一种棒材精轧的分级控冷系统技术方案

本发明专利技术涉及一种棒材精轧的分级控冷系统，对现有老式棒材精轧机组布局进行改造，拆除精轧机组间的空过活套以及更换产品规格时精轧机之间无用的活套机构，在原有基座上安装可控冷的穿水导槽；成品机架前的所有精轧机的轧后导管更换为可控冷的轧后导管；精轧机组与减定径机组之间设置第一组冷却水箱，减定径机组与3#飞剪之间设置第二组冷却水箱。通过更新轧机配件、添加控冷水箱，设计控冷设备布局，分阶段、分步骤的降低棒材精轧温度，对于不同钢种、不同规格的棒材，实现精轧前、精轧过程中，精轧后的温度控制，尤其是相变关键点的控制冷却，从而达到改善成品轧件的组织性能，降低合金成本，提高产品质量档次的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种棒材精轧的分级控冷系统，具体涉及一种对棒材在精轧前、精轧过程中及精轧后的分级控冷系统。
技术介绍
穿水冷却装置是现代化棒线材生产线上不可或缺的一个重要部件，安装在精轧机之间或者精轧机后，分别用于对轧材进行轧制过程温度控制和成品冷却温度控制，以达到改善产品性能的目的。而在老式棒线材生产线上，由于没有预留穿水冷却装置的位置，无法解决冷却能力不足和终轧温度过高的问题，因此只能生产低档次产品或者通过添加合金元素来提高产品机械性能，不具备市场竞争优势。目前带有穿水冷却装置的轧线，通常都采用单一水箱冷却装置，或只在精轧后上冷床前设置多组水箱，或在最后1～2道精轧机前设置一组水箱，在精轧机后再设置一组水箱，多组水箱之间呈串联排列，冷却段过于集中，容易导致钢材内外冷却不均匀，表面容易出现淬回火等异常组织。另一方面，单一水箱冷却装置的系统适用性较差，往往受到已有产线结构布局和棒材规格的限制，当所生产的棒材品种规格发生变化时，原有控冷系统常常无法适用于新的生产工况，而需要重新铺设水箱及相应设备，耗时费力。图1为一种常见的老式棒材精轧机组布局示意图，棒材精轧机组由多个立、卧式轧机交替串联组成，为了保持良好的轧件形状、尺寸、进行无张力轧制，通常在精轧机组的卧式轧机与立式轧机之间设置活套，以保证轧制过程平稳顺利进行。当轧制小规格棒材时，最后一台精轧机往往作为成品机架，精轧机组间的活套发挥着不可替代的作用，但当轧制较大规格棒材时，成品机架前移，多余的精轧机需要拆除，精轧机间的活套需要更换为导槽，以保证轧件顺利通过，对于这种没有预留穿水冷却装置的老式精轧机组，导槽位置的空过造成了空间的极大浪费。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种棒材精轧的分级控冷系统，通过更新轧机配件、添加控冷水箱，设计控冷设备布局，分阶段、分步骤的降低棒材精轧温度，对于不同钢种、不同规格的棒材，实现精轧前、精轧过程中，精轧后的温度控制，尤其是相变关键点的控制冷却，从而达到改善成品轧件的组织性能，降低合金成本，提高产品质量档次的目的。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种棒材精轧的分级控冷系统，包括减定径机组、精轧机组、活套、冷却水箱、穿水导槽、轧后导管和飞剪；精轧机组由多台轧机串联组成；拆除精轧机组间的空过活套以及更换产品规格时精轧机之间无用的活套机构，在原有基座上安装可控冷的穿水导槽；成品机架前的所有精轧机的轧后导管更换为可控冷的轧后导管；精轧机组与减定径机组之间设置第一组冷却水箱，减定径机组与3#飞剪之间设置第二组冷却水箱。进一步，所述的棒材精轧的分级控冷系统的轧后导管安装在每台精轧机的出口处。进一步，所述的棒材精轧的分级控冷系统的第一组和第二组冷却水箱包含多个水箱，多个水箱之间设有间隔或者以并排的形式串联设置，连通循环冷却水系统。进一步，所述的棒材精轧的分级控冷系统的穿水导槽均设有独立的流量监测与阀门控制系统，可调整水量大小。进一步，所述的棒材精轧的分级控冷系统的穿水导槽与活套共用一个基座，可根据现场的轧制规格与控冷要求灵活更换。更进一步，所述的棒材精轧的分级控冷系统的穿水导槽均连接在同一个水循环控制系统内且供水管路上均安装有滤网，以确保水质，防止喷嘴阻塞。更进一步，所述的棒材精轧的分级控冷系统的穿水导槽均配有红外或光敏探头和自动伺服系统，控制时间延时与蝶阀开关，实现轧件通过穿水装置时喷水，空钢时停水的操作。本专利技术采用的原理：采用以临界奥氏体控轧控冷生产工艺为核心的细晶粒钢生产工艺技术，强调生产过程中的温度控制，尤其是精轧过程中的温度控制，利用钢铁材料在热加工过程中的相变机制实现组织细化，并通过控轧控冷工艺措施控制晶粒长大和组织均匀化，获得良好的产品组织性能，已达到降低合金成本，提高产品质量档次的目的。本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：本专利技术通过更新轧机配件、添加控冷水箱，设计控冷设备布局，分阶段、分步骤的降低棒材精轧温度，对于不同钢种、不同规格的棒材，可以灵活有效的实现对棒材生产过程中的分级、分段冷却，尤其是相变关键点的控制冷却，避免因集中冷却导致异常组织的产生，为棒材的控轧控冷创造条件，且涉及设备投入小，轧线适配性好。附图说明图1为常见的老式棒材精轧机轧线设备布局图；图2为实施例1的棒材精轧机轧线设备布局示意图；图3为实施例2的棒材精轧机轧线设备布局示意图；图4为实施例3的棒材精轧机轧线设备布局示意图；其中，1-穿水导槽，2-轧后导管，3-第一冷却水箱，4-第二冷却水箱。具体实施方式下面以某钢厂棒材车间为例，对本专利技术做进一步说明，但不限定本专利技术。一种棒材精轧的分级控冷系统，包括减定径机组、精轧机组、活套、冷却水箱、穿水导槽、轧后导管和飞剪；精轧机组由6台轧机(13#～18#)串联组成；减定径机组由4台三辊Y型轧机组成。拆除精轧机组间的空过活套以及更换产品规格时精轧机之间无用的活套机构，在原有基座上安装可控冷的穿水导槽；成品机架前的所有精轧机的轧后导管更换为可控冷的轧后导管；精轧机组与减定径机组之间设置第一组冷却水箱，减定径机组与3#飞剪之间设置第二组冷却水箱。其中第一冷却水箱包括2～3个水箱(也可以根据现场具体条件适当增减)，第二冷却水箱包含4～6个水箱(也可以根据现场具体条件适当增减)，每个水箱长2～3m，最大冷却能力60～80℃，在水箱之间设有间隔或者以并排的形式串联设置，连通循环冷却水系统。水箱基座设有横移小车、及横移小车能移动的轨道，每个水箱可以单独的在轨道上横移，可以根据钢种不同、规格不同自由移动水箱的位置，分别起到终轧控冷和轧后控冷的目的。穿水导槽均设有独立的流量监测与阀门控制系统，可调整水量大小，连接在同一个水循环控制系统内且供水管路上均安装有滤网，以确保水质，防止喷嘴阻塞。且穿水导槽均配有红外或光敏探头和自动伺服系统，控制时间延时与蝶阀开关，实现轧件通过穿水装置时喷水，空钢时停水的操作，减少黑头钢与堆钢的发生几率。实施例1如图2所示，Φ14mm规格弹簧钢棒材成品机架为减定径机组，更换2#飞剪与13#轧机间的空过活套为可控冷的穿水导槽，实现精轧前控冷；更换17#轧机与18#轧机间的空过活套为可控冷的穿水导槽，同时更换所有精轧机后的轧后导管为可控冷的轧后导管，实现精轧中控冷；在18#轧机与减定径机组之间设置第一冷却水箱，实现终轧前控冷；在减定径机组与3#飞剪之间设置第二冷却水箱，实现轧后控冷。最终，可使精轧入口温度降至1000℃，终轧温度降至950℃，上冷床温度降至810℃，晶粒度8～9级。对比实施例1Φ14mm规格弹簧钢棒材成品机架为减定径机组，其精轧(13#轧机)入口温度约为1040℃，在未安装控冷设备的条件下，其终轧后温度可以达到1070℃，上冷床温度约为1020℃，晶粒度为6～7级。实施例2如图3所示，Φ22mm规格弹簧钢棒材成品机架为18#轧机，更换2#飞剪与13#轧机间的空过活套为可控冷的穿水导槽，实现精轧前控冷；更换13#～17#轧机后的轧后导管为可控冷的轧后导管，实现精轧中控冷；更换17#轧机与18#轧机间的空过活套为可控冷的穿水导槽，实现终轧前控冷；更换减定径组前的空过活套为可控冷的穿水导槽，在18#轧机与减定径机组之间设置第一冷却水箱，在减定径机组与3#飞剪之间设置第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种棒材精轧的分级控冷系统，其特征在于：控冷系统包括减定径机组、精轧机组、活套、冷却水箱、穿水导槽、轧后导管和飞剪；精轧机组由多台轧机串联组成；拆除精轧机组间的空过活套以及更换产品规格时精轧机之间无用的活套机构，在原有基座上安装可控冷的穿水导槽；成品机架前的所有精轧机的轧后导管更换为可控冷的轧后导管；精轧机组与减定径机组之间设置第一组冷却水箱，减定径机组与3#飞剪之间设置第二组冷却水箱。

【技术特征摘要】
1.一种棒材精轧的分级控冷系统，其特征在于：控冷系统包括减定径机组、精轧机组、活套、冷却水箱、穿水导槽、轧后导管和飞剪；精轧机组由多台轧机串联组成；拆除精轧机组间的空过活套以及更换产品规格时精轧机之间无用的活套机构，在原有基座上安装可控冷的穿水导槽；成品机架前的所有精轧机的轧后导管更换为可控冷的轧后导管；精轧机组与减定径机组之间设置第一组冷却水箱，减定径机组与3#飞剪之间设置第二组冷却水箱。2.根据权利要求1所述的棒材精轧的分级控冷系统，其特征在于：所述的轧后导管安装在每台精轧机的出口处。3.根据权利要求1所述的棒材精轧的分级控冷系统，其特征在于：所述的第一组和第二组冷却水箱包含多个水箱，多个水箱之间设有间隔或者以并排的形式串联设...

【专利技术属性】
技术研发人员：左龙飞，张建春，李阳，麻晗，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32