防城港基地高速线材生产线介绍

郝利强

（中钢石家庄工程设计研究院有限公司，河北 石家庄 050021）

广西钢铁集团有限公司防城港钢铁基地项目高速线材生产线采用连铸-直接轧制技术、热送热装技术、无头焊接技术、模块化轧机、无孔型轧制技术、控轧控冷技术、零间隔轧制技术、在线除尘技术、高速轧制技术、油气润滑技术、自动打包技术，生产线设计速度150 m/s，保证轧制速度120 m/s，为高速线材生产线最高轧制速度。该生产线设备完全采用国产研发设备，实现了全部设备的自主知识产权。

该生产线由中钢设备有限公司总包，中钢石家庄设计院设计。生产线设计年产量为3×60万t热轧高强盘卷，钢种为：碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢、冷镦钢、预应力钢、管桩用钢等。车间产品规格为：1号、2号高线产品为Φ5.5～Φ16.0 mm热轧光面圆钢和Φ6.0～Φ12.0 mm螺纹钢；3号高线产品为Φ5.0～Φ16.0 mm热轧光面圆钢和Φ6.0～Φ12.0 mm螺纹钢。原料采用公司连铸坯，规格为165 mm×165 mm×12000 mm，原料最大单质量2560 kg。

1 主要技术参数

1.1 产品大纲

生产线产品大纲见表1。

表1 产品大纲

交货状态：盘卷交货；成品以盘卷方式压紧打捆后的状态交货，卷质量2460 kg。

盘卷参数：外径为Φ1250 mm，内径为Φ850 mm，卷高≤2200 mm(压紧打捆后)，打捆道次为每卷捆4道。

1.2 车间厂房

车间厂房由原料跨、加热跨、插入跨、主轧跨、成品跨、水系统和主电室组成，原料跨、加热跨与主轧跨成“T”字垂直布置，插入跨、成品跨与主轧跨平行毗邻布置。车间总长544 m，最大宽度为171 m；车间总的建筑面积(以柱列线计，不含主电室、水处理等)为64590 m2。

车间采用高架布置，轧线大部分设备布置在车间内标高为+5.00 m平台上，轧制中心线标高为+5.80 m。平台下布置有液压站、润滑站、电缆桥架、各种管线、切头收集装置及各种辅助建筑设施等。

1号、2号高线主电室设置在1号高线轧机传动侧，3号高线主电室设置在3号高线轧机传动侧。1号、2号、3号高线设置一个水处理系统，位于2号、3号高线车间主轧跨间。车间生产用坯料由热送辊运至原料跨，成品由汽车运出，油品、轧辊、导卫、备件等均由平车运输。

车间主厂房参数见表2。

表2 车间主厂房参数表

1.3 吨钢产品消耗

吨钢产品消耗见表3。

表3 吨钢产品消耗表

2 工艺流程

该生产线采用三种轧制模式：连铸坯免加热直接轧制、连铸坯热送热装加热轧制和连铸坯冷装加热轧制，三种模式根据实际生产情况切换，以连铸坯免加热直接轧制为主。

生产线工艺流程见图1。

图1 生产工艺流程图

3 工艺特点

生产线主要采用连铸-免加热直接轧制技术、控轧控冷技术、模块化轧机技术、无孔型轧制技术、零间隔轧制技术、油气润滑技术等先进技术，采用先进工艺技术实现节能环保、提高产品质量、降低生产成本、提高市场竞争力。

1）连铸-直接轧制技术。生产线采用连铸-直接轧制技术，实现高温连铸坯直接通过快速辊道送入轧机进行轧制。

2）采用全连续轧制生产工艺，工艺布置先进可靠，生产流程顺畅，操作及检修方便。

3）无头焊接技术。为提高产量、作业率及成材率，在粗轧前预留无头焊接设备。

4）模块化轧机应用。精轧及减定径机组均为顶交45°超重载型悬臂式模块轧机。所有成品规格均从减径机组轧出成品。精轧机组为两架一组，分别传动、碳化钨辊环轧机，轧件在精轧机组之间实行单线无扭转的微张力轧制，将轧件轧成高尺寸精度、高表面质量的线材产品。减径机组单独传动、碳化钨辊环轧机。减径机组机列具备720～780℃低温轧制能力。盘卷Φ6～Φ12 m均从所有规格均从减径机组轧出成品，减径机组每一道次由一个电机和一个具有多个速比的外部增速箱来传动以满足宽范围的产品规格和最终轧制速度的需要。

5）无孔型轧制技术及独立旋转底座导卫。1号—6号轧机之间采用无孔型轧制技术及独立旋转底座导卫，降低辊耗，提高作业率。

6）轧制速度最高可达110 m/s，轧机生产率高。

7）控轧控冷技术。在预精轧机组后设置水冷箱，以控制轧件进入精轧机组的温度；在精轧机组后设置水冷箱，以控制轧件进减径机组温度；在减径机组后设置水冷箱，以控制轧件吐丝温度。采用延迟型散卷控制冷却线对线材进行在线余热处理。全轧线控温控轧控冷，实现热机轧制，以保证最终获得较高的综合性能，改善钢材的组织性能。

8）轧机区除尘技术。在粗、中轧轧机之间设置喷雾除尘装置，改善现场生产环境。

9）油气润滑技术。轧机轴承、导卫轴承润滑采用在线油气润滑技术。

10）自动化控制系统。采用多功能的完善的两级自动化控制系统，以保证轧机的高产量、高效率、低成本和产品的高质量。

11）生产线高架布置。主厂房内采用高架布置，这种布置满足生产需要，便于生产管理及设备、管线的维护和检修。

4 主要设备特点

车间主要设备包括：连铸坯上料系统、步进式加热炉、Φ650 mm×6粗轧机组、1号飞剪、Φ450 mm×6中轧机组、2号飞剪、Φ450 mm×2+Φ285 mm×2+Φ230 mm×2预精轧机组、3号飞剪及碎断剪、Φ230 mm×845°顶交悬臂精轧轧机、Φ230 mm×2顶交减径机组、Φ150 mm×2顶交定径机组、水冷及预水冷设备、夹送辊吐丝机、风冷线、PF线、称重设备、打捆、卸卷收集装置、液压系统、润滑系统、起重运输设备、机修设备等。

4.1 轧机

生产线采用全连续式轧制，全线共选用30架轧机，实现单线无扭轧制。轧机分为粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、精轧机组和减定径机组。粗中轧机均选用pomini最新机型的轧机，该轧机刚度高，精度好，承载能力大，调整、换辊方便快捷，设备结构紧凑，设备重量轻，吊装方便。

予精轧、精轧及减径机组采用顶交45°重载型悬臂式模块轧机，其中减定径机组每一道次由一个电机和一个具有多个速比的外部增速箱来传动以满足宽范围的产品规格和最终轧制速度的需要。

轧机均采用交流变频电机单独传动，电机功率大，动力强劲，可以满足低温轧制的要求（见表4）。

表4 主轧机基本性能参数表

4.2 穿水冷却装置

全线设置了三段穿水冷却装置，第一段设置在精轧机组前，用于控制进入精轧的温度；第二段设置在精轧机组后，用于轧后余热淬火夹芯热回火处理。第三段设置在减定径机组后，用于控制轧件轧后的冷却速度。

水冷线采用闭环控制，共分为三段，共计7个水箱以及配套的缓冷导管，以冷却不同规格的产品。水冷量700～1050 m3/h，水压为1.2～1.6 MPa，可防止奥氏体晶粒快速长大，在确保成品表面不进入马氏体和贝氏体转变区域，基圆不出现回火马氏体和异于基体的闭环组织，满足国标要求。

4.3 主电机

全部轧机和飞剪采用变频调速交流电机驱动，电机调速范围广，节能，维护成本低。

5 结论

广钢高速线材生产线采用自主研发的模块精轧机和减定径轧机，在线闭环控冷设备；采用直轧工艺技术，在线除尘技术、高速轧制技术等多项先进技术，生产线设计速度150 m/s，保证轧制速度120 m/s。该生产线设备完全采用国产研发设备，实现了全部设备的自主知识产权。该生产线采用热机轧制，通过降低合金含量，能够生产出符合新国标（GB/T 1499.2—2018）要求的细晶粒线材产品。该生产线工艺技术先进，装备制造高端、生产流程顺畅、生产全程自动化，为高速线材生产线的一杆标杆。