棒材生产工艺.docx
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棒材生产工艺
2、轧钢工艺
2.1产品大纲及金属平衡
2.1.1产品大纲
本车间设计为2条年产量80万吨的高速线材生产线主要产品规格为：
圆钢：
Φ5.0—Φ20mm光面线材
螺纹钢：
Φ6.0—Φ18mm螺纹钢筋
生产钢种为：
普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、锚螺钢、合金钢、不锈钢、轴承钢等。
按品种规格和钢种分类的产品大纲见表2—1、2—2。
产品大纲表2—1
产品大纲表2—2
序号
钢种
代表钢号
年产量（t）
比例（%）
1
普通碳素结构钢
Q235
400000
25
2
优质碳素结构钢
##
45#80#
480000
30
3
焊条钢
320000
20
4
弹簧钢
60Mn60Si2Mn
64000
4
5
合金结构钢
40Gr
160000
10
6
冷镦优质钢
ML25—ML45
80000
10
7
不锈钢
8000
0.5
8
轴承钢
8000
0.5
7
合计（t）
1600000
100
8
比例（%）
100
序号产品规格范围年产量（t）比例（%）
1
ф5－ф5.5
160000
10
2
ф6.0—ф9
400000
25
3
ф10—ф13
720000
45
4
ф14—ф18
240000
15
5
ф20
80000
5
合计
100
2.1.2产品质量及标准
（1）产品交货状态：
均以盘卷状态交货
（2）产品执行标准—GB/T14981-94热轧盘条尺寸、外形、重量及允许偏差—GB700-88碳素结构钢
—GB/T699-1999优质碳素结构钢技术条件—GB6478-86冷镦钢技术条件
—GB/T3077-1999合金结构钢技术条件—GB1222-84弹簧钢
2.1.3原料车间所用原料为连铸坯，全部由潍钢炼钢供给，钢坯规格尺寸为：
150×150×12000mm净,重为2075kg，最小坯料长度为8000mm。
坯料应满足国家标准YB2011—83中规定和YB/T004—91中规定的内容。
连铸坯年需要量为166.4万吨。
2.1.4金属平衡
车间原料用量为166.4万吨，成品量为160万吨，成材率为96%,金属平衡
见表2—2。
车间金属平衡表表2-3
原料量（t）
产品
炉内烧损及二次氧化
切损及轧废
数量
所占
数量
所占
数量
所占
（t）
比例（%）
（t）
比例（%）
（t）
比例（%）
166.4
160
96
24000
1.5
40000
2.5
2.2生产工艺流程
2.2.1生产工艺流程简图
生产工艺流程简图
加热炉装钢辊
切头尾
吐丝机布线圈
2.2.2生产工艺流程简述
该高速线材生产车间建在潍坊钢铁集团有限责任公司棒线材厂的东侧，其生产用钢坯均由炼钢厂提供。
连铸坯供料为热坯供料方式。
钢坯在加热炉内加热1050至1150℃后，由炉内输出辊道送出炉外。
出炉后的钢坯由保温辊道送入轧机进行全连续轧制。
轧机全部呈平—立交替布置，共有30机架，分为粗、中、预精轧、精轧、减定径机五个机组，１＃－１８＃轧机为平立交替布置，精轧机各机架轧辊轴线与水平面称４５°倾角，相邻两机架间轧辊轴线９０°交替布置。
各架轧机均由交流变频电机单独传动，轧件在第1到第1２机架之间采用微张力轧制；从１２号机架至精轧机前设置量２个侧活套，8个立活套，采用无张力轧制。
。
在精轧机前后设有穿水冷却装置，精轧机前水冷线长４2米２个水箱，精轧后水冷线4个水箱通过控制水压、水量、水箱数及每个水箱的冷
却喷嘴数来控制精轧和减径定径机入口处轧件温度及线材吐丝温度。
轧件经夹送辊和吐丝机形成螺旋状线圈，并落在风冷辊道上，根据处理的钢种和规格，可以调节辊道速度、风量等，以控制线材冷却速度。
线材在运输机尾部落入集卷筒，然后由收集装置收集成卷。
当一卷线材收集完了后，收集装置芯棒旋转，盘卷运输小车接受盘卷。
然后小车移出，将盘卷送到处于等待状态的P&F线的钩子上。
盘卷挂好后，运输小车返回，载有盘卷的钩子则由运输机带动沿轨道向前运行，继续进行冷却。
经压紧打捆、称重、挂标、进入卸卷站卸卷，最后由电磁吊车运到成品库堆存。
轧制过程中产生的废料被收集在废料筐内先由叉车运至成品库，再被汽运到炼钢的废钢场。
2.3车间年工作制度和年工作时间
车间采用四班三运转连续工作制，节假日及公休日不休息，年有效工作时间为7000小时。
车间年工作时间见表2—4。
车间年工作时间表2—4
工作制度
日历数
（天）
计划停工时间（h）
规定工
作时间
（h）
停工时间（h）
年有效工
作小时（h）
大、中修
（天）
小计
（天）
生产准备
事故
及工序配
合
外部影响
三班连续
365
25
25
8160
460
320
220
7000
说明：
1.大修每两年一次20天；中修每年一次10天，由大修年份不考虑中修
2.小修每周一次，每次8小时。
3.生产准备包括换辊、换孔，交接班等。
2.4轧机生产能力根据产品方案中规定的生产规模，末架轧机保证轧制速度为105m/s，完成
80万吨的年产量所需要的时间为6542小时。
轧机负荷率为6542/7000×100%=93%轧机生产能力计算见表2—5。
序
号
代表规格（mm）
年计划
产量（t）
终轧速度（m/s）
轧制周期（s）
理论小时
产量（t/h）
年轧制
时间（h）
备
注
纯轧
时间
间隙时间
轧制周期
1
Φ5
40000
105
131
6.0
137
54
741
2
Φ5.5
40000
105
108
6.0
114
65
615
3
Φ8
200000
95
57
6.0
63
118
1695
3
Φ12
360000
60
43
6.0
49
152
2368
4
Φ16
120000
30
57
6.0
63
146
822
5
Φ20
40000
17
46
6.0
52
133
301
合计
800000
6542
2.5轧线组成及型式
2.5.1概述
本套生产线主要设备有：
上料系统、蓄热式加热炉、高压水除磷系统、轧机、切头及事故飞剪、定减径机、水冷装置、在线检测、控制冷却线、盘卷处理系统，液压润滑等。
2.5.2主要设备性能
（1）加热炉
蓄热式加热炉一座，额定小时加热能力160t/h，进出料方式为侧进侧出式，燃料是高炉煤气。
详细技术性能见工业炉章节。
（2）高压水除磷装置水压:
18Mpa水量：
30m3/h
（3）轧机
根据钢坯规格及产品方案，全线选用30架轧机。
其中粗轧机组6架，轧机为Φ610×6；中轧机组6架，轧机为Φ430×6；预精轧机组6架，轧机为Φ370×2+Φ254×4。
所有在线轧机均平—立交替布置，由交流变频电机单独传动，。
前1#至14#架轧机全部为二辊短应力线轧机，轧辊多孔槽，四列短圆柱轴承，上
下辊由液压马达经压下系统对称调整辊缝，有轴向调整系统，机架用弹簧压紧，液压松开，轧辊和导卫调整均在轧辊间内预完成。
预精轧机组中15#轧机到18#
轧机为悬臂辊环式轧机。
精轧机为45°摩根第五代轧机。
轧机主要性能参数见表2—6。
（4）飞剪
轧线上设有粗轧前卡断剪，3台切头和事故碎断剪、1台碎断剪，精轧机前卡断剪，其性能见表2—7。
—6
轧机主要性能参数表
名称
序号
轧机规格
数量
轧辊尺寸（mm）
电机参数
最大直径/最小直径
辊身长度
型式
功率（kw）
数（r/min）
粗轧机组
1
水平二辊轧机Φ610
1
Φ610/520
760
交流
500
600/1000
2
立式二辊轧机Φ610
1
Φ610/520
760
交流
500
600/1000
3
水平二辊轧机Φ610
1
Φ610/520
760
交流
600
600/1300
4
立式二辊轧机Φ610
1
Φ610/520
760
交流
550
600/1300
5
水平二辊轧机Φ610
1
Φ610/520
750
交流
550
600/1300
6
立式二辊轧机Φ610
1
Φ610/520
750
交流
550
600/1300
中轧机组
7
水平二辊轧机Φ430
1
Φ430/370
750
交流
600
600/1300
8
立式二辊轧机Φ430
1
Φ430/370
750
交流
550
600/1300
9
水平二辊轧机Φ430
1
Φ430/370
650
交流
600
600/1300
10
立式二辊轧机Φ430
1
Φ430/370
650
交流
550
600/1300
11
水平二辊轧机Φ430
1
Φ430/370
650
交流
600
600/1300
12
立式二辊轧机Φ430
1
Φ430/370
650
交流
550
600/1300
预精轧机
组
13
水平二辊轧机Φ370
1
Φ370/305
650
交流
600
600/1300
14
立式二辊轧机Φ370
1
Φ370/305
650
交流
550
600/1300
15
悬臂辊环式水平二辊轧机
1
Φ254/221
65
交流
600
600/1300
16
悬臂辊环式立式二辊轧机
1
Φ254/221
65
交流
550
600/1300
17
悬臂辊环式水平二辊轧机
1
Φ254/221
65
交流
600
600/1300
18
悬臂辊环式立式二辊轧机
1
Φ254/221
65
交流
550
600/1300
精轧机组
19～22
45°摩根型轧机
4
Φ208/187
62
交流
5000
750/1500
23～26
4
Φ159/143
62
27～28
引进减径机
2
Φ230/210
交流
3000
850/1850
29～30
引进定径机
2
Φ160/150
飞剪技术性能表2—7
序
号
名称
型号
安置位置
用途
最大剪切
力KN
轧件速度范围m/s
最低剪切
温度℃
最大剪切
尺寸mm
电机
型式
1
回转启停
式飞剪
CSI80
中轧机组前
切头尾及事
故碎断
660
1～1.6
900
ф80
直流
2
回转启停
式飞剪
CSI50
预精轧机组
前
切头尾及事
故碎断
280
4～6
900
ф40
直流
3
回转启停
式飞剪
精轧前
切头
120
7～18
850
ф30
直流
4
碎断剪
精轧前
事故碎断
75
18
850
ф28
直流
5
1#卡断剪
粗轧前
事故卡断
900
150×150
气动
6
2#卡断剪
预精轧机前
900
ф31
气动
7
3#卡断剪
精轧前
事故卡断
850
ф28
气动
（5）水冷装置
在精轧机前后设有穿水冷却装置，精轧机前水冷线长４2米
２组水箱，每组水箱长度约6m,水冷前钢筋温度950℃～1150℃,水冷后最
低温度850℃.精轧后水冷线长70米，4组水箱,减径机、定径机前后各布置两组水箱在每组水箱长度约5.5m水冷线上装有水冷喷嘴和压缩空气喷嘴，冷却水最大耗量为750m3/h，水压为2.4Mpa，压缩空气耗量为540Nm3/h，压力0.4～0.5Mpa。
通过控制水压、水量、水箱数及每个水箱的冷却喷嘴数来控制精轧入口处轧件温度及线材吐丝温度。
（6）吐丝机
其性能见表2—8
吐丝机主要性能表2—8
项目
单位
技术性能机参数
型式
卧式
线圈直径
mm
～1050
倾角
（°）
10
最大吐线速度
m/s
150
电机功率
kw
200
电机转数
Rpm
850/1850
（7）风冷段
风冷段主要性能表2—9
项目
单位
技术性能机参数
型式
带有佳灵系统的斯太尔
摩标准型
总长度
m
～96
冷却段数
段
14
冷却速度
°C
0.3～17°C
各段间台阶高度
mm
～45
冷却段传动方式
分段集体传动
风机型式
离心式
风机数量
台
14
风机风量
M3/h
157400
8）集卷筒
集卷筒主要性能表2—10
项目
单位
技术性能机参数
型式
双芯棒
集卷筒内径
mm
1200
定位锥竖直行程
mm
250
传动方式
液压
形成盘卷（外径/内径）
mm
1250/850
（9）打捆机
打捆机引进瑞典森德斯公司打捆机两台
型号：
PCH-4KNA/4600
（10）P&F线
运输系统设备主要性能表2—11
项目
单位
技术性能机参数
型式
积放悬挂式
运输线全长
m
520
钩子总数
个
120
小车运输速度
0.25
（11）卸卷站
卸卷装置主要性能表2—12
项目
单位
技术性能机参数
储卷能力
t
6
卸卷时间
S/卷
40
2.6主要辅助设备
（1）运坯辊道
作用将从连铸来的热坯送入提升机。
辊径300mm，辊中心距1500mm，输送速
度2m/s。
（2）提升机提升机作用是将钢坯提升到加热炉入炉辊道上。
型式为链式。
提升速度：
0.3m/s。
（3）出炉辊道作用将热坯送入轧机轧制。
辊道辊径300mm，辊子个数～13个，两辊中心距
1200mm，输送速度0.12～1.5m/s。
（3）活套装置
本套轧线从第12机架到第19架轧机共设有8个活套装置，作用是使轧件形成活套实现无张力轧制。
气动操作，起套高度为0～400mm。
2.7平面布置及起重运输
2.7.1平面布置车间厂房由主轧跨、原料及成品跨、轧辊机修间等跨间组成。
车间总长度386m，总宽度
102m。
其布局详见车间工艺平面布置图。
成品跨、轧辊机修间和主电室与主轧跨平行布置。
原料跨与主轧垮成丁字布置。
厂区公路
接通到成品跨门外运输成品，厂房的相关位置留有通道和大门。
车间组成及厂房参数见表2—13。
车间组成及厂房参数表2—13
序号
跨间名称
跨度（m）
长度（m）
厂房占地面
积（m）
吊车轨面标
高（m）
1
原料跨
24
102
2448
12.000
2
主轧跨
24×2
360
17280
13.800
3
轧辊机修间
18
192
3456
7
4
成品跨
36
360
12960
12.000
合计
63648
2.7.2起重运输设备车间内钢坯、成品和其它物品的运输以及设备的检修吊运，由吊车、电平车、汽车承担，切头、尾和轧废料用叉车运往指定地点，主轧跨与轧辊机修间之间设有电动平板车，用于机架以及其它物品的运输。
—14
车间起重运输设备见表2—14。
序
号
跨间名称
吊车名称
数量
（台）
起重量
（t）
跨度
（m）
工作
制度
备
注
1
原料跨
电磁挂梁吊车
2
10+10t
22.5
A6
2
主轧跨
吊钩双梁桥式起重机
2
20/5
25.5
A5
吊钩双梁桥式起重机
2
10
25.5
A5
3
成品跨
电磁挂梁吊车
4
7.5+7.5
34.5
A6
4
轧辊机修间
吊钩双梁桥式起重机
1
16/3.2
16.5
A6
5
轧辊机修间到主轧跨
电动平车
1
20
6
主轧跨
电动葫芦
4
3
22.5
7
成品跨
电动葫芦
3
5
31.5
8
轧辊机修间
电动葫芦
1
3
10.5
2.8车间装备水平
本车间主要工艺特点如下：
—轧制速度最高可达120m/s，轧机生产率高。
—轧机强度高，电机功率大.
—轧线设备可按低温轧制组织生产进行控制轧制。
—轧线采用进口减定机组保证了产品的尺寸公差和表面质量同时提高了生产能力。
—采用瑞典桑德森打捆机。
—轧机采用液压横移装置，以便快速更换孔型。
—中轧机组和预精轧机组采用整体机架快速更换装置，轧机和导卫的调整均在轧辊机修间内预设定完成，可大大缩短更换品种的时间。
—全线轧机采用平立交替布置，无扭轧制，粗轧和中轧采用微张力轧制，部分预精轧轧和精轧机组采用活套无张力轧制，可保证产品的高精度。
—采用热装热送工艺和低温轧制工艺，节能和降低金属烧损。
—精轧前后水冷线长,精轧前2个水箱,水压1.2Mpa,精轧后
4个水箱。
可进行闭环温度控制。
采用可快速更换剪刃的组合式飞剪，以适应不同品种和不同规格产品的剪切。
低成本和产品的
采用侧进侧出可热装和冷装料的蓄热式步进加热炉。
采用多功能的完善的自动化控制系统，以保证轧机的高产量、高效率，
高质量。
2.9燃料、轧辊、动力消耗车间的水、压缩空气、蒸汽、燃料、耐火材料、氧气和乙炔、润滑液压材料、电，轧辊导卫的消耗量分别见表2—15～2—20。
循环水消耗量表表2—15
用户名称
年产量（t/a）
单位耗量（m3/t）
年耗量（m3/a）
车间设备
1600000
23.36
36.8×106
用户名称
年产量（t/a）
单位耗量（Nm3/t）
年耗量（Nm3/a）
车间设备
1600000
22.68
36.2×106
压缩空气消耗量表
表2—16
轧机名称
年产量
（t/h）
年工作时
间（h）
吨钢耗电量kwh
年耗电量kwh
棒材轧机
1600000
7000
136
21.76×106
电力消耗量表
表2—17
耐火材料消耗量表表2—18
用户名称
年计划钢材产量（t/a）
单位耗量（kg/t）
年耗量（t）
步进式加热炉
1600000
0.3
480
润滑、液压材料消耗量表表2—19
用户名称
材料名称
年产钢材量（t/a）
吨钢耗量（kg/t）
年耗量（t）
液压站
液压油
1600000
0.2
320
稀油站
润滑油
油-气润滑
润滑油
干油站
干油
轧辊、导卫消耗量表表2—20
用户名称
年计划钢材产量（t/a）
单位耗量（kg/t）
年耗量（t/a）
车间设备
1600000
0.36
576
2.10主要技术经济指标车间主要技术经济指标见表2—24。
车间主要技术经济指标表2—21
序号
指标名称
单位
数量
备注
一、车间主要产品
1
车间年产量
104t/a
160
二、主要资料
2
轧机型式
全连续高速材轧机
3
车间设备总重量
t
3240
其中：
工艺操作设备
t
1589
起重运输设备
t
500
轧辊机修间
t
260
4
车间电气设备总装机容量
kW
23245
不包括公辅设施
其中：
交流主、辅传动电机
容量
kW
20197
5
主车间厂房占地面积
㎡
63648
6
车间货物周转量
运入
104t/a
166.4
运出
104t/a
166.39
三、设备负荷及年工作小时
7
轧机额定年工作时间
h
6542
8
轧机负荷率
%
93
序号
指标名称
单位
数量
备注
9
主车间劳动定员
人
500
其中：
生产工人
人
465
四、每吨产品消耗指标
10
钢坯
t
1.04
11
燃料
GJ
0.78
12
电
kWh
136
13
循环水
3m
22.36
14
压缩空气
Nm3
22.68
15
氧气
3m
0.2
16
乙炔
3m
0.03
17
轧辊及导卫
kg
0.36
19
耐火材料
kg
0.3
20
液压润滑油
kg
0.2
21
捆线
kg
0.5
2.11轧辊机修间及检化验轧辊机修间由轧辊加工间和机修间组成，面积为：
3456m2。
2.11.1机修机修间主要承担本车间机械设备的日常维修及小型简易件的制作、重修加工等任务。
设备定期检修、大部件及备件的制作加工任务由公司协调解决。
车间机械设备总重约1589t，年需各种备件约200t，其中机械加工件约130t，非加工件30t。
机修加工配备常用的车、铣、刨、钻等加工机床共6台，以及下料、电焊等辅助设备。
剪刃修磨选用一台特殊的工具磨床。
机修间设备见表2-26
机修间设备表表2-26
序
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