【正文】 2） 由于軋制速度提高，單線軋機(jī)產(chǎn)量增加，故多建單線及雙線軋機(jī)，并且出現(xiàn)將多線軋機(jī)改建為雙線或單線軋機(jī)的趨勢。 我國高速線材軋制工藝的改進(jìn) 軋制速度進(jìn)一步提高 由于各項制造技術(shù)、自動化控制技術(shù)的發(fā)展，檢測技術(shù)的進(jìn)步，使高速線材軋制速度已達(dá) 120m/s。 ，表面硬度不一或吐絲溫度過高。 壞，棍槽磨損或是坯料表面缺陷等原因造成產(chǎn)品表面產(chǎn)生折疊。 7） 生產(chǎn)表面質(zhì)量方面的主要問題。 5） 我國高線的日歷作業(yè)率和機(jī)時產(chǎn)量與先進(jìn)國家的生產(chǎn)線相比，普通有較 第 8 頁 大的差距，造成日作業(yè)率和機(jī)時產(chǎn)量低的原因除坯料供應(yīng)不足外，主要是生產(chǎn)設(shè)備和更換尺寸所用的工時較長，設(shè)備配件壽命低且儲備不足，設(shè)備維護(hù)檢測手段不夠完善，從而造成故障停機(jī)和維修工時長。冷鐓鋼的沖廢率還較高，高強(qiáng)度低松弛的繩索用鋼產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需求。 3） 雖然我國已有多條世界一流的生產(chǎn)線，但產(chǎn)品的品種質(zhì)量還達(dá)不到世界一流水平。 我國高速線材生產(chǎn)存在的主要問題 我國的高速線生產(chǎn)雖然取得了較好的成績，但仍然存在著一些問題，主要表現(xiàn)為： 1） 普碳鋼線材品種中 Q215 和 Q235 比重仍然較大，優(yōu)質(zhì)鋼線材中合金鋼線材的比例仍然偏低。生產(chǎn) Φ 14mm 以上產(chǎn)品時，采用吐絲機(jī)驅(qū)動的 WOB 系統(tǒng)功能來密實集卷。吐絲機(jī)的吐絲管結(jié)構(gòu)與形狀較 20 世紀(jì) 90 年代末時有了新的改進(jìn)，主要表現(xiàn)為振動減小，吐絲管壽命延長 并能快速更換；在吐絲管入口設(shè)置了用壓縮空氣吹掃氧化鐵皮裝置，可及時對吐絲管進(jìn)行清理，在吐絲機(jī)前設(shè)置了可監(jiān)視溫度和振動狀況的儀器，確保了吐絲機(jī)處于正常良好的工作狀態(tài) 。 3） 采用性能更好的夾送輥和吐絲機(jī)。 其他 第 7 頁 1） 大部分生產(chǎn)線配置了輥道式大風(fēng)量延遲型控冷線，輥道分段有加速與落差，使線圈冷卻更均勻。該技術(shù)的主要優(yōu)點在于可提高成材率，降低消耗并使軋制過程中各項參數(shù)處于穩(wěn)定狀態(tài)。我國近幾年引進(jìn)美國摩根公司的幾套 100m/s 級精軋機(jī)均為重負(fù)荷型，適應(yīng)了低溫軋制技術(shù)對軋機(jī)的要求。 低溫軋制通常在最后 2道次或 4 道次進(jìn)行，采用 2 道次時，最后 2 道次累計壓下率 24%～ 31%；采用 4道次時，最后 4道次累計壓下率 46%～ 57%。 低溫軋制技術(shù) 低溫軋制技術(shù)主要是指軋件在軋制時，將溫度控制在?；瘻囟然驘釞C(jī)軋制溫度范圍內(nèi)。雙模塊軋機(jī)與減定徑軋機(jī)采用的結(jié)構(gòu)不同，但兩者的優(yōu)越性基本相同。 目前，我國引進(jìn)的具備世界領(lǐng)先水平的生產(chǎn)線如寶鋼、馬鋼、酒鋼、安鋼、杭鋼等都采用了此項裝備和技術(shù)。用減定徑機(jī)進(jìn)行精軋的主要優(yōu)點在于： 1） 采用小壓下量軋制，保證了產(chǎn)品尺寸的高精度，可達(dá)到177。 應(yīng)用先進(jìn)的軋機(jī)進(jìn)行精密軋制 （Ａ） 減定徑軋機(jī) 為了提高線材的軋制精度，滿足用戶對產(chǎn)品尺寸精度、 表面質(zhì)量、機(jī)械性能等的要求， 20 世紀(jì) 90 年代初，美國摩根公司和意大利達(dá)涅利公司相繼開發(fā)了減定徑機(jī)組。采用此項技術(shù)的加熱爐，不僅平均節(jié)能約 35%。目前，我國大部分全梁式步進(jìn)爐均運(yùn)用了蓄熱式燃燒技術(shù)。調(diào)節(jié)比可 達(dá) 1： 10。 蓄熱式燃燒技術(shù) 我國 20 世紀(jì) 90 年代初期以前建的用于高線生產(chǎn)線的加熱爐，大都采用步進(jìn)底式加熱爐，為了使鋼坯加熱溫度更均勻， 90年代中期以后建設(shè)的加熱爐大都采用側(cè)進(jìn)側(cè)出的全梁式步進(jìn)爐。 高線生產(chǎn)線采用連鑄坯為原料后與采用初軋坯相比，煉鋼到成材，能耗可降低80kg/t 標(biāo)煤，金屬收得率提高 10%。 我國當(dāng)前線材生產(chǎn)中應(yīng)用的主要新技術(shù)、新設(shè)備 軋前工序 為了獲得優(yōu)質(zhì)的鋼水從而最終保證線材的質(zhì)量，不少生產(chǎn)廠盡量擴(kuò)大轉(zhuǎn)爐容量，增加精煉，鋼坯在進(jìn)加熱爐前設(shè)置或預(yù)留“拋丸 超聲波探傷”或“磁粉 第 5 頁 探傷 修磨”工序。軋制速度一般在 50～ 70m/s 左右 ,只能生產(chǎn)一般水平的建筑用鋼。由于產(chǎn)品的市場是分層次和等級的 ,在對應(yīng)等級的市場中 ,這類生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品銷路仍然看好。 5） 采用了延遲型或標(biāo)準(zhǔn)型風(fēng)冷段 ,能生產(chǎn)一般等級的產(chǎn)品。 3） 采用熱裝熱送工藝的少。 一般水平的生產(chǎn)線 這類生產(chǎn)線的主要特點是： 1） 大都是在 20世紀(jì) 80年代末期至 90年代初期建成或由經(jīng)過改造的二手設(shè)備組成。 6）生產(chǎn)線整體裝備能滿足高品質(zhì)產(chǎn)品的工藝要求。 4）精軋機(jī)前設(shè)有冷卻水箱并采用延遲型風(fēng)冷線，能實現(xiàn)控溫軋制。 2）部分生產(chǎn)線實現(xiàn)了熱送，采用了先進(jìn)的蓄熱式加熱爐。 7） 生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都能得到保障，完全具備了生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品的條件。 5） 采用了溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了真正意義上的控扎孔冷。 3） 軋制的保證溫度達(dá) 110～ 120m/s。大都在 21 世紀(jì)初（ 2021～ 2021 年）正式投產(chǎn)。 具有世界領(lǐng)先水平的生產(chǎn)線 這類生產(chǎn)線主要以寶鋼、馬鋼、新疆八一、安鋼、酒鋼、杭鋼、青鋼等高速線材生產(chǎn)線為代表，其主要特點是： 1） 均從德國西馬克或意大利達(dá)涅或美國摩根或奧鋼聯(lián)引進(jìn)。因此，線材生產(chǎn)面臨著結(jié)構(gòu)調(diào)整的繁重任務(wù)，必須優(yōu)化工藝結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，才能增加市場競爭力。 高速線材制成的各類用途金屬制品見表 2。產(chǎn)品規(guī)格一般為 Φ ～ Φ 12mm 的圓鋼，邢鋼還可上產(chǎn)大規(guī)格的盤卷。目前我國高速線材產(chǎn)品的主要品種有普碳鋼、優(yōu)碳鋼、焊條鋼、焊絲鋼、彈簧鋼、軸承鋼、碳結(jié)鋼、不銹鋼、高速工具鋼、 冷墩鋼、低合金鋼等。 180mm，盤重達(dá)到 2t 以上，線材規(guī)格上限擴(kuò)大到 Φ 20mm～ 25mm。 150mm～ 160mm179。經(jīng)過幾十年不斷的改進(jìn)和更新?lián)Q代，特別是 80 年代以后由于各項制造技術(shù)、自動化控制技 第 2 頁 術(shù)的發(fā)展，檢測技術(shù)的進(jìn)步，使軋制速度突破 100m/s 大關(guān)，最大達(dá)到 120m/s。自 60 年代第一臺全新結(jié)構(gòu)的摩根 450高速線材無扭精軋機(jī)問世后，引起了線材領(lǐng)域的革命性變化。目前我國已成為世界上擁有高速線材生產(chǎn)線最多、產(chǎn)量最大的國家， 2021 年全國線材總產(chǎn)量 4007 萬 t，其中高速線材 萬 t，占 %； 2021 年線材總產(chǎn)量 萬 t，其中高速線材占 75%左右。另一類是將高速線材作為原料，經(jīng)再加工后使用，主要是通過拉拔成為各種鋼絲，再經(jīng)過捻制成為鋼絲繩，或再經(jīng)編制成為鋼絲網(wǎng)；經(jīng)過熱鍛或冷鍛成鉚釘；經(jīng)過冷鍛及滾壓成螺栓，以及經(jīng)過各種切削加工及熱處理制成機(jī)器零件或工具；經(jīng)過纏繞成型及熱處理制成彈簧等等。 高速線材不僅用途很廣而且用量也很大，它在國民經(jīng)濟(jì)各部門中占有重要地位。但是人們追求更為高效的生產(chǎn)工藝以提高軋制速度和成品精度的目標(biāo)卻一直沒有停止。它廣泛用于機(jī)械、建筑和金屬制品行業(yè)。 第 1 頁 1 我國高速線材生產(chǎn)工藝 前言 線材是熱軋材中斷面尺寸最小的一種，由于軋鋼廠需將線材在熱狀態(tài)下圈成盤卷并以此交貨，故又稱之為盤條。 線材是鋼鐵工業(yè)的重要產(chǎn)品之一。從線材軋機(jī)的發(fā)展歷史來看， 20 世紀(jì) 60 年代以前軋制速度達(dá)到 40m/s 之后就很難再提高了。在這一思想的指導(dǎo)下， 1996 年世界上第一臺由美國摩根公司研制成功的高速線材軋機(jī)正式生產(chǎn)，給線材生產(chǎn)領(lǐng)域帶來了革命性的變化，揭開了高速線材 工業(yè)化生產(chǎn)的序幕。高速線材的用途概括起來可分為兩大類：一類是高速線材產(chǎn)品直接被利用，主要用在鋼筋混凝土的配筋和焊接結(jié)構(gòu)件方面。 我國高速線材發(fā)展?fàn)顩r 我國 1987 年開始生產(chǎn)高速線材，受消費結(jié) 構(gòu)不斷升級的影響和消費市場強(qiáng)勁拉動的作用，生產(chǎn)線越建越多，產(chǎn)量快速增長，呈現(xiàn)了在裝備上追求高速、單線、無扭、微張力組合，在產(chǎn)品上追求高質(zhì)量、高品質(zhì)、大盤重等特點。 線材生產(chǎn)發(fā)展的總趨勢是提高軋速、增加盤重、提高精度及擴(kuò)大規(guī)格范圍。線材軋制速度突破了以往的極限，達(dá)到 42m/s。坯料斷面尺寸擴(kuò)大到 150mm179。 160mm，個別使用 180mm179。一般可按速度將高速線材軋機(jī)分為六代，其主要指標(biāo)見表 1： 表 11 六代高速線材軋機(jī)主要指標(biāo) 年代 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 1965~ 1970 1971~ 1976 1977~ 1979 1980~ 1984 1985~ 1995 1995~ 保證軋制速度 /（ ） 42 50 60 75~80 100~105 110~120 最小輥徑速度 /（ ） 50 60 79 90~100 120 150 在今后一段時期內(nèi)，由于經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段，全國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、住房建設(shè)、以及西部開發(fā)將增大對線材的需求。寶鋼、武鋼、馬鋼、酒鋼等還可生產(chǎn)一部分鋼簾線。目前我國高速線材產(chǎn)品大多數(shù)為建筑用材，其次為金屬制品焊、焊條和各類標(biāo)準(zhǔn)件用鋼。 表 12 線材制品及用途 鋼種 制品名稱及用途 低碳鋼 混凝土配筋、鍍鋅低碳鋼絲、制釘、螺絲、金屬網(wǎng)、電纜、通訊線 中、高碳鋼 螺絲、自行車輻條、膠管鋼絲、發(fā)條、鋼絲床、傘骨、衣架、鋼絲繩、預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線 焊接用鋼 焊條、焊絲 彈簧鋼 彈簧、 鋼絲 滾珠軸承鋼 滾珠、滾柱 冷頂鍛用鋼 鉚釘、螺栓、螺帽 不銹鋼 防腐金屬網(wǎng)、不銹鋼焊條、耐熱及非磁彈簧、高級鉚釘、醫(yī)用縫合針 工具鋼 量具、刀具、模具、制針、鐘表用鋼絲工具、琴弦 低合金鋼 帶肋鋼筋 第 3 頁 雖然我國已是線材生產(chǎn)大國，但與先進(jìn)國家相比仍有很大差距，主要表現(xiàn)在高線比低、硬線及合金等高附加值線比低、控冷線材比低、總體質(zhì)量水平低等。 我國高速線材生產(chǎn)線特點概括 目前，我國正在生產(chǎn)的 77 條高速線 材生產(chǎn)線的裝備水平大致可劃為四個等級，即具有世界領(lǐng)先水平的生產(chǎn)線，世界二流水平的生產(chǎn)線，一般水平的生產(chǎn)線，較落后水平的生產(chǎn)線?；蛞渣c菜拼盤方式匯集了 20 世紀(jì) 90 年代后期世界線材生產(chǎn)的最新裝備而建成。 2） 坯料采用連鑄坯短流程熱裝熱送工藝，熱裝溫度可達(dá) 500～ 7500C，加熱爐采 用蓄熱式燃燒技術(shù)。 4） 采用超重型精軋機(jī)組和減定徑機(jī)組，實現(xiàn)了完全意義上的精密軋制。 6） 采用了全數(shù)字控制及交流變頻調(diào)速，并設(shè)有在線測徑和在線探傷裝置。 具有世界二流水平的生產(chǎn)線 這類生產(chǎn)線的主要特點是： 1）大都是 20 世紀(jì) 90 年代中期建成，部分生產(chǎn)線全引進(jìn)，部分生產(chǎn)線中的主要裝備引進(jìn)。 3） 軋制的保證速度在 90～ 105 m/s。 第 4 頁 5）精整裝備較先進(jìn)，自動化程度較高。 這類生產(chǎn)線主要以沙鋼、包鋼、湘鋼、武鋼、昆鋼、天鋼、北臺、邢鋼、鄂鋼、萍鄉(xiāng)等高速線材生產(chǎn)線為代表。 2） 軋制速度一般在 70～ 90 m/s 左右。 4） 基本上沒有采用 20 世紀(jì) 90 年 代興起的各種裝備和技術(shù)。 6） 由于投產(chǎn)時期都在 15 年以上 ,所以對這類生產(chǎn)線的設(shè)備使用 ,工藝應(yīng)用等方面都很熟悉 ,且積累了一套行之有效的生產(chǎn)經(jīng)驗 ,目前 ,這類生產(chǎn)線運(yùn)行成本較低 ,生產(chǎn)效率較高。 較落后的生產(chǎn)線 這類生產(chǎn)線是對原有的復(fù)二重軋機(jī)改造而成 ,或是 20 世紀(jì) 80 年代末至 90年代初建成 ,由于當(dāng)時的起點和市場定位就不高 ,所以裝備水平和技術(shù)水平都低。這類生產(chǎn)線目前約占 77 條生產(chǎn)線中的 1/6 左右 ,隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快和市場競爭壓力的增大 ,以及裝備精良的新生產(chǎn)線在近幾年將不斷地投入使用 ,這類落后的生產(chǎn)線退出舞臺將是必然的。一些采用超高功率電爐的企業(yè)增加了 300m3級別的高爐，將熱鐵水兌 入廢鋼中冶煉，不僅改善了鋼質(zhì)的純凈度，而且減少了電耗。由于節(jié)能的需要，有條件自供坯料的生產(chǎn)線均力求采用熱送鋼坯。它的主要特點是步距可調(diào)，采用新型的低 NOx 型燒嘴，側(cè)燒嘴則采用帶中心風(fēng)的調(diào)焰燒嘴。 20世紀(jì) 90年代中期，日本工業(yè)爐公司在開發(fā)新技術(shù)時使蓄熱體在單位體上的需熱能力取得突破性進(jìn)展，研發(fā)的蓄熱式燃燒技術(shù)在高線生產(chǎn)線鋼坯加熱過程中得到廣泛的應(yīng)用。蓄熱式燃燒系統(tǒng)由蓄熱室和換向裝置組成，可將空、煤氣同時預(yù)熱至 10000C左右，可使用高爐煤氣等低熱值燃料。且縮短了加熱時間，降低了燒損。它由 2 臺減經(jīng)、 2