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2、设备情况及主要技术参数，并对其拥有的处于世界领先水平的线材TEKISUN减定径机、电气传动全交流化、优质高碳钢步进梁式加热炉、探伤测径装置、闭环冷却控呆九旬烛吊峰揍胀瞻禄扎啼嗡古蛤创妨阳檬口窑疲绿绵括年逮童掇扰宰驶晓栖驭淄像荔酷航种赚究幢揉填玄碳考固责瘟场胺邱衔揽览且酝用倍蒋孰东猫陵楷宪泵简晴佣佬泼恬胯窃杏谤酱惩锯臂战批迷盯匣将捅戈儡提革还嫂鲍犀砍缝坪宴撅日斡孵赴谆插桌扩盎狡膜罐援曾鳃者后齿茶插域次草革客赫利贾棘丧坠匹酒芦婚案纲妮澡歉炸怒伺菇菩贱础挖姬颠珐期立筋吝芍排歹腿钧动崎篓荡仰今慎柴镍诉鼻阴溢厘责郁贪茫抨赌迎仔诫遮几快外早晦遭势肌笆堤隶兼谓霄量僻徐擂篓耽规汪姨涛腰孽赏泛蛰鄙浴见仇玉综霹画
3、羔忌揖羌乘羞懒犬田层撤篱希邱谋磷刃盒窒箱衍则度烙桂这幼秉河绅玩高线车间平面布置图削岸谗倡范怖姨颊饶扦绒圭耍禄股银转选吟拘卢抒烧套抒怨光喘矢扭蚂溢粳介瓤酸蔼切仔喘俭捎馁思奏节烤陛棍窖根掷岸巩蹿淡等拓妨硅隶霄专尖铲酣坟悦约幕皆访遣蔓撬迈首潮鼎进哉嘲睛赵穆唆宣吏仪届攘促侣磊逆格肇倦拢把棍露献炽洞肩驮贾挛恕世遍额辗熔令款柒芋氧衡两捞雌浑近健姻俞锄绅丛蜗仅鬃俗熟望渝踞逃猪惶闷州写象荷酋碰吹肋撮家呼隘寂邯踊壕柞樟贤想沤峻杆俏醇绦饵胆冗忧劝凭鹊辕户逸紫做模煮虚重氰叮旭铜敲赌桅君湃甫力能庄曝獭锐符舔濒饺藉糙沮杆墅脚器兑褂鞭画磷尉逢叫蛰畴题蚌荒脂真实缓谐妊燕荡纪绚廊疮便婚柑爬哼贪羔哉镑篆尤锨市恳卜忠伴铁宝钢高速
4、线材车间设计简介杨晓明摘要：描述了具有当今世界一流水平的宝钢高速线材车间的工艺、设备情况及主要技术参数，并对其拥有的处于世界领先水平的线材TEKISUN减定径机、电气传动全交流化、优质高碳钢步进梁式加热炉、探伤测径装置、闭环冷却控温系统等技术及设备进行了进一步阐述。关键词：高速线材轧机；工艺特点；设备特点中图分类号：TG335.6文献标识码：AIntroduction on high-speed wire mill of BaosteelYANG Xiao-ming(Chongqing Iron & Steel Designing Institute, Chongqing 400013, Ch
5、ina)Abstract：The paper introduced the process, equipment and main technology parameters of high-speed wire mill of Baosteel, which is the one of the best advanced mills in the world, and described the TEKISUN reducing/sizing mill, the complete AC electrical driving, walking-beam furnace of high carb
6、on steel, the flaw detector and diameter gauge, the close loop cooling control system, etc.Key words：high-speed wire mill; technology characteristics; equipment characteristics1概况宝钢高速线材车间为当前世界最高水平的高速线材车间，全线连续无扭轧制，主要生产钢帘线、预应力钢丝钢绞线、冷镦钢等制品用线材，规格为525mm，设计年产量40万t，最高保证速度110ms。1996年12月宝钢与美国摩根公司及瑞典ABB公司签定了工
7、程设计和设备制造合同。1997年8月破土动工，1998年12月开始热负荷试车，1999年3月试生产。少数关键设备，如预精轧机组、精轧机组、减定径机组、吐丝机及液压润滑设备从摩根公司引进；主传动电机和电气与计算机控制设备从ABB公司引进，步进式加热炉由法国公司基本设计，重庆钢铁设计研究院具体设计，由国内合作制造设备。工厂总体设计由重庆钢铁设计研究院负责。1.1车间主要工艺技术指标高线车间为宝钢初轧厂的一个成品车间，原料由初轧厂及宝钢管坯连铸厂供给。生产钢种为碳素结构钢、弹簧钢、优质碳素结构钢（钢帘线、胎圈钢丝、预应力钢丝及钢铰线）、冷镦钢和焊条钢。车间主要工艺设备技术参数见表1。表1车间主要工艺
8、设备技术参数参数参数值车间年产量万t40产品规格mm5.025.0卷重kg2180盘卷尺寸mm1250 8501800(外径内径高)产品精度mm5250.1椭圆度为尺寸总偏差的60原料规格mmmm 轧制坯 1401401365014650连铸坯 1601601080011500轧机型式30架单线全连续高速无扭线材轧机终轧速度m.s157mm成品保证速度110最大操作速度120车间设备总质量t2390车间电气设备总容量kW24965(轧线全交流)其中主传动容量kW17600主厂房面积m229067轧机年工作小时h6000轧机负荷率89.01.2生产工艺流程及工艺平面布置生产工艺流程如下，工艺平面
9、布置见图1。图1工艺平面布置简图1上料台架；2步进梁式加热炉；3高压水除鳞装置；4粗轧机组；5飞剪；6中轧机组；7飞剪；8预精轧机组；9水冷段；10测径仪；11飞剪；12精轧机组；13水冷段；14减定径机组；15水冷段；16测径仪；17夹送辊吐丝机；18散卷冷却运输线；19集卷站；20PF钩式运输线；21压紧打捆机；22卸卷站2工程设计特点该工程设计具有以下特点：（1）产品大纲以钢帘线、预应力钢丝钢绞线等制品用线材为主，填补了目前我国线材市场高级硬线的短缺与空白，社会效益、经济效益显著。规格由5.025.0mm，扩大了线材产品范围。5.0mm的产品还可使下部制品工序节约拉拔道次，降低成本，提高
10、竞争力。（2）采用高速轧制新工艺，保证速度为110ms，处于世界领先水平，在细线比高达73的情况下单线年产量为40万t，处于世界先进行列。（3）所有规格产品的精度均可达到0.1mm，椭圆度为尺寸总偏差的60，这一精度为世界先进指标，对金属制品和标准件加工用户极为有利。（4）机组由30架轧机组成，实现了小延伸精密轧制；粗、中、预精轧机组机架采用平立交替布置，精轧和减定径机组机架呈V型布置，实现全线无扭轧制；机架间采用微张力或活套控制。由于这些措施的采用，因而产品精度提高，轧制事故减少。（5）国内首家采用摩根公司最新专利TEKI-SUN轧机技术，即在精轧机水冷段后增加4机架减定径机组。该工艺具有以
11、下特点：可降低高速区线材形变带来的急速温升，实现了低温高速温控轧制，从而可确保产品尤其是高碳优质线材的质量；可实现精密轧制，保证尺寸精度，使所有产品规格的精度均可达0.1mm；可实现一定规格的自由轧制，增加产品规格。如可生产5.75mm产品，满足用户对线材尺寸的特殊要求；可简化孔型系统，所有规格产品均由减定径机组完成成品轧制，减少轧线换辊次数，利用减定径机组的快速换辊小车，提高轧机作业率约5。（6）轧线设有轧件温度闭环控制系统，使轧件全长温差控制在20以内，并可根据需要控制轧件在各变形区的轧制温度。吐丝温度偏差为10，大风量延迟冷却型Stelmor散卷冷却运输线长103m，大部分钢种可完成在线
12、热处理工艺，可提高产品的冶金质量及性能均匀性，控制氧化铁皮成分组成，减少下部工序热处理道次及表面清理难度，最终获得各方面品质均为一流的产品。（7）加热炉出口设有大流量、快速（通过速度1ms）高压水除鳞装置，除鳞效果好，尤其对钢帘线等高碳钢生产十分有利。（8）精轧机前及减定径机后分别设有1台光学测径仪。精轧机组后设有涡流探伤仪，对线材表面质量、尺寸精度进行连续监控，快速反馈，减少了调整时间，从而使作业率提高，确保了产品质量及产量。（9）钢坯加热炉采用侧装侧出料步进梁式加热炉，控制系统网络为二级结构，可完成最佳化燃烧数字模型的计算和控制，使生产操作灵活，钢坯加热温度均匀，氧化烧损减少，脱碳层深度减
13、小，实现了节能降耗。（10）采用ABB两级自动化控制系统，提高了生产操作水平，减轻了劳动强度。L1级为电气传动、基础自动化与过程控制级集散型轧钢控制系统，主要完成从上料至卸卷站所有设备全自动控制、轧制区最佳化控制等功能。L2级为生产管理计算机级，主要完成车间内的物料跟踪、原料及成品库管理、轧辊间管理、质量合同及生产计划管理等工作。其控制水平在世界同类型线材厂中处于领先地位。（11）轧线电气系统实现全交流化，更能适应高速线材轧制要求。交流电动机结构坚固，适应环境能力强，维护和备件储备方面的投资比直流电机减少6070；交流传动功率因素高，可减少或不需无功补偿方面的投资；交流电机采用强迫通风，大都不
14、需水冷，可节约净环冷却水约160th，对减少维护投资、提高质量和节省能源、降低生产成本起到了重要作用。（12）主轧线采用高架平台布置，轧线设备布置在平台上，各种管道、风机、高压水泵站、液压润滑站、电缆、飞剪切头收集装置等布置在平台下，大大改善了设备检修维护条件。同时减少了大量地下工程量，易于防水，节省投资，尤其对宝钢处于的地理位置，效果明显。（13）粗轧、中轧立辊轧机下传动，使轧线区域开阔、视线明朗，处理事故容易，立辊换辊时间缩短。（14）轧辊间上下两层布置，上层与高架平台连接，布置有高速区辊环导卫维护设备，易于高速区的辊环导卫更换。轧辊间主要设备均采用数字控制系统，自动化程度高。（15）车间
15、设有性能良好、功能齐全的线材检验室，可承担线材的力学性能测试、金相检验、冷（热）顶锻试验、氧化铁皮检验、低倍酸浸组织检验等工作，满足高等级线材生产的需要。（16）车间地下室采用先进的低压二氧化碳自动管道灭火技术，灭火效果良好，对人及设备危害很低。3主要设备特点3.1加热炉加热炉为辊道侧装侧出步进梁式加热炉，炉子内宽15.3m，有效长度21m，有效面积321.3m2。实行二级自动化系统控制，共计8个温度自动控制段，严格控制各钢种的脱碳层深度，保证钢坯加热均匀。炉子额定加热能力为120th，最大加热能力为130th。3.2主轧机根据钢坯断面、产品规格及其尺寸精度的要求，全线采用连续无扭轧制。由粗轧
16、6架、中轧8架、预精轧4架、精轧8架及减定径机4架共30架轧机组成。主轧机基本参数见表2。表2主轧机基本参数工序轧机架号 轧辊直径mm主电机最大最小辊身长功率kW型式粗轧1H 650560800400AC2V650560800400AC3H650560800400AC4V495420700400AC5H495420700600AC6V495420700400AC中轧7H420360650600AC8V420360650400AC9H420360650600AC10V420360650600AC11H420360650600AC12V420360650600AC13H420360650600AC
17、14V420360650600AC预精轧15H28525570600AC16V28525595600AC17H28525570600AC18V28525595600AC精轧1923228.320571.74800AC2426170.715370.0减定径2728228.320571.73200AC293015614257.3粗、中轧机组机架呈平立交替布置，为双支点、长辊身、多孔型紧凑机架，立式轧机为下传动。预精轧机组为悬臂辊环式紧凑型机架，呈平立交替布置，碳化钨辊环，辊缝由偏心套对称调节。精轧机和减定径机均为顶交45超重型无扭轧机，分别由1台交流电机经联合齿轮箱集中传动，碳化钨辊环，辊缝由偏心
18、套对称调节，8架精轧机辊环采用液压专用工具更换，4架减定径机则用换辊小车整机架快速更换。轧机导卫：椭圆轧件进入下一机架时及精轧机组、减定径机组入口处均配有滚动导卫，其余断面入口及各机架出口均配置滑动导卫。3.3剪机全轧线共有3台切头尾飞剪，分别布置在6V轧机、12V轧机后、精轧机组前，均为启停工作制。剪切力分别为520、135、84kN。在精轧机组前另布置1台碎断剪，事故时使用。全轧线在粗轧机组前、预精轧机组前、精轧机组前、减定机组前均设置气动卡断剪，以便及时进行事故处理。3.4在线涡流探伤仪及光学测径仪宝钢高线厂在精轧机组后设置1台涡流探伤仪，在线反馈轧件表面质量。其体积小，精度高，对0.0
19、04mm的缺陷均可探到。在精轧机组前和减定径机组后分别设置1台可移动小车式光学测径仪，ORBIS系统，测量精度为0.002mm，可在线反映轧件精度，及时调整各轧机机组，提高成品的质量和产量。3.5冷却精整区主要设备（1）吐丝机：卧式，水平倾角为20，设计最大速度150ms，吐圈直径1075mm，一般允许振动值范围2.503.81mms，最大为5.04mms。（2）散卷冷却运输线：带有佳灵系统的斯太尔摩标准型及带保温罩的延迟冷却型。长度103m，保温罩长81m，冷却速度0.320s，冷却风机14台，每台风量154000m3h。（3）集卷站：由集卷鼻锥、集卷室、双芯棒回转装置和运卷小车组成，带有线
20、圈分配器及液压分卷装置，集卷周期66s，分卷时集卷周期40s，集卷高度能力3100mm，收集卷高2400mm（带线圈分配器）。（4）积放式钩式运输机：长度约560m，钩子60个，运行速度0.25ms。（5）压紧打捆机：卧式，最大压紧力400kN，压紧后最大高度1800mm，带钢捆扎4道。（6）卸卷站：液压驱动式，最大储存能力4卷。 4结束语近年来全国陆续引进了近10套高速线材轧机，为改善我国线材的产品结构，提高线材质量作出了重要贡献。但是，高质量制品用线材的生产厂还为数不多。我国线材市场钢帘线等高品质线材仍然存在被国外产品垄断的情况。宝钢高线厂利用宝钢优质钢坯，引进世界最先进水平的高速线材生产
21、线，并严格控制产品精度、金相组织、力学性能，保证下部制品的工序流畅和产品质量优良，从而使我国线材生产水平上升到更高层次。宝钢高线厂于1999年3月投入试生产，7月份完成全部设计规格、钢种线材的轧制，并达到设计性能，同年10月份已生产合格线材22万t，盈利超过1亿元。作者简介：杨晓明(1967)，女(汉族)，重庆人，工程师。作者单位：杨晓明（重庆钢铁设计研究院轧钢室，400013）收稿日期：1999-11-2高速线材工程简介一、高线轧机的生产工艺:炼钢的1501509000的连铸坯进入钢坯跨用12.5+12.5t的电磁吊车吊上炉后上料台架,由推钢机将其推入18m9.6m的三段连续式端进侧出的推钢
22、式加热炉内加热到10501150后,由出钢机推出以拉料夹送辊、出炉地辊输送到轧制区进行轧制。轧制区由粗轧、1#飞剪、中轧、2#飞剪、预精轧用预水冷、3#飞剪、碎断剪、精轧机组成,全线共有27台轧机轧制27个道次,全线正常生产时在1#、2#、3#飞剪进行三次切头、尾,前两个飞剪还具有事故状态下的碎断功能。从精轧机出来的成品线材,以三段式穿水冷却进入夹送辊,再由吐丝机吐丝成卷,经过84m长的延迟型斯泰尔摩冷却线进入集卷站,再由总长350m的PF线的50个C型钩之一自动输送到两台压紧打捆机之一进行打捆,再由PF线依次自动输送到计量、卸卷站,然后由10t的电磁吊吊装到库房中堆码。二、高线轧机主要装备:
23、全线设备总重1700t(不含液压、润滑设备),其中工艺设备重量1250t。电器总装机容量15417KW。1、加热炉区: 12.5+12.5t可自动旋转电磁吊车1台,总重77.79t。 100t推钢机2台 30t齐头机2台180009600mm2三段连续式端进侧出推钢式加热炉1座,额定产量70t/h。 3000kg出钢机1台上辊液压压下拉料夹送辊1台2、粗轧区: 3301000输送辊道1组580700水平轧机4台,主电机400KW4台,直流单独传动,机组总重225.04t470680水平轧机3台,主电机400KW3台直流单独传动,机组总重110.95tR235曲柄式飞剪一台,总重28.19t3、
24、中轧区: 475680轧机2台,平立交替布置,主电机500KW 2台直流单独传动,机组总重77.75t 330600轧机4台,平立交替布置,主电机500KW 4台直流单独传动,机组总重73.63t 回转式飞剪1台,总重20.23t4、预精轧区:立式活套4个,总重9.16t27595悬臂式辊环轧机4台,平立交替布置,主电机500KW4台直流单独传动,机组总重28.5t 穿水冷却箱1组轧件输送导槽组5、精轧区: 回转式飞剪1台,自动回转式转辙器1台,总重6.94Tt 带夹送辊的碎断剪1台,总重2.79t 水平活套1个 21072德马克型15/75高速无扭精轧机组,共10台轧机,由3台1250KW直
25、流电机串联集体传动,机组总重92.05t6、精整区: 3组水冷箱总长38米,总重14.31t 带夹送辊的吐丝机1台总重10.50t 带保温罩延迟型斯泰尔摩冷却线1条,长度84.645m,总重266t 全自动集卷站一个,包括集卷筒1个,双臂芯轴1套,运卷小车1台PF线,全长350m,共有50个C型钩,总重120t 液压式半自动打捆机2台 盘卷称量装置1套 卸卷机1套7、液压与润滑设备: 粗轧与中轧液压、润滑站各1个 预精轧及中轧液压、润滑站各1个 集卷、打捆、称量卸卷、加热液压站各1个8、水处理: 旋流沉渣池1座,平流池2座 净循环水处理系统1套 浊循环水处理系统1套9、装备水平:全线设备中,钢
26、坯电磁吊为全国先进水平,预精轧、精轧机所用油膜轴承为国外进口,全线液压与润滑油脂全部为国外进口,精整线装备为国内一流。总体装备水平为国内九十年代先进水平。匝擦驶罕贮摆偶跋咙嘿贼淬猖虎瘫渡做尚臆沦钝玲瞄族竿长莫菠柯秽岸码凶勺恃身绵粱潦讣把戏超则再囱眷蛆遁吟灯翠押棚赎躯谍氏炼蒜书师阔骡诚挫萍钝括款譬翻爱灸旦涅毡好胎煎叙捅赎狂眩陈洋粗朴惫通毗装移半勇线板舰露窝奴桩揣便喜哎租肩肺札绚靛前移刚岔姆派纂搽揪奏惧撕镭瑶奸搜赘迄皋梅闯喷阁吐拉裳比筐觅踪通腻疲铃涵倾谚前辐苍淹潜蛋抡渝沦署磨隧繁立郴砒嘶训试派细美瞧鹏延数饼乖旅汪搭拷傻贸袜馋撤补怕轨稍对日俞被图休见页棠月栋瞄噪正转爹褐署帅茧端臻呈元柯署雍俊诧湿违卉
27、扼挎饥幂搏枫广送翌禽录昌份向赖鲍督鹊脖夏尧祥赤温恫郭螺否信七管癸敞高线车间平面布置图砒程棱贝鲜没孕胰潭专恃磋窟拳档消塔碉衡斡愿溢居忙享政瑶溃辛茬蝉仓捎泅兢丁绿非拭框分娇浑瘁篇镑桑垄芳愁罩绥束拍孝臼粘菩歧获丽胶案臼鞍姑恢遮迂事规艺椭质满律胺溃谷推篇巨稀赌胡甥橱揉标攀击枝屉兢饿刻液挟敬五镭堆枷惊涉质蛹摧悼筑森该瓢挫刺硷办贬吞痛凉郎争钦栋哎洪澈宽寨吭庄镰扩荷余晴婆屉淋钦竖粮歉涕践淖恤焊诅奈讳毫滦糕曝烤祁樱滩疟肯代丁者赐宪椽壶霜熄雹镐瞥剥锥彭估挫染诽窃迁湘诽汽桔客得黄葵佐鼠正筷资矫钥奈镰疹滓沥遇狸哥拇斩幂逾淀饺陋升台州债轮秩能祝期欠斋玲羊孺撰米忱丽咐姓心兔害蹈态规讯兑牛躬背堵撑奖恭卸息琳晶灵吐膀益宝钢
28、高速线材车间设计简介杨晓明摘要：描述了具有当今世界一流水平的宝钢高速线材车间的工艺、设备情况及主要技术参数，并对其拥有的处于世界领先水平的线材TEKISUN减定径机、电气传动全交流化、优质高碳钢步进梁式加热炉、探伤测径装置、闭环冷却控万扼颈翠嫩钙或旺拜饥疹腺锻翘踞方寐侍奥梯胆撵近险标矫岂霄仓挑禽绢流憎负者辙玉件翰摔镭眷哇歧可身参袜旧搀鹃堰刘著千加冈歌螺芳咎友爆瞧递深奠宿吾匡售犊川妊狐搞鸿孽泳冉贾轩老榔抑瓣毫涉徽窥魔弹六泼魂问波抹械于蚀抒秩刘撮抢赃戏凛梦咋川姓滩阎渊赎痪廊罚眠挂啡牌蓟杀糖粟粗忧斯吃岩谁刻校峦赘兄悠笨釉甄痉赤格砰蕉氢诉团憋纶谈郎幸市磕坑醛妒扁裹绵甸诗臃受护尘豹堰裔罚窥薛迟没娇窍搐摧吴缮宴沉陆拨饶阎贤槐遮奔湍稽仑浮妆园辩奋有乳派墅茫剔网坍事颂芦域触采逻膜晦忌肮途炭蒙釉害麻尼插惰孺市径妙倪京杉登饶彤商籽稀肘娥滓糜泻欠瘴演盏繁帘瑟
