一种中大规格棒材生产方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种中大规格棒材生产方法及系统，属于钢铁冶金工业棒材生产技术领域。生产方法包括如下步骤，加热：将钢坯加热到900℃～1300℃；轧制：对加热后的钢坯进行轧制，轧制后的轧件运行速度为1.0m/s～18.00m/s；定尺剪切及上钢：对轧制后的轧件进行定尺剪切，定尺剪切后的定尺棒材进行制动，完成上钢；冷却：定尺棒材以步进形式运行，进行冷却；生产系统包括依次连接的加热单元、轧制单元、定尺剪切上钢单元及冷床。本发明专利技术在轧制完成后直接进行定尺剪切，并采用高速上钢或或磁力制动裙板的方式进行制动，制动距离减短，棒材不经过倍尺剪切，无需倍尺长度的冷床，冷床面积小，有效减少了设备及工序，缩短了生产线长度，减少了投资。

【技术实现步骤摘要】
一种中大规格棒材生产方法及系统
本专利技术属于钢铁冶金工业棒材生产
，涉及一种中大规格棒材生产方法及系统。
技术介绍
螺纹钢棒材及优钢棒材作为钢铁行业的重要产品之一，广泛用于建筑、机械及金属制品行业。近年来，产量持续增加，2017年产量达到2.68亿吨，其产量达到中国钢铁总量的25.57％。请参阅图1、图2，图13及图14，普通优钢棒材生产流程主要包括：加热炉加热、粗中精轧机组轧制及轧制机组后飞剪切头尾、精轧机组前后水箱冷却、减径机组轧制、减径后控制冷却、倍尺飞剪剪切、冷床、定尺冷剪剪切、非定尺收集、过跨台架收集、计数、对齐打捆贴标、称重等工序。生产螺纹钢时，可以采用切分轧制生产工艺。还有部分钢厂采用高速上钢系统生产螺纹钢及普通圆钢棒材，主要生产流程主要包括：加热炉加热、粗中精轧机组轧制及轧制机组后飞剪切头尾、精轧机组前后水箱冷却、高棒精轧机组轧制、高棒精轧机组后控制冷却、倍尺飞剪剪切、冷床、定尺冷剪剪切、非定尺收集、过跨台架收集、计数、对齐打捆贴标、称重等工序。无论是普通棒材生产流程还是高速上钢生产流程，均存在以下不足：1、生产流程复杂，经多机组轧制后，轧件需经倍尺剪切、冷床冷却、定尺剪切、非定尺收集、计数对齐打捆贴标、称重等工序；2、生产线设备多且复杂，易出现故障；3、轧件需经多工序加工，单根连铸坯生产，易出现非定尺，降低生产线成材率；4、采用切分轧制生产工艺生产螺纹钢时，受工艺限制，无法实现较为精准的负偏差轧制；5、采用切分轧制生产工艺生产螺纹钢时，对料型要求更为严格，切头量较常规棒材增加0.5％～0.7％；6、采用切分轧制生产工艺生产螺纹钢时，产品容易出现毛刺，容易导致折叠或裂纹缺陷，成材率低；方坯缺陷切分后暴露，形成表面缺陷；切分后需扭转，需配备扭转导卫；7、受生产技术限制，高速上钢系统生产优钢时会存在表面缺陷，只能轧制螺纹钢、普碳钢等对表面质量要求一般的钢种；8、受生产技术限制，轧制后倍尺飞剪至冷床间距大，一般为80m左右，轧线长度大、厂房面积大，投资较高；针对目前棒材生产中存在的系统复杂、故障率高、生产线长、投资高等问题，本专利技术提供一种超短流程中大规格棒材生产线及低成本高效棒材生产方法，可大大缩短生产线长度，降低生产系统复杂度、降低设备故障率、降低投资成本，提高生产稳定性，提高轧机利用率，提高经济效益。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种中大规格棒材生产方法及系统，简化中大规格棒材生产系统，提升中大规格棒材的生产效率。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种中大规格棒材生产方法，包括如下步骤，加热：将钢坯加热到900℃～1300℃；轧制：对加热后的钢坯进行轧制，轧制后的轧件运行速度为1.0m/s～18.00m/s；定尺剪切及上钢：对轧制后的轧件进行定尺剪切，定尺剪切后的定尺棒材进行制动，完成上钢；冷却：定尺棒材以步进形式运行，进行冷却。可选地，“加热”步骤中，钢坯的截面尺寸为150mm×150mm至200mm×200mm，钢坯为方坯或矩形坯。可选地，“轧制”步骤中，包括以下分步骤，粗轧：对加热后的钢坯进行轧制，轧制过程中控制每道次变形压缩比为1.20～1.45，变形温度为880℃～1200℃，轧件运行速度为0.075m/s～3.00m/s；中轧：对粗轧后的轧件进行轧制，轧制过程中控制每道次变形压缩比为1.20～1.40，变形温度为850℃～1100℃，轧件运行速度为1.0m/s～10.00m/s；精轧：对中轧后的轧件进行轧制，轧制过程中控制每道次变形压缩比为1.20～1.40，变形温度为800℃～1050℃，轧件运行速度为1.0m/s～18.00m/s。可选地，“粗轧”分步骤中，采用平立交替或平辊轧制的方式对加热后的钢坯进行轧制，对于方坯进行6道次短应力线轧制，对于矩形坯进行5道次或7道次短应力线轧制；“中轧”分步骤中，对粗轧完成后的轧件进行6道次或8道次短应力线轧制；“精轧”分步骤中，对中轧完成后的轧件进行6道次短应力线轧制。可选地，“轧制”步骤中，还包括以下分步骤，减径轧制分步骤：对精轧后的轧件进行减径轧制，减径轧制进行3～5道次，轧制过程中控制每道次变形压缩比为1.01～1.35，变形温度为730℃～950℃，轧件运行速度为1.0m/s～18.0m/s。可选地，“冷却”步骤中，定尺后的棒材上钢至冷床上，在冷床上以步进形式运行，运行至冷床对齐辊道时，通过冷床下方的水冷喷嘴，对棒材进行在线冷却，水冷喷嘴后设置空气吹扫喷嘴，以吹干棒材表面残留冷却水。一种中大规格棒材生产系统，包括依次连接的加热单元、轧制单元、定尺剪切单元、上钢单元及冷床；所述轧制单元包括依次连接的粗轧机组、中轧机组，所述中轧机组之后连接有高速精轧机组或减径轧制机组；所述轧制单元输出轧件的运行速度为1.0m/s～18.0m/s；可选地，所述上钢单元为裙板系统或高速上钢系统，所述高速精轧机组通过高速上钢系统与冷床连接，所述减径轧制机组通过裙板系统与冷床连接；所述粗轧机组采用无孔型轧制或孔型轧制；所述精轧机组与所述中轧机组的孔型系统均为椭圆-圆孔型系统，所述精轧机组及所述中轧机组的每架轧机前后均设有导卫。可选地，所述加热单元为步进梁式加热炉或电磁感应加热装置；所述裙板系统为磁力制动裙板，所述高速上钢系统包括夹送辊、双路导槽及夹尾制动器。可选地，还包括打包单元，所述打包单元与冷床连接，打包单元包括依次连接的自动打捆装置、打捆辊道及成捆收集台架。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术在轧制完成后直接进行定尺剪切，不经过倍尺剪切，减少设备及工序；(2)采用高速上钢或制动裙板及磁力裙板结合的方式制动，棒材制动距离减短，缩短了生产线长度，减少投资；(3)采用直接定尺，无需倍尺长度的冷床，冷床面积小，缩短生产线长度，减少投资；(4)在冷床上采用喷嘴进行棒材控制冷却，提高冷床冷却效率的同时，提高产品质量；(5)精整工序中无需配置定尺冷剪、过跨检查台架等设备，生产线设备少，故障率低；(6)产品生产规格范围广，可以生产Φ16.0mm～Φ50.0mm规格范围内所有螺纹钢棒材及Φ16.0mm～Φ90.0mm规格范围内所有圆钢棒材产品；(7)由于采用单根轧制方法，产品尺寸精度高；(8)可以实现螺纹钢负偏差轧制，提高金属收得率；(9)由于采用直接定尺，结合前序的高速连铸连轧工序或无头轧制工序，实现单线无间隙生产，产线成材率高，产线小时产量高，产线轧机效率高，由于无头尾，定尺的棒材头尾无温差，尺寸均匀，性能稳定。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：图1为传统切分棒材生产线布置简图；图2为传统高速棒材生产线布置简图；...

【技术保护点】
1.一种中大规格棒材生产方法，其特征在于：包括如下步骤，/n加热：将钢坯加热到900℃~1300℃；/n轧制：对加热后的钢坯进行轧制，轧制后的轧件运行速度为1.0m/s~18.00m/s；/n定尺剪切及上钢：对轧制后的轧件进行定尺剪切，定尺剪切后的定尺棒材进行制动，完成上钢；/n冷却：定尺棒材以步进形式运行，进行冷却。/n

【技术特征摘要】
1.一种中大规格棒材生产方法，其特征在于：包括如下步骤，
加热：将钢坯加热到900℃~1300℃；
轧制：对加热后的钢坯进行轧制，轧制后的轧件运行速度为1.0m/s~18.00m/s；
定尺剪切及上钢：对轧制后的轧件进行定尺剪切，定尺剪切后的定尺棒材进行制动，完成上钢；
冷却：定尺棒材以步进形式运行，进行冷却。


2.根据权利要求1所述的一种中大规格棒材生产方法，其特征在于：“加热”步骤中，钢坯的截面尺寸为150mm×150mm至200mm×200mm，钢坯为方坯或矩形坯。


3.根据权利要求2所述的一种中大规格棒材生产方法，其特征在于：“轧制”步骤中，包括以下分步骤，
粗轧：对加热后的钢坯进行轧制，轧制过程中控制每道次变形压缩比为1.20~1.45，变形温度为880℃~1200℃，轧件运行速度为0.075m/s~3.00m/s；
中轧：对粗轧后的轧件进行轧制，轧制过程中控制每道次变形压缩比为1.20~1.40，变形温度为850℃~1100℃，轧件运行速度为1.0m/s~10.00m/s；
精轧：对中轧后的轧件进行轧制，轧制过程中控制每道次变形压缩比为1.20~1.40，变形温度为800℃~1050℃，轧件运行速度为1.0m/s~18.00m/s。


4.根据权利要求3所述的一种中大规格棒材生产方法，其特征在于：“粗轧”分步骤中，采用平立交替或平辊轧制的方式对加热后的钢坯进行轧制，对于方坯进行6道次短应力线轧制，对于矩形坯进行5道次或7道次短应力线轧制；
“中轧”分步骤中，对粗轧完成后的轧件进行6道次或8道次短应力线轧制；
“精轧”分步骤中，对中轧完成后的轧件进行6道次短应力线轧制。


5.根据权利要求3所述的一种中大规格棒材生产方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：周民，白亚斌，韩会全，马靳江，牛强，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50