刁承民 張寶富 趙根社 王康 刁俊友
(聯鑫鋼鐵有限公司) (濟南耀祥科技有限公司)
摘要:本文介紹了江蘇省鹽鋼集團聯鑫鋼鐵有限公司引進的一條德國西馬克雙高棒生產線工藝流程、技術特點及主要裝備參數，項目投產次月達產，設備運行平穩，產品質量穩定，Φ10～ 25mmHRBF400/400E 建筑用鋼筋晶粒度達 10 級以上。
關鍵詞：雙高棒；西馬克；工藝；裝備；晶粒度
1.前言
十幾年來，國際上廣泛開展了獲得細晶粒組織的研究，以期有效提高鋼的強度和韌性。其中以普通 C-Mn 鋼獲得細晶粒工藝技術為研究重點，實驗室已獲得 2～ 3um 細晶粒鐵素體，屈服強度大于 400MPa。“高純凈、高均質和細晶粒” 是鋼鐵材料未來主要研究發展的目標之一，通過控軋控冷工藝獲得超細組織，從而在不增加合金含量的基礎上大幅提高鋼材性能，成為當前國際上研究的熱點。聯鑫鋼鐵引進的德國西馬克雙高棒生產線具有一下特點：（1）步進式加熱爐（2）低溫開軋工藝（3）精軋機引進輥環軋制技術（4）軋制過程采用 TMCP技術（5）輥環大壓下量軋制（6）軋制速度最高 48 米/秒（∅ 8mm）（7）成品金相組織晶粒度≥10 級。
該產線設計年產量 120 萬噸。產品為：Φ10～40mm 螺紋鋼。主要裝備包括：上料裝置、步進式加熱爐、HL710-300×6 粗軋機組、1#飛剪、HL600-23×6 中軋機組、2#飛剪、HL520-20×6 預精軋機組、MEERdrive Block6×2 精軋機組、CM900 定齒剪、冷床及自動打捆稱重系統及各種運輸輥道等。
2 工藝流程
2.1 工藝流程圖
2.2 流程描述
2.2.1 上料
本軋線所用連鑄熱坯由輥道直接輸送至軋鋼車間，并經提升機提升至 5m 平臺上(冷坯吊運至冷坯上料臺架)，送至入加熱爐輥道經稱重、測長后進入步進式加熱爐加熱。不合格坯料從輥道側邊的剔出裝置剔除。加熱爐小時產量：200t/h（冷坯）。
2.2.2 加熱爐
步進式加熱爐確保鋼坯加熱均勻，提升鋼材表面質量。其設計特點：（1）采用雙蓄熱式燃燒技術，空氣、煤氣雙預熱到 1000℃以上（2）4 段式加熱(加熱一段、二段、均熱段上、均熱段下)，以保證鋼坯加熱溫度均勻性（3）采用水梁交錯布置，減輕鋼坯與支承梁接觸處的黑印（4）爐襯采用復合層結構，爐子氣密性好、散熱小、壽命長（5）采用雙輪斜軌式步進機構，易于安裝調整，維修量少，運行可靠。
2.2.3 軋機
軋線共設 24 架軋機，分別由 HL710-300×6 粗軋機組、HL600-23×6 中軋機組、HL520-20×6 短應力線預精軋機組和 MEERdrive Block6×2 精軋機組組成。
短應力線軋機平立交替布置；MEERdrive 機組為 6 機架 45 度軋機，整個軋線采用全連續軋制。
為保證進精軋機組軋件尺寸精度，1#-11#、19#-24#機架間采用微張力軋制，12#-18#各架軋機間設置活套，實行無張力軋制。
不同規格產品的軋件在軋機中軋制 12～24 道次。生產Φ8～10mm 成品時，軋制速度可達 48m/s，最大設計速度 50m/s，為目前國內棒材產品最高軋制速度。
為提高產品機械性能，在精軋機組前后設若干組水箱，前者用于控制軋件進精軋機組的溫度，并實現超細晶粒軋制，提高產品性能。精軋機引進德國西馬克輥環軋制技術，在軋制過程中采用了 TMCP 工藝，通過溫度控制和輥環大壓下量軋制，確保成品金相組織晶粒度≥10 級（即超細晶組織）。
2.2.4 剪切
在粗、中軋機組后各設一臺飛剪可對軋件進行切頭、切尾和事故碎斷。MEERdrive 軋機前設有卡斷剪、飛剪各一臺，用于軋件切頭、事故剪切和碎斷，便于軋件順利咬入及事故處理。
精軋機組生產出來的各規格棒材，經過在線冷卻送至成品倍尺剪分段剪切。分段剪切成倍尺的棒材經夾尾機夾尾減速，由高速上鋼裝置拋入步進齒條式冷床。倍尺棒材在冷床上矯直冷卻并經冷床出口側的齊頭輥道對齊端部后，由設置在冷床出口側的卸鋼裝置成排收集卸鋼。冷床輸出輥道將成排棒材送至固定冷剪進行 6.0～12.0m 定尺剪切。少量短尺棒材在短尺收集處收集。
2.2.5 計數與打捆
剪后定尺棒材由輥道和平托移鋼小車送至檢查計數臺架，在此進行移鋼、檢驗和自動計數。合格的定尺棒材被收集，再由自動打捆機打捆。 打捆后的棒材經輥道運至鏈式移鋼收集臺架上，進行稱重、標牌、移鋼并集捆，再由吊車吊運至成品跨入庫堆放，按合同計劃發貨。剪切下的頭、尾經溜槽落入收集筐中，其點堆放，定期外運。
3 達產及質量
3.1 2020 年雙高棒軋機年產 120.12 萬噸材，月產情況如下圖表。
3.2 雙高棒產品實物質量指標良好，見下下圖。
3.3 雙高棒實物產品晶粒度，見下表。
4 結束語
聯鑫鋼鐵雙高棒軋機投產以來，通過工藝優化和規范操作，生產的細晶粒鋼筋晶粒度≥10 級，成品米重、質量及力學性能穩定，達到國內先進水平。西馬克雙高棒生產線的引進，填補了國內利用 TMCP 工藝與輥環大軋制力軋制組合技術生產細晶粒棒材螺紋產品的空白，對提高聯鑫鋼鐵產品競爭力具有很大的現實意義。
參考文獻：
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