈爾濱哈飛公司研制出雙機架雙擋調(diào)速減定徑機組，并在少數(shù)鋼廠成功應(yīng)用。但我國提供的設(shè)備在性價比上具有優(yōu)勢，并可適應(yīng)用戶需求，提供各種軋速（小于110m/s）的設(shè)備，如用戶確有需要減定徑機組，可以提供國產(chǎn)雙機架雙擋調(diào)速減定徑機組設(shè)備。其次，由于我國現(xiàn)有大量高速線材軋機，因而具有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗，生產(chǎn)率高、產(chǎn)品質(zhì)量好，可以向用戶提供生產(chǎn)訣竅。如我國單線布置的生產(chǎn)線實際年產(chǎn)能可達(dá)70萬噸，雙線布置的生產(chǎn)線實際年產(chǎn)可達(dá)140萬噸，個別鋼廠采取兩套粗、中軋機、四線精軋生產(chǎn)線，年產(chǎn)可達(dá)160萬噸。

4 結(jié)語

我國的工業(yè)化進(jìn)程尚未完成，鋼鐵工業(yè)從總體上說還有一定的發(fā)展空間。國家重點發(fā)展的各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建筑工程項目以及制造業(yè)，全屬制品行業(yè)需求都會繼續(xù)給線材產(chǎn)品提供廣闊的市場。