棒線材生產(chǎn)工藝.ppt

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1、 線棒材生產(chǎn)工藝技術(shù) Metallurgical Engineering Institute, University of Science and Technology Beijing 1. 線、棒材生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介 1.1、棒線材軋制工藝流程 棒材：簡(jiǎn)單斷面型鋼一般成根供應(yīng)，又稱棒材，主要包括圓鋼 和螺紋鋼筋。近年來(lái)，隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，小型棒材亦可成卷 供應(yīng)。 線材 :是熱軋生產(chǎn)中斷面最小，長(zhǎng)度最長(zhǎng)而且成盤卷狀交貨的 產(chǎn)品。線材的品種按斷面形狀分，有圓形、六角形、方形、螺紋 圓形、扁形、梯形及Z字形等，主要是圓形和螺紋圓形。 國(guó)外通常認(rèn)為，棒材的斷面直徑是9-300m

2、m,線材的斷面直徑是 5-40mm,呈盤卷狀交貨的產(chǎn)品最大斷面直徑是40mm。國(guó)內(nèi)在生產(chǎn) 時(shí)約定俗成的認(rèn)為：棒材車間的產(chǎn)品范圍是斷面直徑10-50mm,線 材車間的產(chǎn)品斷面直徑是5T 0mm 髙效九制國(guó)家工衣請(qǐng)宛中心 National Engineering Research Center of Advanced Rolling Uftiversity of Science & Technology Beijing 線棒材的典型用途

3、 高效孔制國(guó)家工衣祈孌中心 National Engineering Research Center of Advanced Rolling 彈簧 1% 破線 11% 建筑 65% 霾廿喩褂技*辱 University of Science & Technology Beijing 我國(guó)線材的主要用途 冷釵其他 4% 焊線 3% 軟線 11% 數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)。鋼之家網(wǎng)站整理 冏|高敷九制國(guó)家工孫祈宛中心 Nati

4、onal Engineering Research Center of Advanced Rolling 髙效九制國(guó)家工衣請(qǐng)宛中心 National Engineering Research Center of Advanced Rolling 髙效九制國(guó)家工衣請(qǐng)宛中心 National Engineering Research Center of Advanced Rolling 棒、線材的產(chǎn)品分類及用途 鋼種 用途 一般結(jié)構(gòu)用鋼材 一般機(jī)械零件、標(biāo)準(zhǔn)件 建筑用螺紋鋼筋 鋼筋混凝土建筑 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 汽車零件、機(jī)

5、械零件、標(biāo)準(zhǔn)件 合金結(jié)構(gòu)鋼 重要的汽車零件、機(jī)械零件、標(biāo)準(zhǔn)件 彈簧鋼 汽車、機(jī)械用彈簧 易切削鋼 機(jī)械零件和標(biāo)準(zhǔn)件 工具鋼 切削刀具、鉆頭、模具、手工工具 軸承鋼 軸承 不銹鋼 各種不銹鋼制品 冷拔用軟線材 冷拔各種絲材、釘子、金屬網(wǎng)絲 冷拔輪胎用線材 汽車輪胎用簾線 焊條鋼 焊條  建筑結(jié)構(gòu)用線材 Q235 制品原料用高碳鋼線材60#?80#、82B 拉拔用線材 典型分類與代表鋼種 電焊條用線材 彈簧用線材 10#?20#、Q195-Q235/F H08、H10 60Si2Mn 冷徹釧螺用線材 BL2、BL3、ML 10-45

6、 其它用途線材 表1 -1 = 2市場(chǎng)對(duì)棒、線材產(chǎn)品的質(zhì)量要求及生產(chǎn)的對(duì)策 鋼種 市場(chǎng)需求、發(fā)展動(dòng)向 對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)播施 述筑用隅紋鋼藥 高強(qiáng)度、低溫韌性、耐鹽詫 嚴(yán)格控制成分 機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼 淬火時(shí)宥去軟化退火?調(diào)質(zhì)可以渥髙盪岌 軟化材料（控制成分?控制*L制?控制冷卻） 減少偏析 彈簧鋼 高強(qiáng)度?ffif疲勞 芯格控制成分 減少夾雜 易切削期 提髙車紅數(shù)產(chǎn)和刀具壽命 養(yǎng)制夾親物 冷加工材 械少冷鍛開(kāi)裂 藏少拉拔道次 省昭軟化毘火 消除表面缺陷 高精度軋制 軟化材料 硬線、施胎用線材 減少斷線 提高弓雖度 消除表面缺陷和內(nèi)部偏析 控制冷

7、卻 嚴(yán)格控制成分 University of Science & Technology Beijing 原料準(zhǔn)備f稱量f裝料f加熱f軋制f控制冷卻 f檢查f打捆f收集f稱量f入庫(kù) 連續(xù)退火爐醴洗涂層包裝 圖1 -3-1棒線材生產(chǎn)工藝流程 University of Science & Technology Beijing 國(guó)內(nèi)線材生產(chǎn)現(xiàn)狀 表1- 3-3歷年來(lái)國(guó)內(nèi)線材生產(chǎn)進(jìn)出□及表觀消費(fèi)量情況統(tǒng)計(jì) --?■r 線材產(chǎn)量 離速線材產(chǎn)魚(yú) 離銭占 線材進(jìn)口 線材出口 表觀消費(fèi)魚(yú) 自給率 /萬(wàn)i /萬(wàn)L 線材比例/気 /萬(wàn)1 /

8、萬(wàn)1 /萬(wàn)t /瀘 1985 598.60 0*00 0 373.20 D 15 971.65 61.61 1986 632.10 0.00 0 347.81 0.12 979.79 64.51 1987 693.30 32.38 4.67 243.70 0.03 936.97 73.99 1988 798.20 113.12 14.17 96.83 0.61 894.42 89.24 1989 882.20 193.89 21.98 73.07 1.86 953.40 92.53 1990 99& 90

9、 257.03 25.73 3945 10.07 1027.89 97.18 1991 1099.90 302.94 27.54 7,82 23.28 1084.45 101.42  年份 線材產(chǎn)fit 高速線林產(chǎn)攤 高線= 線材進(jìn)口 線材岀口 表觀消費(fèi)雖 自給率 /萬(wàn)t /萬(wàn)i 線材比例/觸 /萬(wàn)t /萬(wàn)1 /萬(wàn)1 /駅① 1992 1257.00 S6O.73 28.70 60 ? 03 68.88 1248.15 100.71 1993 1407.40 451.S2 32.10 1071.00

10、 22.00 2456.40 57.30 1994 1571.00 565.40 35.99 999.05 56.83 2513.22 62.51 1995 1687.15 557,00 33.01 196.00 33.42 1849.73 91.21 1996 1833.95 669.00 36.48 259.65 27.81 2065.79 88.78 1997 1975.4 876 44.3 159.21 18.83 2115.78 93.36 1998 2229.96 1021.33 45.80 124.97

11、 S.35 2346.58 95.03 1999 2607.98 1218.19 46.70 58.26 5.03 2661.21 98.00 ①自給翌為線材產(chǎn)量除決表觀消費(fèi)量靈以100%;表觀消彷量為線材產(chǎn)量加上線材進(jìn)口童減去線材出口量二 1.2、棒線材品種規(guī)格 棒材: 小型軋機(jī)生產(chǎn)圓鋼的范圍一般為（P 10?32mm,最小規(guī)格可至 （p 6mnio 隨著大跨度橋梁和高層建筑對(duì)大規(guī)格鋼筋的需要，小型棒材軋機(jī) 生產(chǎn)鋼筋的上限擴(kuò)大至（P 52mm,而合金鋼小型軋機(jī)產(chǎn)品的上限加大 至（p 75mm,甚至（p 80mmo 線材； 圓形線材的規(guī)格為tp

12、5~38mni。經(jīng)常生產(chǎn)的是＜p 5~13mm。對(duì)于高 速線材軋機(jī)來(lái)說(shuō)，幾乎只生產(chǎn)圓形和螺紋圓形線材。有的高速線材 軋機(jī)為擴(kuò)大成盤交貨的大尺寸盤條，研制開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的粗線成卷、 冷卻收集設(shè)備，成品直接從中軋或粗軋機(jī)組上軋出，盤條規(guī)格已擴(kuò) 大到＜p 22mm＞ （p 30~40inni以至（p 44~60mm。 用于生產(chǎn)棒線材的鋼種非常廣泛，有碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼, 彈簧鋼、碳素工具鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、合金工具鋼、不銹鋼，電 熱合金鋼等， 其中主要是普碳鋼和低合金鋼，凡是需要加工成絲的鋼種大都經(jīng)過(guò)熱 軋線材軋機(jī)生產(chǎn)成盤條再拉拔成絲。 因?yàn)殇摲N、鋼號(hào)繁多，在線材生產(chǎn)中通常將

13、線材 分成以下四大類： 線線線金 軟硬焊合 \)z \)z \)z \)z 12 3 4 ⑴軟線 指普通后碳鋼熱軋圓盤條，現(xiàn)在的牌號(hào)主要是碳素結(jié)構(gòu)鋼標(biāo) 準(zhǔn)中所規(guī)定的Q195、Q215、Q235和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中所規(guī)定的 10、15、20號(hào)鋼等。 (2) 硬線 指優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼類的盤條，如制繩鋼絲用盤條、針織布 鋼絲用盤條、輪胎鋼絲、琴鋼絲等專用盤條。 硬線一般碳含量偏高，泛指45號(hào)以上的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、 40 ?70Mn、T8MnA、T9A、T10等; 硬線廣泛應(yīng)用于加工低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絲繩、鋼絞線、 輪胎鋼絲及鋼簾線、中高強(qiáng)度的緊固件等。 為了

14、保證硬線產(chǎn)品的質(zhì)量，滿足后繼工序制品加 工用戶的需要，在原料、加熱、軋制、冷卻各工序 的質(zhì)量控制上應(yīng)給予足夠的重視。 由于硬線產(chǎn)品對(duì)表面質(zhì)量有嚴(yán)格要求，因此生 產(chǎn)硬線的廠家在前道工序應(yīng)配備必要的鋼坯修磨 （清理）設(shè)備，通常包括噴丸、熒粉探傷、砂輪修 磨等，對(duì)表面不合要求的鋼坯進(jìn)行表面清理，清除 表面局部缺陷。對(duì)硬線坯不宜采用火焰清理。 鋼坯加熱應(yīng)防止表面脫碳，是硬線產(chǎn)品的基本要 求。 硬線一般要求較高的吐絲溫度，相應(yīng)的終軋溫度 也較高，一般控制在950?1050Co吐絲溫度一般在 850 ?950 C o (3) 焊線 指焊接用盤條，包括碳素焊條鋼和合金焊條鋼 的盤條

15、。 焊線鋼是專門供制造不同用途和要求的焊條用的 鋼。焊線鋼大多拔制成焊絲，做各種焊條的原料， 少部分直接使用盤條。 焊絲質(zhì)量的好壞對(duì)焊接件使用中的安全有較大的 影響，因而對(duì)鋼的化學(xué)成分有嚴(yán)格要求。同時(shí)，為 保證焊絲有均勻一致的性能，不允許有超岀標(biāo)準(zhǔn)的 成分偏析。這就要求焊線鋼必須有高的冶金質(zhì)量來(lái) 保證。另外焊線鋼的用途決定它還應(yīng)具有良好的表 面質(zhì)量和拉拔性能。 由于焊線鋼盤條軋制后一般需要拉拔，其性能和 組織要求與拉絲用的低碳鋼類似。 焊線鋼的吐絲溫度相對(duì)控制的較低，一般優(yōu)質(zhì)鋼 H08A為860C, Mn和Si類鋼按其鋼號(hào)不同,控制在 780 ?820 C o 采用較低的吐絲

16、溫度對(duì)控制線材表面氧化鐵皮 有利，可以提高線材的表面質(zhì)量。而Mn和Si類鋼則 是因?yàn)榻档屯陆z溫度，能使細(xì)晶奧氏體在較低溫度 下轉(zhuǎn)變分解得到較細(xì)的鐵素體和珠光體組織，可有 效避免馬氏體組織的岀現(xiàn)，從而達(dá)到降低線材抗拉 強(qiáng)度的目的，有利于拔制。 (4) 合金鋼線材 指各種合金鋼和合金含量高的專用鋼盤條。如 軸承鋼盤條、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、合金工具鋼盤 條等。 八虛合金鋼線材一般劃歸為硬線，如有特殊性能 也可劃入合金鋼類。 線材按用途分為兩類： ?一類是直接使用的，多用作建筑材料。 直徑多為（P 6?32iniiio此類線材要求保證化 學(xué)成分并且有可焊性，要求物理性能均勻

17、、穩(wěn) 定，以利于冷彎。 ?一類是深加工后使用的。 用來(lái)拉絲成為金屬制品或冷徹制成螺釘、 螺母等。作為拉絲原料的線材，為減少拉拔道 次，一般直徑為（P 5~9mm,特殊用途的也有直 徑大于lOmin的線#才。 此類線材要求保證化學(xué)成分和物理性能均 勻和穩(wěn)定，金相組織盡可能索氏體化，尺寸精 確，表面要光潔，對(duì)脫碳層深度、氧化鐵皮等 均有一定要求。 1. 3對(duì)棒線材的質(zhì)量要求 由于棒線材的用途廣泛，因此市場(chǎng)對(duì)它們的質(zhì)量 要求也是多種多樣的，根據(jù)不同的用途，對(duì)力學(xué)強(qiáng)度、 冷加工性能、熱加工性能、易切削性能和耐磨耗性能 等也各有所偏重。 總的要求是；提高內(nèi)部質(zhì)量，根據(jù)深加工的

18、種類， 材料本身應(yīng)具有合適的性能，以減少深加工工序，提 咼最終產(chǎn)品的使用性能。 髙效九制國(guó)家工衣請(qǐng)宛中心 National Engineering Research Center of Advanced Rolling University of Science & Technology Beijing 表1 -3-4線材典型鋼號(hào)與用途 序 M ” ! 典型鋼號(hào) /mim 主奧用途 標(biāo)淮 1 低巔鋼 QI95.Q195F.Q215.Q2I5F.Q235.Q235F 45 — 12 洪拉絲、理筑及一般用途既康線林 GR/T7O1T7 2 優(yōu)質(zhì)截 索鋼

19、 低碳 OKFJ5F.08 J0J5/20.2S 如?30 里褻用堆低磚鋼線、異堂例絲:?方 型、六葫、灣塊、掛》1誓 CR/T4354—94 中耐 30.4() B$0.60、65 JO .75 M .85 ^5.5-30 碳案結(jié)構(gòu)啊鎚、傘胃、軻條、甘布、 胎圏.制覓、彈竇、柄芯鋁絞域?渡 鋅鋼覽尊 l5Mn.25Mn.35Mn.45M7i.6OMn.65Mn, 70Mn *—30 匪要用途段糞結(jié)構(gòu)啊鏡、萍賛、斤 酣鋼絲、針布鋼絲等 3 焊轉(zhuǎn) 用鋼 菲膏金 I10SA. HttfiE. H08C. IMMnA, H15A、 HI5Mn 輕?” ie

20、 手工電弧焊兼、埋弧焊、電液焊、氣 焊■代體保護(hù)焊絲 GB/T3429—94 低合金 HO&MnSijnOMnSi JIllMnSiA IKfiM^SA. H08Mn2MuA. IDBM^MoVA. I8CrMoA. IKCrNi2MrtA. HlOOMpA, HISCrMoAJUOCrMjiSiA 4 烽接用j 不簡(jiǎn)鋼 Cr2 INilOJIDOCdl Ni 10、妣和9 順 2Mo2.HlQ2&Ni21. HDG20 卅 1 ONb」30CH4、H1 Crl 7、HI Cr 】九 HI G5Mg 05.5“ 12 同上 684241—84 5 不銹鋼

21、 ICdSN . 0Crl8Nil2.0Cr25Ni20v00CrI7Nil4M(i2. (X＞】8NBQi、】Cr】7、lG13、3CH3JCil7Nj2 。5?5」16 不備鋼鯉 不餅彈黃鋼絲、不銹頂 嚴(yán)啊絲、不曙鋼絲繩尊 GB4356—84  6 琴鋼St 60.6OMn.65 .65Mn.70.70MR,75,80/1-8 VJrtAjr79A 邛，5- 14 琴鋼絲、彈貧鋼絲、油回火閥門鋼 YB/T5100—93 7 預(yù)應(yīng)力 鋼絲及. 鋼紋賤 72A. 72MnA. 75A、 75MnA, 77A. 77MnA. 80A、 80MnA.8

22、2As2WnA 桶 16 預(yù)應(yīng)力鋼堂及鋼紋線尋 YB/TI46l| 他 8 用鋼 MLHO. MLI5. ML20. hllJO. Ml35. MI40.ML45 05.5-30 轉(zhuǎn)桿、嫌桂等 GB5933—86 CB5954—86 合金 ML2UMn, MI3()CrMnSiA, ML30CrMoAs MIMJNiMoA 9 合金 彈費(fèi)眾 60Si2MnA .50CrVA 35CrSiA U4 閥合金禪賛?純乍懸架費(fèi) 等 GB1222—84 YB/T51O5-93 10 軸承鋼 GCM.GC 丹.GCH5 1^5 5 ~ 20 滾珠及

23、滾注軸承 Y09— YB245—64 11 工具鋼 T7A, TSAs T8MnAs TM、T10A、TIIA, T13 UO 工具茂爭(zhēng)件 GBI298—S5 GBI299—S5 合全 9SiCr, QCrWMn. 3Cr2W8V, 4Ci5MoSiV. W15CMV,W6Mo5Cr4V2 1）橢圓度及尺寸精度 線材不但要求較高的斷面尺寸精度，而且要求沿 整根軋件長(zhǎng)度方向尺寸均勻一致。 對(duì)需經(jīng)二次加工的線材要求更高，以減少冷拔時(shí) 的不均勻變形、拉絲模的不均勻磨損和由此引起的 鋼絲性能不均和斷絲等。 2）表面質(zhì)量 線材對(duì)表面缺陷、脫碳層

24、深度、氧化鐵皮等均有 一定要求。 線材表面要求光潔和不得有妨礙使用的缺陷，無(wú) 論是直接用于建筑還是深加工成各類制品，其耳子、 裂紋、折疊、結(jié)疤、夾層等直接影響使用性能的缺 陷都是絕對(duì)不允許有。至于影響表面光潔的一些缺 陷可以根據(jù)使用要求予以控制。 直接用作鋼筋的線材表面光潔程度影響不大， 而對(duì)螺釘、彈簧、鍍層等所用線材要求較高。用于 冷徹的線材對(duì)劃傷比較敏感，如冷徹用線材表面缺 陷深度不得大于0.15毫米，以防止鍛裂。 脫碳不僅使線材表面硬度下降，而且使其疲勞強(qiáng) 度也降低。 含碳量在0.3%以上的線材，應(yīng)嚴(yán)格控制其表面脫 碳層的深度，脫碳的表面層形成犬牙狀鐵素體嵌入 基體中，將

25、嚴(yán)重影響線材的抗拉強(qiáng)度，尤其影響其 疲勞強(qiáng)度。 用于冷拉的線材由于內(nèi)外組織差異還會(huì)增加變 形抗力。所以重要的直接用作冷拉材和高強(qiáng)度螺栓、 冷徹的線材都要嚴(yán)格控制脫碳層的深度。 氧化鐵皮越少越好，減少線材表面氧化鐵皮不 但可提高金屬收得率，改善線材表面質(zhì)量，而且還 可以減少二次加工前的酸洗時(shí)間和酸耗量。從易于 去除和抗銹蝕性好的要求出發(fā)希望氧化鐵皮的成分 以FeO為主，要求氧化鐵皮的總量＜10kg/t,國(guó)外一 般可達(dá)8kg/to 3）組織性能 對(duì)需二次加工的線材，要求軋件全長(zhǎng)性能符合要求且均 勻一致。 通常，限制某些鋼種含碳量波動(dòng)不得大于0. 05%,對(duì)化學(xué) 成分偏析

26、和非金屬夾雜的大小與分布亦有較高要求。例如， 為防止拉絲中的斷裂，要求拉拔0.5毫米以下鋼琴絲和充填 輪胎用鋼絲時(shí)，夾雜物大小在10|J in以下。 線材的顯微組織對(duì)力學(xué)性能、工藝性能影響最大。產(chǎn)品 在出廠前要檢驗(yàn)機(jī)械性能、金相組織和晶粒度等。對(duì)二次加 工有利的金相組織，可省略硬線的鉛浴淬火，省略或簡(jiǎn)化螺 釘、釧釘用線材的退火，提高軟線線材的拉絲性能等。 硬線盤條、合金鋼盤條不允許出現(xiàn)淬火組織。 中、低碳鋼盤條不允許岀現(xiàn)魏氏組織。 猛鋼中如含有較多的奧氏體組織對(duì)拉拔也非常不 利。 對(duì)含碳量較高的鋼來(lái)說(shuō)，其游離鐵素體不得大于 1. 5%,可分辨珠光體量不得大于20%,要求為索氏

27、體, 這種組織有利于拉拔?？梢允〉纛A(yù)處理工序。 2線材軋制工藝及尺寸性能控制 2.1線材生產(chǎn)工藝特點(diǎn) 線材的特點(diǎn)是斷面小，長(zhǎng)度大，要求尺寸精度和 表面質(zhì)量較高。 增大盤重，減小線徑和提高質(zhì)量、精度二者是相 互矛盾的。這是由于盤重增加和線徑減小，導(dǎo)致軋 件長(zhǎng)度和軋制時(shí)間增加，從而又使軋件終軋溫度降 低，首尾溫差加大，結(jié)果造成軋件首尾尺寸公差和 性能不均。 正是由于上述矛盾，推動(dòng)了線材生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。 (1) 坯料的特點(diǎn) 線材坯料主要有初軋坯和連鑄坯。 為了保證終軋溫度，適應(yīng)小線徑和大盤重的需要。 在供坯允許的前提下，其斷面應(yīng)盡可能小，以減少 軋制道次。因此坯料一般

28、較長(zhǎng)，目前最大坯料斷面 邊長(zhǎng)為150nnn,最大長(zhǎng)度為22in。 由于線材成卷供應(yīng)，不便于軋后探傷和清理，故 對(duì)坯料表面質(zhì)量要求較嚴(yán)，一般可根據(jù)坯料表面缺 陷深度估算成品表面缺陷深度。 (2) 加熱特點(diǎn) 由于用希線需原料的鋼坯斷面小，在保證加熱質(zhì) 量的前提下，加熱溫度盡可能高，各部溫度均勻， 但尾部溫度應(yīng)稍高，以減少軋后的軋件首尾溫差。 對(duì)線材鋼坯的加熱要嚴(yán)防過(guò)熱和過(guò)燒，氧化鐵 皮要少，對(duì)易脫碳的鋼，要嚴(yán)格控制高溫段的停留 時(shí)間，采取低溫，快熱，快軋等措施。為減少軋制 溫降，加熱爐應(yīng)盡量靠近軋機(jī)。 鋼坯入爐和出爐方式?jīng)Q定于鋼坯的長(zhǎng)短和加熱爐 的型式。 (3) 線材的

29、軋制特點(diǎn) a.軋機(jī)輾徑和轉(zhuǎn)速采用小車?yán)礁咿D(zhuǎn)速。 為解決小線徑、大盤重和線材質(zhì)量要求之間的 矛盾，必須盡量增加軋制速度。目前線材軋機(jī)成品 出口速度已達(dá)100m/s以上，并正向著更高的速度發(fā) 展。 。線材軋機(jī)的高速是通過(guò)小轆徑、高轉(zhuǎn)速得到的。 目前新式線材精軋機(jī)軋轆輾徑僅為(P 152nun,而軋制 速度高達(dá)140in/so b?機(jī)架多，分工細(xì)。 線材車間產(chǎn)品斷面比較單一，軋機(jī)專業(yè)化程度較 高。由于從坯料到成品，總延伸較大，每架軋機(jī)只 軋一道，因此現(xiàn)代化線材軋機(jī)一般為21?28架，多 數(shù)為25架，分為粗、中、精軋機(jī)組，有時(shí)精軋還分 為兩組。 為平衡各機(jī)架的生產(chǎn)能力和保證產(chǎn)品精

30、度，粗軋 多采用較大延伸，較低轉(zhuǎn)速和多線軋制，而精軋則 采用較小延伸，較高軋速和多路單線軋制方法，即 設(shè)置數(shù)列精軋機(jī)組，每組同時(shí)只軋一根線材。 2. 2線材軋機(jī)類型及其布置 線材的斷面尺寸是熱軋鋼材中最小的，使用的軋機(jī)也是最小型 的。從鋼坯到成品，斷面收縮率非常大，需要許多架軋機(jī)。 其排列形式基本上有四種： 即橫列式、復(fù)二重式、半連續(xù)式和連續(xù)式。 髙效九制國(guó)家工衣請(qǐng)宛中心 National Engineering Research Center of Advanced Rolling （1）橫列式線材軋機(jī) 橫列式軋機(jī)的機(jī)架數(shù)一般不超過(guò)15架，布置成多列式。軋件在

31、 機(jī)列與機(jī)列之間基本上是脫開(kāi)軋制的。 在這種軋機(jī)上，當(dāng)軋件斷面大而長(zhǎng)度短時(shí)實(shí)施穿梭軋制，隨著 斷面減少而長(zhǎng)度增加則實(shí)行圍盤套軋。曲于同一機(jī)列各機(jī)架轉(zhuǎn)速 相同，故活套越來(lái)越長(zhǎng)。 可生產(chǎn)（P 16?12mm線材，為提高軋機(jī)產(chǎn)量進(jìn)行多線軋制，但 產(chǎn)品尺寸精度不高?；钐锥嗲议L(zhǎng)，溫降較快，頭尾溫差大，因 此盤重受限制，一般只有40?60kgo (a) （Q單列式Mb）多列式 圖11 一 2單列式和多列式棒、線材軋機(jī)的布置示意圖 原料斷面尺寸受 機(jī)架數(shù)與溫差限制， 一般斷面邊長(zhǎng)為50? 60mm。精軋速度一般 為6?8m/s。 / University of Science & Techn

32、ology Beijing 有的橫列式線材軋機(jī)在精軋機(jī)的末尾采用了多種布置型式的 1?2組兩架連軋，使精軋速度有所提高，一般可達(dá)到8?10m/s產(chǎn) 量也相應(yīng)增加。這類軋機(jī)布置如圖5所示。 橫列式線材軋機(jī)生產(chǎn)工藝靈活，易于調(diào)整，投資少，見(jiàn)效快， 品種多，故為地方企業(yè)經(jīng)常采用的一種類型。 a—異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)的三架連軋；b—異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)的四架連軋，c一同步電動(dòng)機(jī)實(shí) 現(xiàn)的四架連軋；d—異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)的錯(cuò)開(kāi)布置四架連軋 橫列式線材軋機(jī)精軋機(jī)組示意圖 National Engineering Research Center of Advanced Rolling

33、 University of Science & Technology Beijing (2) 復(fù)二重式線材軋機(jī) 軋機(jī)機(jī)架數(shù)一般不超過(guò)17架，按粗軋、中軋、精軋布置成三列。 軋件在粗軋與中軋機(jī)組之間脫開(kāi)，在中間與精軋機(jī)組之間不脫開(kāi)。 這種軋機(jī)的粗軋機(jī)組為橫列式，中軋與精軋機(jī)組為復(fù)二重式， 或者粗軋和中軋機(jī)組為橫列式，僅精軋機(jī)組為復(fù)二重式。 復(fù)二重式線材軋機(jī)示意圖 在這種軋機(jī)上，當(dāng)粗軋機(jī)組的 軋件斷面大而長(zhǎng)度短時(shí)也進(jìn)行穿 梭軋制，對(duì)于中軋機(jī)組為橫列式 的也進(jìn)行套軋。在復(fù)二重式的軋 機(jī)上，軋件是按照連軋方式和預(yù) 留的有少量堆鋼或拉鋼的圍盤套 軋方式進(jìn)行軋制的。 由于復(fù)二重式軋機(jī)的

34、傳動(dòng)速比是固定的，速度不可調(diào)整，因此 品種與規(guī)格不宜多，一般可生產(chǎn)直徑在（P 6?9mm范圍內(nèi)的線材。 為提高產(chǎn)量，可進(jìn)行多線（2?5線）軋制，故產(chǎn)品尺寸精度不夠 口。由于這類軋機(jī)增加了連軋因素，使軋件頭尾溫差縮小，故盤重 可相應(yīng)增大，一般為80?120kg,原料斷面尺寸也隨之加大，一般 斷面邊長(zhǎng)為65~90mm方坯。 雖然復(fù)二重式軋機(jī)每架軋機(jī)的速度是遞增的，但應(yīng)與橫列式粗 軋機(jī)組能力相適應(yīng)，加之多線軋制等因素，精軋速度一般為10? 12. 5m/s,年生產(chǎn)能力一般為10?15萬(wàn)噸。 復(fù)二重式線材軋機(jī)比橫列式線材軋機(jī)優(yōu)越得多，設(shè)備投資少， 而軋機(jī)的作業(yè)率及成品率較高，是橫列式線材軋機(jī)改造的

35、方向。 (3)半連續(xù)式線材軋機(jī) 是在復(fù)二重式線材軋機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。是復(fù)二重式線材 軋機(jī)的改造方向。其機(jī)架數(shù)不超過(guò)21架。 與復(fù)二重式線材軋機(jī)的主要區(qū) 別在于: 粗軋機(jī)組為連續(xù)式或跟蹤連 續(xù)式，而中間與精軋機(jī)組仍為復(fù) 二重式。 圖5-9半連續(xù)式統(tǒng)材軋機(jī)示意圖 曠粗軋為跟蹤連續(xù)式：b-粗軋為連續(xù)式 軋件在粗軋與中軋機(jī)組之間仍 然脫開(kāi)，不連軋，在中軋與精軋 機(jī)組之間則不脫開(kāi)。 半連續(xù)式線材軋機(jī)一般可生產(chǎn)（P 5?5?9mm的 線材。盤重可達(dá)150?200kg； 原料斷面邊長(zhǎng)為70?80mm的方坯； 精軋速度為12. 5?16m/s,年生產(chǎn)能力為 15?20萬(wàn)噸。

36、(4)連續(xù)式線材軋機(jī) 軋機(jī)的粗軋、中軋和精軋都是連續(xù)軋制，每架 軋機(jī)只軋制一道。其傳動(dòng)電機(jī)無(wú)論是集中傳動(dòng)還是 單獨(dú)傳動(dòng)，都是直流的。 此類軋機(jī)結(jié)構(gòu)新，產(chǎn)品范圍廣，軋制速度高，盤 重大，后部工序完整，年生產(chǎn)能力較高。從精軋機(jī) 組軋出的產(chǎn)品一般為(P 5?12inni,從中軋機(jī)組軋出的 產(chǎn)品一般為(P 14?25iniiio 盤重超過(guò)500kg,最大已經(jīng)達(dá)到2. 0~2. 5噸，采 用斷面邊長(zhǎng)為80?110mm的方坯，年生產(chǎn)能力為25? 60萬(wàn)噸。 精軋速度一般為25?75m/s,對(duì)于高速線材軋機(jī) 則最大軋制速度可以達(dá)到140in/So 各種型式的連續(xù)式線材軋機(jī)，其粗軋和中軋

37、機(jī)組 都大體相同，而精軋機(jī)組結(jié)構(gòu)型式在不斷發(fā)展中。 總的趨勢(shì)是：結(jié)構(gòu)越來(lái)越輕巧，軋制速度越來(lái)越 高，盤重越來(lái)越大，布置越來(lái)越緊湊，生產(chǎn)能力越 來(lái)越高。 髙效九制國(guó)家工衣請(qǐng)宛中心 National Engineering Research Center of Advanced Rolling / University of Science & Technology Beijing 精軋機(jī)組根據(jù)結(jié)構(gòu)型式不同可分為下列幾種： 1）水平二車?yán)ナ? 精軋機(jī)組由一組（路）或兩組（路）6?8架水平二轆式軋機(jī)所 組成，軋件在每一組精軋機(jī)中進(jìn)行2?4線扭轉(zhuǎn)軋制。軋制速度為 軋制速度為25~3

38、0m/s,盤重為500?1000kgo年生產(chǎn)能力:當(dāng)一 路兩線生產(chǎn)時(shí)為25萬(wàn)噸，當(dāng)兩路四線生產(chǎn)時(shí)為50萬(wàn)噸。 其主要缺點(diǎn)是：軋制過(guò)程中軋件是扭轉(zhuǎn)的，因此產(chǎn)品精度和質(zhì)量提 咼受限制。 水平二輾式精軋機(jī)組的連續(xù)式線材軋機(jī)示意圖 National Engineering Research Center of Advanced Rolling 2）立平交替式 立平交替式的精軋機(jī)組，由（兩）四路各4?6 架單獨(dú)傳動(dòng)的、立輾和水平轆交替布置的二轆式軋機(jī)組成。 軋件在精軋機(jī)組中進(jìn)行多路單線無(wú)扭轉(zhuǎn)軋制。其軋制速度為 30?45m

39、/s,盤重500?1000kg,立平交替式精軋機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)是軋 件進(jìn)行了多路單線和無(wú)扭轉(zhuǎn)軋制，使產(chǎn)品精度和質(zhì)量可以提高。 但其主要缺點(diǎn)是精軋機(jī)組設(shè)備較重，占用廠房面積大，投資大。 —13 立平交替式精軋機(jī)組的連續(xù)式線材軋機(jī)示意圖 45無(wú)扭轉(zhuǎn)式的精軋機(jī)組各機(jī)架軋轆相互成垂直關(guān)系，但各自 與地坪成45。配置，機(jī)組由兩路或四路各8?10架的二車?yán)ナ綑C(jī)架組 成。軋件在精軋機(jī)組中進(jìn)行多路單線無(wú)扭轉(zhuǎn)軋制。 45無(wú)扭轉(zhuǎn)式精軋機(jī)組的連續(xù)式線材軋機(jī)示意圖 45無(wú)扭轉(zhuǎn)精軋機(jī)組，根據(jù)軋機(jī)結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)型式分為懸臂 式與框架式兩種。 懸臂式機(jī)組軋輾以懸臂方式敞露在整體之外。各對(duì)軋輾通 過(guò)內(nèi)齒或

40、外齒輪傳動(dòng)，軋車?yán)ボ嚴(yán)ド矶?，直徑小，一般只?50mm 左右，軋機(jī)剛度較大，生產(chǎn)出成品精度高。懸臂式精軋機(jī)組換 輾、安裝及調(diào)試方便，結(jié)構(gòu)較框架式簡(jiǎn)單，軋輾直徑小，軋制 速度高，盤重大，產(chǎn)品精度高，可達(dá)土0.1mm,軋機(jī)生產(chǎn)能力 r=i 冋o 4) Y型無(wú)扭轉(zhuǎn)式 一般由7?13架組成連軋機(jī)組。每架軋機(jī)由三個(gè)互成120。的 盤狀軋輾所組成，好似英文“Y“字，因而得名。 相鄰兩架倒置180。，故軋制中不需要扭轉(zhuǎn)翻鋼。 采用高耐磨性的碳化鶴軋輾，高剛性機(jī)架，軋制速度達(dá)到 63m/s,多應(yīng)用于軋制特殊難軋合金與有色金屬合金。 2.3線材軋制 橫列式線材軋機(jī)在粗軋機(jī)組上進(jìn)行

41、單線穿梭軋制，而在中軋 和精軋機(jī)上進(jìn)行多線套軋。 對(duì)于復(fù)二重式線材軋機(jī)，在粗軋機(jī)組上也進(jìn)行單線穿梭軋制, 而在中軋和精軋機(jī)組上進(jìn)行多線的連軋和或堆或拉的套軋方式 車L制。 嗚于半連續(xù)式線材軋機(jī)，在粗軋機(jī)組上進(jìn)行單路多線連續(xù)或 跟蹤連續(xù)軋制，而在中軋和精軋機(jī)組上也進(jìn)行多線的連軋和或 堆或拉的套軋方式軋制。 對(duì)于連續(xù)式線材軋機(jī)則自始至終進(jìn)行連續(xù)軋制。在粗軋機(jī)組 和中軋機(jī)組上進(jìn)行單路或雙路的多線軋制，而在精軋機(jī)組上根 據(jù)精軋機(jī)結(jié)構(gòu)型式的不同進(jìn)行單路多線、多路單線、或多路多 線軋制。 各類線材軋機(jī)軋制的工藝流程大體如下： 1） 橫列式及復(fù)二重式線材軋機(jī) 粗軋機(jī)組軋制f分線（1線分2

42、?4線）一中軋機(jī)組 軋制f切頭f精軋機(jī)組軋制。 2） 半連續(xù)式線材軋機(jī) 分線f粗軋機(jī)組軋制f中軋機(jī)組軋制f切頭f精 軋機(jī)組軋制 3） 連續(xù)式線材軋機(jī) 分線一粗軋機(jī)組軋制一切頭一第一中軋機(jī)組軋制 f切頭f分路f第二中軋機(jī)組軋制f分路f精軋機(jī) 組軋制 (1) 軋制溫度 線材軋制過(guò)程中軋件溫度的變化規(guī)律是很復(fù)雜的，終軋溫 度一般是由其軋制方式來(lái)決定。 如在橫列式軋機(jī)上，由于穿梭和套軋軋件整個(gè)軋制過(guò)程全 是降溫過(guò)程，影響軋制順利進(jìn)行的因素較多，降溫是沒(méi)有規(guī) 律的。 在其它類型軋機(jī)上，粗軋和中軋過(guò)程中軋件降溫，而在精 軋過(guò)程中隨變形速度的增加，變形產(chǎn)生的熱逐漸與降溫帶走 的熱

43、量相抵消甚至有所超過(guò)。因此，在復(fù)二重式的精軋過(guò)程 后期溫度可以不降甚至有所回升，半連續(xù)式尤其是連續(xù)式軋 機(jī)的整個(gè)精軋過(guò)程中軋件的溫度是略有回升的。 實(shí)際上各類型線材軋機(jī)的終軋溫度如下：、 橫列式 復(fù)二重式 半連續(xù)式 連續(xù)式 850 ?880C 900 ?950C 920 ?970C 1000?1050C 軋件頭尾溫差是線材生產(chǎn)的一個(gè)重要標(biāo)志，它對(duì) 成品尺寸及綜合力學(xué)性能有著重要影響，對(duì)盤重起 決定性作用，為此頭尾溫度差越小越好。 軋件的頭尾溫差在橫列式線材軋機(jī)上很大，一 般為100?150C,甚至接近200C；在復(fù)二重式線材 軋機(jī)上一般為70?90C；在半連

44、續(xù)式線材軋機(jī)上一 般為40?60C；在連續(xù)式線材軋機(jī)上可控制到20? 30Co (3)平均延伸系數(shù) 軋制線材時(shí)平均延伸系數(shù)與軋機(jī)類型、鋼種有關(guān)。 對(duì)于普碳鋼，各種類型線材軋機(jī)的平均延伸系數(shù)范 圍如下： 橫列式 復(fù)二重式 半連續(xù)式 連續(xù)式 1. 315?1. 320 1. 275?1. 295 1. 275?1. 295 1. 276?1. 328 (3)軋制線材的孔型 合理的孔型系統(tǒng)與合理的孔型設(shè)計(jì)，對(duì)順利軋 制，提高軋機(jī)生產(chǎn)能力及保證產(chǎn)品質(zhì)量有很大作用。 軋制線材時(shí)，所采用的孔型系統(tǒng)較多。 孔型系統(tǒng)的選擇與軋機(jī)類型、原料尺寸、軋機(jī) 設(shè)備條件以及生產(chǎn)操作條件有關(guān)

45、。 在橫列式和復(fù)二重式軋機(jī)的粗軋機(jī)組上，一般第 一個(gè)機(jī)架后都設(shè)有雙層輾道，并在機(jī)前翻鋼。 在粗軋機(jī)組，當(dāng)用50?60min方坯為原料時(shí)，一般 米用箱-橢圓-方孔型系統(tǒng)或箱-六角-方孔型系統(tǒng)； 當(dāng)用斷面邊長(zhǎng)為65?90mm方坯為原料時(shí)，一般則采 用箱-方-六角-方-橢圓-方孔型系統(tǒng)。 在中軋機(jī)組上一般都采用橢圓-方孔型系統(tǒng)，在精 軋機(jī)組上則米用橢圓-方-橢圓-圓孔型系統(tǒng)。 在半連續(xù)式軋機(jī)的粗軋機(jī)組上，采用的有三種孔 型系統(tǒng)：箱-箱-橢圓-圓；箱-六角-方-菱-方；橢圓 -方。 在中軋機(jī)組上采用橢圓-方孔型系統(tǒng)； 在精軋機(jī)組上則米用橢圓-方-橢圓-圓孔型系統(tǒng)。

46、 在連續(xù)式線材軋機(jī)的粗軋機(jī)組上，目前使用的有7種孔型 系統(tǒng)，其各孔型系統(tǒng)的特點(diǎn)如表所示。 孔型系統(tǒng) 應(yīng)用條件 主要特點(diǎn) 箱■六角■方■橢圓?方 適用于70?75mm方坯的奇數(shù)道 次 延伸系數(shù)較大 箱-方■橢圓?方 適用于75?90mm方坯 軋棍利用較好，有利于氧化鐵 皮脫落 菱■方■橢圓-方 適用于90?110mm方坯的奇數(shù) 與偶數(shù)道次 軋件表面質(zhì)量較好 箱-橢圓■方■立橢圓-橢圓-方 適用于70~90mm方坯的奇數(shù)道 次 延伸系數(shù)較大，有利于氧化鐵 皮脫落 箱-橢圓■方■橢圓?圓 適用于70?90mm方坯的奇數(shù)道 次 最后一道次以圓孔代替方扎， 可避免方

47、孔過(guò)充滿或不充滿的 問(wèn)題 橢圓■方 適用于70mm方坯的偶數(shù)道次 延伸系數(shù)較大 橢圓-橢圓-立橢圓-橢圓-方 適用于70?100mm方坯的奇數(shù) 道次 改變鋼種時(shí)靈活性較大  University of Science & Technology Beijing 在連續(xù)式線材軋機(jī)的中軋機(jī)組上，一般采用的是橢圓-方 孔型系統(tǒng)。 精軋機(jī)組隨軋機(jī)結(jié)構(gòu)型式而異。 水平二車?yán)ナ郊八浇惶娑^式的精軋機(jī)組，一般采用橢圓 或橢圓-假圓-橢 髙效九制國(guó)家工衣請(qǐng)宛中心 National Engineering Research Center of Advanced Roll

48、ing 髙效九制國(guó)家工衣請(qǐng)宛中心 National Engineering Research Center of Advanced Rolling 從產(chǎn)品質(zhì)量出發(fā)，以橢圓-圓（或假圓）孔型系統(tǒng)為好， 這是因?yàn)闄E圓進(jìn)圓或由圓進(jìn)橢圓孔時(shí)的周邊轉(zhuǎn)變平穩(wěn)，內(nèi)應(yīng) 力小，可得到精確光滑的成品。此外，橢 圓孔既是延伸孔又是成品孔，故適合于軋制多種規(guī)格產(chǎn)品。 45無(wú)扭轉(zhuǎn)式精軋機(jī)組的孔型系統(tǒng)依軋機(jī)結(jié)構(gòu)型 式來(lái)定。 懸臂式45無(wú)扭轉(zhuǎn)精軋機(jī)組采用橢圓-圓孔型系統(tǒng)。 框架式45無(wú)扭轉(zhuǎn)精軋機(jī)組采用的是橢圓-橢圓- 圓孔型系統(tǒng)。 “Y”型軋機(jī)的孔型系統(tǒng)一般為三角

49、-弧邊三角-圓孔型。對(duì)某些難加 工的合金亦可采用弧邊三角-弧邊三角-圓孔型系統(tǒng)。 在孔型內(nèi)軋件承受三面加工，其應(yīng)力狀態(tài)對(duì)軋制低塑性鋼材有利。 進(jìn)入“廠型軋機(jī)的坯料一般為圓斷面，亦可為三角形。在孔型中變形 是比較均勻的，由于軋制中軋件角部位置經(jīng)常變化，故其各部溫度比 較均勻，不但氧化鐵皮容易去除，產(chǎn)品表面質(zhì)量好，而且軋制精度高。 由于軋件三面受壓，劈頭不易產(chǎn)生，因此也不易出卡鋼事故。 型軋機(jī)孔型系統(tǒng)圖 3. 棒材軋機(jī)布置及其發(fā)展趨勢(shì) 3.1棒材軋機(jī)及其布置 ］）、歹［J式 橫列式軋機(jī)軋線一般由一架或兩架三轆式（P 400 軋機(jī)和一列5架（p 250軋機(jī)組成,在軋后僅有

50、簡(jiǎn)易的冷 床、冷剪和簡(jiǎn)易收集臺(tái)架。多數(shù)橫列式小型軋機(jī)采 用552?702mm的小方坯，產(chǎn)品為（p 12?25mm的圓鋼 和螺紋鋼。年產(chǎn)量在2?10萬(wàn)噸不會(huì)。 橫列式軋機(jī)軋制的基本特征是為有扭轉(zhuǎn)軋制， 終軋速度一般不超過(guò)6?8in/s。速度低，軋件頭尾溫 差大，產(chǎn)品尺寸精度低。 2）、半連續(xù)式 半連續(xù)式小型軋機(jī)的產(chǎn)品規(guī)格約為（P 10?32min或 （P 12?42min,坯料尺寸在1302?1502 mrn之間，坯料 單重約在1噸左右，年產(chǎn)量在15?30萬(wàn)噸之間。 半連續(xù)式小型軋機(jī)的粗軋機(jī)多為一架或兩架三輾 式軋機(jī)。 3）、連續(xù)式 連續(xù)式小型軋機(jī)是當(dāng)今世界上最為流行

51、、用得最多的一種小型 軋機(jī)。 連續(xù)式小型軋機(jī)的年產(chǎn)量在30?60萬(wàn)噸之間。所用的坯料規(guī)格 在1302?1502mm,坯料單重1?5?2. 5噸。 軋制線多為平-立交替布置，實(shí)現(xiàn)全線的無(wú)扭轉(zhuǎn)軋制。機(jī)架的多 少按照一個(gè)機(jī)架軋制一道的原則確定。軋機(jī)多為偶數(shù)道次組合， 對(duì)于不同的坯料規(guī)格和成品尺寸有18架、20架、22架甚至24架的 小型軋機(jī)。 速度可調(diào)、微張力和無(wú)張力軋制是現(xiàn)代全連續(xù)式小型軋機(jī)的明 顯特點(diǎn)。粗軋和中軋的部分機(jī)架為微張力控制，中軋的部分機(jī)架 和精軋機(jī)組為無(wú)張力控制，以保證產(chǎn)品的尺寸精度。連續(xù)式軋機(jī) 一般設(shè)置6?10個(gè)活套，甚至有的多達(dá)12個(gè)活套。 I—步進(jìn)

52、式加熱爐.80t/h| 2—粗軋機(jī)如6孃低仃式軋帆?X85mm/Q0mm?H/V布■ 3—中軋機(jī)組.6架M70mm短應(yīng)力踐軋機(jī)?4—権軋機(jī)如6架#370mm瓶應(yīng)力線軋機(jī). H. V和H/V布.1 5—水冷6—96mX10?5m步進(jìn)式冷床＞ 7—Htttft備】冷定尺劈、 短尺收n豪慄、自動(dòng)計(jì)數(shù)裝■、打la機(jī)和收集臺(tái)架 連續(xù)小型車間平面布置 3.2棒材軋制的主要新技術(shù) (1)直接使用連鑄坯 大部分小型軋機(jī)都以連鑄坯為原料，并且隨著合金鋼連鑄 技術(shù)水平的提高，優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、奧氏 體不銹鋼、軸承鋼等現(xiàn)在都可直接進(jìn)行連鑄，以連鑄坯為原 料的合金鋼鋼種和品種還在進(jìn)

53、一步擴(kuò)大。 (2) 采用步進(jìn)式加熱爐 新建的小型軋機(jī)多采用步進(jìn)式加熱爐。 步進(jìn)式加熱爐加熱均勻，斷面溫差可小于20C。保證了加 熱質(zhì)量，特別是滿足小型軋機(jī)對(duì)鋼坯在斷面和長(zhǎng)度方向上溫 度梯度的要求，以及防止高碳鋼、彈簧鋼、軸承鋼的脫碳， (3) 連鑄坯熱送熱裝 連鑄坯在650_1000V的溫度下，直接裝入小型軋機(jī)的加 熱爐中加熱，可使加熱燃料消耗降低25%一75%。同時(shí)，直接 熱裝還可減少加熱的氧化損失，減小或取消中間存儲(chǔ)面積， 減少操作設(shè)備和人員。此外，直接熱裝使投料至成品的生產(chǎn) 周期由兩周縮短至幾小時(shí)。 直接熱裝是當(dāng)前小型和線材軋機(jī)節(jié)能將耗，減少生產(chǎn)成本 最直接有

54、效的措施之一。 (4) 高壓水除鱗 為了保證小型材特別是優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼小型材的表面質(zhì)量, 在加熱爐后粗軋機(jī)組之前設(shè)置了高壓水除鱗裝置，以去除加 熱產(chǎn)生的表面氧化鐵皮。 (5) 低溫車L制 新式的連軋機(jī)軋制速度提高，軋件在軋制過(guò)程中產(chǎn)生的變 形熱使得軋件溫度基本保持不變甚至升溫，這就為低溫軋制 創(chuàng)造了條件。軋件的開(kāi)軋溫度從iooo-iioor降低至900— 950C。宙于加熱溫度的降低，可綜合節(jié)約能源20%左右。 ⑹切分軋制 切分軋制的原理是在軋制過(guò)程中用軋觀或切分輪將軋件沿 縱向剖分成兩條或多條軋件，從而將整個(gè)過(guò)程的延伸系數(shù)減 少到原來(lái)的1/2—1/4,并變單條軋制

55、為多條軋制。 切分軋制采用的方式主要有兩種： 1） 切分輪法；先用特殊的孔型將軋件軋成準(zhǔn)備切成的形狀，再 在軋機(jī)的出口處安裝不傳動(dòng)的切分輪，利用其側(cè)向分力將軋件切 開(kāi)。這種方法在連軋機(jī)上普遍采用，是目前切分軋制的主要方法。 2） 車?yán)デ蟹ǎ豪密堓毧仔偷奶厥庠O(shè)計(jì)，在變形過(guò)程中將軋件分 開(kāi)。這種方法不需要其他輔助設(shè)備，操作簡(jiǎn)單，但要求軋輾的強(qiáng) 度和韌性，要求軋輾孔型設(shè)計(jì)合理準(zhǔn)確。 (7)棒材軋后熱芯回火工藝 棒材軋后熱芯回火工藝的原理是：軋件離開(kāi)終軋機(jī)后進(jìn)入冷卻 水箱，利用軋件的余熱通過(guò)快速冷卻進(jìn)行淬火，使鋼筋表面層形 成具有一定厚度的淬火馬氏體，而芯部仍為奧氏體。當(dāng)鋼筋離開(kāi)

56、水箱后，芯部的余熱向表面層擴(kuò)散，使表層的馬氏體自回火。當(dāng) 鋼筋在冷床上緩慢地自然冷卻時(shí)，芯部的奧氏體發(fā)生相變，形成 鐵素體和珠光體。 經(jīng)余熱淬火處理的鋼筋其屈服強(qiáng)度可提高150?230MPao采用這 種工藝，可以用同一成分的鋼通過(guò)改變冷卻強(qiáng)度，獲得不同級(jí)別 的鋼筋。并且，這種工藝適用于各種直徑的鋼筋。碳當(dāng)量較小的 余熱淬火鋼筋，在具有良好的屈服強(qiáng)度的同時(shí)，還具有良好的焊 接性能。 髙效九制國(guó)家工衣請(qǐng)宛中心 National Engineering Research Center of Advanced Rolling University of Science & Techno

57、logy Beijing 4高速線材軋制工藝及尺寸性能控制 4. 1高速線材生產(chǎn)工藝流程 12 1A 3U^ 1 一上料臺(tái)#h 2—步進(jìn)架式加熱爐$ 3-拉料無(wú)及提動(dòng)剪！ 4-粗軋機(jī)鈕 (^6l0mmX3 + ^495mmX3)i 5—切頭及碎斷剪$ 8—第一中乳機(jī)組(X95mm+M2OmmX3+*365mmX2” 7—第二中軋機(jī)組(#365X4) 8-水9一預(yù)輔軋機(jī)給"285X2” 10—切頭及礫斷勞、側(cè)活套 11-VjQ康很H軋機(jī)組(/222X5+#166X5)> 12—夾送總與吐絲 年產(chǎn)量45萬(wàn)噸，坯料尺寸：150mmX 150mmX 12000mm 產(chǎn)品尺寸：

58、 5~20mm線材；(p 20~32hihi圓鋼 盤卷重量：2200kg, 軋制速度：140m/s 某高速線材廠的軋機(jī)平面布置圖 工藝流程如下: 鋼壞運(yùn)入f成批稱重f入庫(kù)存放f爐前上料f鋼坯質(zhì)量檢查f 單根稱重f加熱f粗軋f切頭尾f中軋f預(yù)精軋（軋間水冷）f 切頭尾f精軋（軋間水冷）f穿水冷卻一吐絲成圈f散卷控冷一 集卷f切頭尾f壓緊打捆f稱重f卸卷f入庫(kù) 高速線材產(chǎn)品范圍比常規(guī)線材軋機(jī)的大，一些帶有盤條作業(yè)線 的高速軋機(jī)還生產(chǎn)直徑為20?60mm的盤條。 高速線材軋機(jī)生產(chǎn)幾乎所有鋼種的盤條；還可以生產(chǎn)相應(yīng)斷面 的螺紋盤條，邊長(zhǎng)為5?16mm的方斷面盤條和內(nèi)切圓直徑為5?

59、 16mm的六角盤條。 高速線材軋機(jī)產(chǎn)品性能的高度均一性是其重要特點(diǎn)，目前普遍 可以達(dá)到同根線材抗拉強(qiáng)度波動(dòng)不大于土2.5%,同牌號(hào)線材抗拉 強(qiáng)度波動(dòng)不大于4%。 高速線材軋機(jī)機(jī)型 所謂高速軋機(jī)，一般是指最大軋制速度高于40m/s的軋機(jī)。 高速軋機(jī)的特點(diǎn)是：高速、單線、無(wú)扭、微張力、組合結(jié)構(gòu)、 碳化磚輾環(huán)和自動(dòng)化。 機(jī)型按每個(gè)機(jī)架的軋襯大小來(lái)劃分，可分為大車?yán)剑ㄉ?50? 290mm）和小車?yán)剑ǎ紁 152?210mm）兩種；按軋車?yán)ブ行木€相對(duì)于地 面布置的角度來(lái)劃分，可分為15。/75、45、平-立交替二輾 式等；按軋轆的支撐狀況分，可分為雙支點(diǎn)（三輾式和框架式） 和懸

60、臂式兩種。 上述各種機(jī)型可概括為三輾式、15。/75、45、平-立交替 式四種。 4- 2高速軋機(jī)的誕生與發(fā)展 第一臺(tái)線材軋機(jī)問(wèn)世于17世紀(jì)，是由鍛坯成材的。比較正規(guī)的第一 臺(tái)橫列式線材軋機(jī)建于1817年，由于受冶金工業(yè)發(fā)展的限制，線材軋機(jī) 發(fā)展緩慢，直到19世紀(jì)末仍以橫列式軋機(jī)為主。 線材軋機(jī)的顯著進(jìn)步是在上個(gè)世紀(jì)。由橫列式、半連續(xù)式、連續(xù)式 直到高速軋機(jī)的誕生，每一個(gè)新的機(jī)型，每一個(gè)新的布置都使線材的軋 制速度、軋制質(zhì)量和盤重有所提高。 髙效九制國(guó)家工衣請(qǐng)宛中心 National Engineering Research Center of Advanced Rolli

61、ng （一）軋制速度的發(fā)展 軋制速度是高速線材軋機(jī)的一個(gè) 重要參數(shù)。摩根新式精軋機(jī)是當(dāng)代 具有代表性的高速軋機(jī)。 摩根公司從1962年就開(kāi)始研制新 式線材精軋機(jī)，1966年第一臺(tái)高速 無(wú)扭精軋機(jī)在加拿大鋼鐵公司投產(chǎn), 保證軋制速度為43m/s,其線材軋 機(jī)的軋制速度提高得很快。 右圖展示出摩根線材精軋機(jī)軋制 速度發(fā)展的6個(gè)階段，現(xiàn)在摩根線 材精軋機(jī)的發(fā)展已進(jìn)入第VI代。 圖4-I-I歪根線材糟軋機(jī)發(fā)農(nóng)的六個(gè)階段 l—^5.5mm譙證軋釗速支?2—45.5mm最大峑徑時(shí)的軋制速宜: 3—電機(jī)最大轉(zhuǎn)逹旳?的轉(zhuǎn)制速哎 如嘲國(guó)家工丑冊(cè)宛中心 Natio

62、nal Engineering Research Center of Advanced Rolling 表4一1一2 ?摩根第1代至第\1代線材精軋機(jī)的軋制速度 代 II ! 卩. V V 安迂軋釗速度51A 42 50 61 75 so IDO 量大維徑時(shí)的鼻臥速發(fā) 50 60 75 90 IDO 120 電機(jī)最大垮筑討的軋釗速度＞ ni/? 72 90 112 120 I4D （二） 坯重與盤重 盤重是線材軋機(jī)的基本工藝參數(shù)之一。當(dāng)成品軋制速度為43m/s時(shí)， 盤重通常為600kg左右。當(dāng)

63、軋制速度提高到50-75m/s時(shí)，盤重可增大到 1000?2000kg,個(gè)別的甚至達(dá)到2500kg。因此，盤重隨軋制速度的提高而 迅速增加。增加盤重就必須增加坯重。 增加坯重有兩種方法，即增加坯料長(zhǎng)度或增大坯料斷面。 （三） 品種與質(zhì)量 線材的品種按其斷面形狀分，有圓形、六角形、方形、螺紋圓形、扁 形、梯形及字形等，主要是圓形和螺紋圓形。對(duì)高速線材軋機(jī)來(lái)說(shuō)，幾 乎只生產(chǎn)圓形和螺紋圓形線材其規(guī)格為①5.5?13mm ,近年來(lái)又發(fā)展到 ①14?18mm。有的高速線材軋機(jī)為擴(kuò)大成盤交貨的大尺寸盤條，研制開(kāi) 發(fā)了相應(yīng)的粗線成卷、冷卻收集設(shè)備，成品直接從中軋或粗軋機(jī)組上軋出, 盤條規(guī)格已擴(kuò)大到①2

64、2mm＞①30?40mm、以至①44?60mm。 University of Science & Technology Beijing 表4-1-4摩根型和德馬克型4亍無(wú)扭精軋機(jī)組綜合比較 序號(hào) 比歿項(xiàng)目 承甩型 務(wù)E兗蟄 1 乳1別速度51/. 75 ■ L02 右?1CX) 2 機(jī)組的機(jī)藥社量"萊 L0 10 3 用鄰兩桀閭距55 635 - 700 800 二 電亦宜 mm 劃 0八2 - 4〕+0l52x〔6" P2l0x 10 5 罐環(huán)材質(zhì) 碳化皀 6 耀環(huán)孔槽數(shù)量，卞 前7緊為2后3架為4 ■ - 毎個(gè)孔棺堆金，1

65、 800- I 0QD 900- 1200 8 主傳動(dòng)電機(jī)Z 2 x 1 650 2x 1950 2x 1400 2x 1750 9 戛韜傳動(dòng)方或 無(wú)接軸宜妾線功 無(wú)接先蘭M傳動(dòng) 10 11輻徑向通整方 傳心套機(jī)構(gòu).16 連桿?呂番噢內(nèi)機(jī)構(gòu)?m 1 1 矩向邏卷方式 軋愎固定元謁整 4FL皺儘定元渥整 12 矩承真型 滾動(dòng)紐爭(zhēng) 13 鋰S固定方式 徑向壓踱.有切向竝應(yīng)力 短向莊賞?有抽向拉砲力 14 變速方丈 嫖衣d左輪 英柱斜齒輪 髙效九制國(guó)家工衣請(qǐng)宛中心 National Engineering Research Cen

66、ter of Advanced Rolling ?宇號(hào) 比較項(xiàng)目 寧根型 按75mA計(jì)算的齒輪線速盛.mA 15 螺旋傘也輪 88.7 45.54 灰吃料齒輪 99.6 66.17 16 整軸直杜 P95 4120 17 進(jìn)入精軋機(jī)的軋件尺寸.nurn ^17-21 317-21 IS 產(chǎn)品規(guī)格?mm |5.5- 13.5 越.5-15 19 fl ^5.5mm探材的尺寸偏差,nun 10.15 0.15 20 定長(zhǎng)量 根小 技小 21 平均歪伸系裁 A1 .25 5=1.25 22 適庖劎種范圍 姦索結(jié)構(gòu)鋼■比.更複真結(jié)構(gòu)鋼. 含僉眾 泰累結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)更囁素結(jié)構(gòu)鋼. 合金傑 23 冷幻水置安茨 由機(jī)架內(nèi)穿過(guò) 須機(jī)葉兩穿過(guò) 24 喘英軋件迸入英孔蟄的導(dǎo)管 滾動(dòng)導(dǎo)校 滾為導(dǎo)稅 25 導(dǎo)觀逞灣方式 注芬潤(rùn)滑 油霧潤(rùn)潛 26 導(dǎo)輻材質(zhì) 拓化與 27 換舉萬(wàn)實(shí) 手動(dòng)沈圧工只