学文网摘要：本文所介绍的高速线材精轧机组采用了摩根第五代10机架布置形式；该线的工艺特点和轧制速度轧辊辊缝的设定、调整原则,成品精度目前已达到国标C级精度要求。
关键词：高速线材 轧机工艺应用
1、绪论：
高速线材生产线其预精轧机、精轧机、夹送辊和吐丝机等关键设备是从摩根公司引进的，电控系统编程由北京钢铁设计总院完成，轧机电控系统的硬件是从西门子公司已引进的。设计年产量为63万吨，坯料为150mm×150mm×12000mm连铸方坯。产品大纲为：￠5.5~￠20.0mm光面盘条和￠6.0~￠16.0mm带肋钢筋盘条。生产钢种为碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、冷墩钢、弹簧钢、焊条钢和建筑用钢，该生产线精轧机组采用摩根公司最新第五代10机架布置形式，由摩根公司提供预精轧机后高速区设备的设计；北钢院完成粗中轧、炉区、收集区的设备、厂房及土建等工厂设计；加热炉由北岛能源公司完成。
2、工艺特点：
2.1工艺设计特点：
高速线材轧机由全连续无扭28架轧机组成，其中粗中轧区共有12架闭口轧机，直流电机单独传动，平立交替布置，轧机组成为：￠550mm×4＋￠450mm×5＋￠350mm×3;预精轧机组为2架￠350mm闭口轧机和4架￠285悬臂式轧机组成，直流电机单独传动;精轧机由5架￠230轧机和5架￠160mm轧机组成，由一台交流电机通过一台增速箱驱动。
2.2孔型系统特点：
1）粗中轧1~12架采用了平箱——立箱——椭圆——圆孔型系统。以￠6.5为例，平均延伸率为1.3028,具有以下特点：
a、第1道次采用了平箱孔型延伸率数较小，压下量小，便于钢坯的咬入；第2道次采用立箱过渡孔型，延伸率数较小。
b、第3~第10道次采用了较小的延伸系数，使轧件获得最大的延伸效果；第3道采用平椭孔，进入下道次圆孔较单弧椭圆孔稳定性好。
c、第11~12道次采用了相对较小的延伸系数，以满足摩根公司提供的断面精度要求，摩根公司要求第14架轧机出口四个断面520mm2、580 mm2、616 mm2和690 mm2各断面的偏差不大于±1.25﹪,经采用520mm2（￠5.5系列）和690 mm2（￠6.5系列）轧制,取样结果证明完全可以满足此要求。
2）预精轧、精轧孔型系统：
预精轧、精轧孔型采用椭圆——圆孔型系统，根据产品及轧制速度的不同，具有以下特点：
a、椭圆——圆孔型系统轧件变形较为均匀，由于轧件断面无尖角，使断面钢温均匀。
b、从预精轧第15道到成品道次均采用了较小的延伸系数，中间圆孔采用切线扩张的圆孔型，扩张角为30°；成品孔采用双半径圆弧扩张的圆孔型，扩张角根据成品不同而异。总的趋势，直径越大扩张角越小。
c、预精轧第18架出口的四个基准断面224 mm2、268 mm2、330 mm2、和363 mm2能满足￠5.5~￠20.0所有光面盘条及￠6.0~￠16.0mm所有带肋钢筋盘条的产品范围。
d、￠6.5、￠8.0、￠10.0三个常用产品属同一孔型系列，更换品种方便同时降低了辊环的库存。
e、生产￠5.5~￠8.0mm的产品，保证轧制速度可达105mm/s,实现了高速轧制。
f、生产￠8.0mm及以上大规格产品时，采用了将19#、20#轧机空过，轧制道次下移两个机架的方案；大规格产品设计理论小时产量提高到150t/h.
3、轧制速度的设定：
在高速线材轧机更改品种或换辊（换槽）后，准确给出各架轧机的电机转速有很大的应用价值，既可以避免出现堆钢废品，又能减少因张力设定太大造成的尺寸超差废品。轧制线速度设计基本要求为：
先确定成品出口线速度，然后计算精轧机入口线速度，最后按连轧常数C=FV逐架确定精轧机前各架轧机的线速度。由于精轧机组是由一台交流电机通过一个增速箱驱动10架轧机，摩根公司在设计中已考虑了各架之间的张力，因此中间各架轧机辊环的线速度不需要计算，只要严格遵循配辊要求即可保证产品精度；配辊时原则上前后机架的辊径差为“0”，即前后机架辊径相等，达不到要求时，可按表1中范围控制；如配辊仍有困难，可适量增加辊环对数；对于8″和6″辊环的辊径差，新辊名义差值为228.34—170.66=57.68mm.辊环修磨后原则上应保证8″辊环与6″辊环辊径之比为4:3，以防止拉钢值过大给轧线尺寸控制带来困难。表2：8″辊环和6″辊环各名义辊径差值表
4、导卫参数的设定：
高速线材在轧制过程中由于轧制速度高，轧件的冲撞力大，容易在咬入轧件的瞬间使轧件“倾倒”，而一旦发生倒钢其变形就不能按所设计的要求进行，会产生“扁头”同时也非常容易发生卡钢事故；尤其是椭圆轧件进入圆孔型易产生倒钢和扭转；根据一些厂家生产统计表明，约有50%以上的生产故障是由于导卫装置造成的。
因此，设定好滚动导卫尺寸，可减少许多生产故障及质量事故。根据线材投产以来的经验，粗中轧第1~14架滚动导卫尺寸允许公差取0.5~2.0mm为佳，即：B=h+0.5~2.0mm。B为滚动导卫的开口度，h为椭圆轧件的厚度。
预精轧、精轧入口滚动导卫尺寸采用摩根公司提供的光学对中仪进行调整，精度可达0~0.10mm。
5、轧制过程中辊缝及速度的工艺要求：
1）辊缝的设定：
由于轧钢时轧辊/辊环有弹跳，实际辊缝值要比空载时设定的辊缝值要大，即S设定=S实际—S,S为弹跳值。
2)辊缝的调整：
轧制一定吨位后由于轧槽的磨损，需要调整辊缝进行补偿，如果轧槽寿命期内总磨损量为W，相应的总轧制吨位为T,而轧件尺寸精度为h;对h要求如下：
1~6架：h=±0.5mm
7~14架：h=±0. 3mm
15~18架：h=±0. 20mm
那样，轧槽寿命期内要进行补偿调节的次数n和每次调节量S为：
n≤W／h
S≤h
相邻两次调节的时间t用相应轧制吨位表示为：
t≤T/ n或t≤T(h／W)
现以粗轧第一架轧槽为例，T=12000t,W=12mmh=±0.5mm,那么：
补偿辊缝调节次数：n≤12／0.5=24次
每次调节量：s≤0.5mm
相邻两次调节相隔时间t 用相应轧制吨位表示为：
t≤12000/24=500吨
即第一架轧机轧槽每轧制500吨钢调整辊缝0.5mm。
3)生产中换辊换槽后各机架速度的调整及张力的设定：
在调整辊缝的同时，如果其他条件不变，势必会影响到与其相邻前后两机架间的张力变化。因此调整辊缝之前应通知2#操作台，在调整辊缝后应对相应机架调速，恢复原有的张力情况。
换辊换槽后为确保机架间不堆钢，调速可按下列要求进行：
a、粗中轧“N”轧机换辊换槽时：
“N—1”架电机转速级连减20转/分。
“N”架电机转速级连减8转/分。
b、预精轧每架换辊换槽时，该架的前一架轧机级连减10转/分。
c、精轧任意一架换辊换槽时，1~18架电机级连减5转/分。
如果是试轧新品种为保证第1支钢能顺利通过，在第1~第6架轧机间设0.5%的张力系数，在第6~第12架轧机间设1%拉钢系数，在有活套的轧机间设1.5% 的张力系数，在预精轧机和精轧机间设2%的张力系数，在头几根钢顺利通过后，微张力控制系统和活套控制系统会去掉机架间预设的的张力，将轧件尺寸调整的最佳状态。
6、结束语：
该高速线材生产线自投产四个月以来的生产证明，在生产操作工人不太熟练的情况下，所试轧规格产品轧制工艺过程基本稳定，中间道次断面尺寸控制良好，产品精度达到国标 C级标准。结果表明，在高速线材生产过程中，选择合理的孔型系统、正确给定和调整辊缝、精确计算各架轧机轧件线速度是稳定高线生产的首要条件。
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