一种轧钢棒材普棒和高棒的复合生产工艺及系统

摘要

本发明涉及冶金轧钢技术领域，具体涉及一种轧钢棒材普棒和高棒的复合生产工艺及系统，其是在生产普通棒材的切分棒材生产线中，通过在冷床的两侧上钢分别生产普棒或高棒钢材；其中，生产普棒钢材时，在冷床的一侧由输入辊道和裙板上钢；生产高棒钢材时，在冷床另一侧通过布设夹送、切头、转折、轧制、水冷、剪切、减速制动及转毂上钢的高棒生产处理系统进行上钢。本发明的复合生产工艺及系统的设置，有效利用冷床另一侧的空间位置，并且无需过多更改原有生产线的布置，也无需在原有轧线地面及地下空间进行布设改造设备，能够实现在冷床两侧上钢进行普棒和高棒的复合生产。具有工艺灵活转换、工期短、投资少、效果好、成本低等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及冶金轧钢技术领域，尤其涉及一种轧钢棒材普棒和高棒的复合生产工艺及系统。

背景技术

带肋钢筋棒材产量在钢铁产品占比约1/4，是我国钢材消费量最大的钢铁产品，国内目前小规格(Ф25mm及以下规格)棒材普遍采用多线切分配合裙板制动上冷床的普棒工艺生产，切分轧制提高了小规格棒材的小时产量，均衡各规格生产效率。但这种工艺存在不足，主要体现在作业率偏低、成品线差偏大、成材率偏低、轧线故障及合金消耗较高等方面，制约了钢筋的高品质、高效率、低消耗、低成本生产。

随着机械设备、冶金工艺和自动控制的进步及优化，解决了精轧机、分段飞剪及冷床上钢制动系统和自动化控制等技术后，采用高速模块精轧机组和高速上钢装置系统的高速小规格棒材(高棒)生产新技术，轧制速度从18m/s提高到40m/s以上，可以安全将精轧后的棒材高速送上冷床。

热轧带肋钢筋新标准对钢的组织、长度允许偏差、重量允许偏差、弯曲度的要求更加严格。普棒采用的强穿水冷提高强度降低合金消耗的工艺已不能使用，采用小规格多线切分工艺在尺寸精度、负差控制、冷却弯曲难以达标。因此，普棒生产线面临采用高棒热机轧制技术进行升级改造任务。然而，现有切分棒材生产线采用高棒工艺技术升级改造时，存在工艺距离不足、主体设备移位、公辅设施交叉、工艺转换困难等问题。主要原因如下：1、在现有普棒生产线中，仅能在冷床的一侧进行上钢，由于存在冷床输送装置的倒角或斜面设置问题(仅适用于一侧上钢)，若不进行工艺改进，无法从另一侧上钢生产棒材。2、由于普棒生产线布设的空间位置已经定型，若在冷床的同一侧上钢进行复合生产，需要占用原有轧线地下空间进行布设升级改造设备，此种改造方式工程量相对较大，成本较高，不易实施。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种轧钢棒材普棒和高棒的复合生产工艺及系统，以解决现有普棒生产线无法满足在冷床两侧上钢进行普棒和高棒的复合生产的问题。

基于上述目的，本发明提供了一种轧钢棒材普棒和高棒的复合生产工艺，所述复合生产工艺是在生产普通棒材的切分棒材生产线中，通过在冷床的两侧上钢分别生产普棒和高棒钢材；其中，生产普棒钢材时，在冷床的一侧由输入辊道裙板上钢；生产高棒钢材时，在冷床另一侧通过布设夹送、切头、转折、轧制、水冷、剪切、减速制动及转毂上钢的高棒生产处理系统进行上钢。

优选的，生产高棒钢材时，中间轧件通过布置在冷床输入辊道外侧的空冷导槽输送。

优选的，所述空冷导槽与切分棒材生产线中的输送导槽相连接，以形成一条长距离输送导槽。此种结构设置，无需对原有设备布置进行改动，在满足空冷输送的基础上，减小整体复合工艺的改造成本。

所述夹送是采用布设在空冷导槽输出端的若干夹送辊进行夹送；所述切头是采用切头剪或破碎剪处理。

优选的，所述转折是采用水平活套转折180°。此种设置，有效保证高棒的工艺生产需求，便于后续的轧制。

优选的，所述轧制是采用模块轧机进行轧制；所述水冷是采用水冷装置对轧件进行冷却处理；所述剪切是采用倍尺飞剪剪切倍尺；所述减速制动是采用夹尾制动器进行减速处理；所述转毂上钢是采用双转毂上钢装置进行上钢处理。

所述采用模块轧机进行轧制的方法是在单传模块重载减径机组轧制四个道次。此种工艺设置，能够有效提升轧件的性能。

优选的，所述倍尺飞剪为圆盘式高速倍尺飞剪。

在生产普通棒材的切分棒材生产线中，由6架粗轧机、6架中轧机及6架精轧机，采用常规棒材切分工艺多线或单线切分生产Ф12mm～Ф32mm棒材。

本发明还提供一种轧钢棒材普棒和高棒的复合生产系统，包括普棒生产系统，普棒生产系统包括冷床，所述复合生产系统还包括设于冷床输出端一侧的高棒生产处理系统，所述高棒生产处理系统包括夹送辊、切头剪、水平活套、超重型模块轧机、水冷装置、倍尺飞剪、夹尾制动器和双转毂上钢装置，通过在冷床的两侧上钢分别生产普棒和高棒钢材。

本发明的有益效果：本发明的复合生产工艺及系统的设置，有效利用冷床另一侧的空间位置，并且无需过多更改原有生产线的布置，也无需在原有轧线地下空间进行布设改造设备，能够实现在冷床两侧上钢进行普棒和高棒的复合生产。采用本发明的普棒和高棒复合生产工艺，具有工艺灵活转换、工期短、投资少、效果好、成本低等优点。对目前切分工艺普棒生产线采用高棒热机轧制技术升级改造具有现实意义。能够有效实现降本增效，提高企业产品竞争力，成为未来热轧钢筋棒材生产的发展趋势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明普棒和高棒复合生产工艺的局部布局图；

图2为图1中夹尾制动器及夹送辊处的局部放大图；

图3为图1中切头剪、水平活套、模块轧机、水冷装置处的局部放大图。

图中标记为：

1、冷床；2、裙板；3、空冷导槽；4、输送导槽；5、夹送辊；6、切头剪；7、水平活套；8、模块轧机；9、水冷装置；10、倍尺飞剪；11、夹尾制动器；12、双转毂上钢装置；13、减径机组润滑站；14、高速区液压站。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1至图3所示，一种轧钢棒材普棒和高棒的复合生产系统，包括采用现有切分棒材生产线的普棒生产系统，普棒生产系统包括冷床1，该复合生产系统还包括设于冷床1一侧的高棒生产处理系统，高棒生产处理系统包括夹送辊5、切头剪6、水平活套7、超重型模块轧机8、水冷装置9、倍尺飞剪10、夹尾制动器11和双转毂上钢装置12，通过在冷床1的两侧上钢分别生产普棒和高棒钢材。此复合生产系统，通过在现有普棒生产线中冷床1的输出端一侧布设夹送辊5、切头剪6、水平活套7、超重型模块轧机8、水冷装置9、倍尺飞剪10、夹尾制动器11、双转毂上钢装置12和公铺设施等，在保留原普棒工艺布置同时，有效利用冷床1另一侧的空间位置，并且无需过多更改原有生产线的布置，也无需在原有轧线地面及地下空间进行布设改造设备，能够实现在冷床1两侧上钢进行普棒和高棒的复合生产。在高棒生产处理系统中还设置有减径机组润滑站13和高速区液压站14，便于润滑。其中，夹送辊5、切头剪6、水平活套7、超重型模块轧机8、水冷装置9、倍尺飞剪10、夹尾制动器11、双转毂上钢装置12、减径机组润滑站13和高速区液压站14均可采用现有技术中各相应的设备。

为了便于解决现有切分棒材生产线采用高棒工艺技术升级改造时存在的工艺转换困难等问题，本发明还提供一种轧钢棒材普棒和高棒的复合生产工艺，其是在生产普通棒材的切分棒材生产线中，通过在冷床1的两侧上钢分别生产普棒和高棒钢材；其中，生产普棒钢材时，在冷床1的一侧由输入辊道和裙板2上钢；生产高棒钢材时，在冷床1另一侧通过布设夹送、切头、转折、轧制、水冷、剪切、减速制动及转毂上钢的高棒生产处理系统进行上钢。该复合生产工艺中，生产普钢棒材仍是采用现有常规棒材切分工艺进行生产，生产高棒钢材仅需在冷床1另一侧布设上述相应的高棒生产处理系统，就可以实现工艺灵活转换进行生产高棒钢材。其中，在生产普通棒材的切分棒材生产线中，由6架粗轧机、6架中轧机及6架精轧机，采用常规棒材切分工艺多线或单线切分生产Ф12mm～Ф32mm棒材。

作为一种可选的实施方式，生产高棒钢材时，中间轧件通过布置在冷床1输入辊道外侧的空冷导槽3输送。目的是便于对中间轧件进行输送及空冷，此种结构布局合理，不会与其他作业工序形成干涉现象。优选的，所述空冷导槽3与切分棒材生产线中的输送导槽4相连接，以形成一条长距离输送导槽4。此种结构设置，无需对原有设备布置进行改动，在满足空冷输送的基础上，减小整体复合工艺的改造成本。

作为一种可选的实施方式，该复合生产工艺中，夹送是采用布设在空冷导槽3的若干夹送辊5进行夹送；切头是采用切头剪6处理。若干个夹送辊5的设置，能够有效保证夹持输送效果，保证后续输送及其他工序的有效进行。

作为一种可选的实施方式，复合生产工艺中，转折是采用水平活套7转折180°。此种设置，有效保证高棒的工艺生产需求，便于后续的轧制。

作为一种可选的实施方式，复合生产工艺中，轧制是采用模块轧机8进行轧制；水冷是采用水冷装置9对轧件进行冷却处理；剪切是采用倍尺飞剪10剪切倍尺；减速制动是采用夹尾制动器11进行减速处理；转毂上钢是采用双转毂上钢装置12进行上钢处理。采用这些设备布置及相应的工序，能够有效保证获得高棒钢材的组织和性能。倍尺飞剪10优选为圆盘式高速倍尺飞剪10。

作为一种可选的实施方式，复合生产工艺中，采用模块轧机8进行轧制的方法是在单传模块重载减径机组轧制四个道次。此种工艺设置，能够有效提升轧件的性能。

实施时，采用本发明的复合生产工艺如下：在采用常规棒材切分工艺生产时，由6架粗轧机、6架中轧机及6架精轧机共计18架轧机，采用常规工艺多线切分(或单线)生产Ф12mm～Ф32mm棒材，在冷床1的一侧由输入辊道裙板2上钢，其余生产工序不变；采用高棒工艺生产时，精轧后设有水冷装置9，3#飞剪后分钢空冷均温导槽(冷床1入口侧)，在空冷导槽3设置数个夹送辊5，经4#剪(具有碎断功能)切头，由水平活套7转折180°，在单传模块重载减径机组轧制四个道次，轧后设有水冷装置9，不同类型的钢筋采用相应的冷却工艺，即可获得理想的组织和性能。轧件进入圆盘式高速倍尺飞剪10剪切倍尺，然后经转毂式高速上钢系统通过冷床1另一侧上钢。此种复合生产工艺的设置，能够满足两种生产方式灵活转换。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。