浅析棒材生产中的降本增效
On the bar in reducing cost and increasing production
吴硕明 建邦特钢
文章摘要：在轧钢工艺应用新技术：连铸坯热送热装工艺、加热炉蓄热式加热、全线控制轧制、PLC调速、精轧机组切分轧制生产等达到线棒材生产的降本增效和产品结构调整；成品轧机使用碳化钨辊环的硬质合金组合式轧辊提高作业率；成品轧机后三段冷却管的控制冷却工艺，使产品获得很好的综合力学性能，产品级别迈上了一个台级，调整结构效益明显。
关键词：热送热装 切分轧制 碳化钨辊环的硬质合金组合式轧辊 控制冷却
Abstract：Application of new technologies rolling
process Billet hot charging process, regenerative furnace heating, full range of controlled rolling, PLC Control, slit rolling finishing mill production to wire and rod production of cost efficiency and product structure adjustment; finished roll mill using tungsten carbide cemented carbide composite roll ring to improve the operating rate; finished three sections after the cooling pipe mill to control the cooling process, so products have good mechanical properties, the product level were upgraded to a station-level, structural adjustment obvious benefi
keywords ：Hot Charging slit rolling
cemented carbide composite roll ring tungsten carbide
roll cooling control
1前言：全球钢材市场竞争十分激烈形势下，钢铁企业要想在市场竞争中处于不败之地，谁有最低的成本，谁有最好的质量，谁就有了制胜的法宝。如何扎实有效地在轧钢企业中开展好对标挖潜，降本增效、提高产品质量的工作？在运用新技术、新方法来实现对标挖潜，降本增效，提高产品质量方面。轧钢生产企业在不进行大量的投资改造中如何在现有工艺基础上走出利用最少投资，取得最大效益的新路子？是目前所有钢材生产企业的难题。首钢长钢轧钢一车间，于2003年由原旧厂房改造建成并当年投产，设计年产量30万吨，生产规格：螺纹钢Ф16～Ф36，圆钢Ф18～Ф36。成品最
第1页 共4页
高出口速度15M/S。来料为连铸坯，规格150×150×9000MM，生产工艺流程为：坯料热装——入炉（加温）——粗轧轧制——切头切尾——中轧轧制——精轧轧制——穿水控冷——倍尺分断剪切——冷床冷却——定尺剪切——检验——打包挂牌——入库。首钢轧钢厂一车间通过不断尝试各种节能降耗和提高产品质量的方式、方法，探索出了许多值得学习的经验和取得了很好的经济效益和社会效益。
2现状分析：2.1加热现状 来料方面连铸坯执行标准
YB/T2011——2004《连续铸钢方坯和矩形坯》，加热炉为三段端进侧出蓄热式，使用高炉煤气和焦炉煤气混合加热，加热段温度控制950°～1050°，加热段1050°～1100°，出炉温度1000°～1060°，加热时间<3小时，开轧温度1000°～1060°。
2.2轧制现状 粗轧机为Ф550×3机组+Ф450×4机组连续式布置，由7架二辊水平闭口式轧机组成，换辊装置采用液压换辊小车，压下装置为液压马达。通过扭转导卫扭转轧件进行轧制，经粗轧轧制后的轧件经切头切尾进入中轧机组轧制。切头切尾剪为曲柄——回转式剪切机，特点是根据料形头尾烂钢情况可调整被剪料的长短。中轧机组为Ф380×4二辊闭口式轧机，也是使用液压换辊小车换液压压下装置。精轧机组前有一事故剪，当后序道次发生堆钢事故后可及时卡断轧件，操作人员人工控制使用。精轧机组为Ф320×6轧机，平立交替式布置，机架间采用单向活套无张力控制轧制。全线采用PLC控制，可单机调速和投入接联调速。倍尺剪切为回转——曲柄组合式，剪切最大长度L=9×9M，变频辊道、裙板控制上冷床，上冷床料被冷床辊道对齐后送入冷摆剪定尺剪切，最后检验，点数打包，挂牌入库。
3改进方向 如何到优化工艺过程，发挥现有装备水平，挖掘企业最大潜力。做到降本增效、提高产品质量?首钢长钢轧钢厂一车间做了以下几方面的尝试并取得了成功。
4改进措施 4.1提高热装率 提高连铸坯热送热装率，结合全线的控制轧制技术加热炉应用控制加温。连铸坯控制温度在500°～800°之间入炉，减少现场冷坯入炉。通过与连铸坯车间协调，在热坯不足时，热坯和冷坯按批号交替入炉，这样就缩短了坯料的加热时间和减少了煤气使用量。最大限度保证了加热炉炉内温度，把热送热装率由过去60%提高到90%以上，热送热装的坯料加热时间<2.5小时，煤气节约为过去的40%以上，热送热装的连铸坯烧损率减少到0.01%，吨钢降低成本达到6元/吨。
4.2孔型优化 根据粗轧机组压下量大、中粗轧机组生产各种规格时孔型系统可以共用的特点，粗中轧机组孔型系统：箱——箱
第2页 共4页
——圆——椭——圆——椭——圆——椭——圆——椭——圆对孔型进行了优化，加大了1#、2#、8#轧机压下量，减少8#孔型椭圆度。如图：
有效增大了孔型使用寿命。这样就极大的减少了频繁的换辊，8#孔型使用寿命由过去9000吨/孔提高到12000吨/孔。有效提高了的设备的作业率。
4.3切分生产 生产Ф16螺应用二切分工艺情况，生产Ф16切分螺精轧机组孔型系统：菱形——弧边正方形——哑铃形（预切分孔型）——并联双圆形（切分孔型）——椭——圆（螺）。精轧机组轧制时采用无张力切分生产，切分轧制工艺特点是在导卫配套上，在弧边方孔型轧机出口为扭转导轮，扭转导轮角度在生产使用时调整后固定，减少调整工的效对时间和方便检查，预切分轧机前为双排轮导卫，特点是保证了进入预切分轧机轧件的正确导入，可以有效减少双线尺寸误差。导卫装置中最关键的是切分出口切分轮导卫的使用，调整时注意固定牢固并有冷却水充分冷却，能提高导卫的使用寿命和减少更换频率。切分双圆孔型控制的连接带在
0.5~0.7MM之间，这样经过切分轮导卫切分后，撕裂带就不会在成品表表形成折叠。切分轧制时，质量控制重点在于预切分孔型和切分孔型了，切分孔型连接带偏大或偏小、预切分孔型老化、掉块等都易产生成品材折叠缺陷和工艺堆钢事故，所以在生产中加强调整工严格控制各道次实料尺寸和密切观察孔型使用情况，做到提前采取相应对的调整，减少生产事故。一车间在生产Ф16切分螺时日产量可达2400吨，其中热轧废为0.4%，检验废为0.2%，成材率稳定
第3页 共4页
在97.23%，定尺率为99%。设备运转时机时产量可达到100吨/小时。由于Ф16二切分的成功开发，下一步将改造Ф18、Ф20的切分生产。
4.4WC轧辊应用 成品轧辊采用碳化钨辊环的硬质合金组合式轧辊，孔型使用寿命均在5000吨以上，减少了倒孔型次数，作业率比使用前提高了20%。碳化钨辊环的硬质合金组合式轧辊可以根据精轧机组的孔型特点在单轧机上使用，最大限度的减少非计划停车时间。碳化钨辊环的硬质合金组合式轧辊主要操作要点在冷却水的水质和孔型冷却效果上。根据取得的效果，准备大范围的应用在其它轧机轧辊上。
4.5控冷穿水 轧材出成品轧机后为穿水系统，在轧件出成品轧机后控冷工艺段使用三段冷却管的控制冷却，水压力可调节，控制回火温度650°~680°。在试生产时出现成品材波浪弯，倍尺剪切后头尾弯，成品材上冷床不稳，双线不齐等情况，采取的措施有：更换大小配套的穿水管；由于调整安装导卫不当也有可能导致出现波浪弯，调整轧制中心线时必须一致；出现波浪弯有时是由于水阻力大造成的，所以通过减少冷却段和调整水压减少水阻力等措施也可以消除波浪弯现象。生产中经过摸索实践后就可以确定各种规格的水压调整控制标准。得到高质量的产品。生产Ф16切分螺纹钢筋时，标准为：穿水管直径Ф30，水压控制第一段水压1.5~2.0MP，第二段0.5~1.0MP，第三段可以不用。控制轧制和控制冷却相结合将热轧钢材的两种强化效果相加，进一步提高钢材的强韧性，不在增加微量合金元素的情况下，提高了钢筋强度级别，获得了很好的综合力学性能。产品质量上了一个台阶。得到了市场的认可。
6效果 首钢长钢轧钢一车间通过加强连铸坯热送热装、使用碳化钨辊环的硬质合金组合式轧辊、控制轧制、控制冷却和切分生产工艺等线棒材生产的新技术应用上取得了不少实践经验，为线棒材轧钢企业在节能降耗、产品调结构方面探索出了一种投入技改少并且简单实用的生产工艺模式。分析工艺流程各环节现状，采取优化工艺，全面控制成本。圆钢成材率达到97.55%，螺纹钢成材率达到97.45%。最高日产可以达到2500吨，现在已经达到年产70万吨。棒材生产工艺在新建或改造旧企业中，首钢长钢轧钢厂一车间的模式提供了不少新技术应用的范例，对线棒材生产企业的更新换代有很好的经验可以借鉴。
参考文献：安顺达 2006年北京冶金出版社《线棒材生产新工艺新技术与产品质量控制实用手册》
第4页 共4页
棒材轧钢的降本增效措施
