姜金良,李興國
(重慶鋼鐵集團(tuán)公司,重慶 400080)
隨著型鋼市場的變化,型鋼生產(chǎn)和生產(chǎn)線建設(shè)也出現(xiàn)新特點(diǎn):產(chǎn)量變化不大,專業(yè)化軋機(jī)出現(xiàn)并進(jìn)一步發(fā)展。這一現(xiàn)象,順應(yīng)了型鋼專業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展方向。重慶鋼鐵公司大型軋機(jī)起始于1938年,現(xiàn)在已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)代型鋼的生產(chǎn),決定進(jìn)行技術(shù)改造。
近幾年,國內(nèi)型鋼軋機(jī)的建設(shè)非常迅速,主要集中在萬能軋機(jī),大型鋼的產(chǎn)量也不斷增加,據(jù)冶金協(xié)會統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示,2009年國內(nèi)大型鋼的產(chǎn)量達(dá)到947萬t,主要集中在河北、山東、安徽3省,占總量的70%以上,呈現(xiàn)出地區(qū)不平衡和產(chǎn)品不平衡現(xiàn)象。產(chǎn)量具體分布見表1。
表1 2009年國內(nèi)主要省份大型鋼生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)表(單位:萬t/年)
H型鋼作為結(jié)構(gòu)用鋼,近幾年發(fā)展很快,生產(chǎn)H型鋼的企業(yè)有馬鋼、萊鋼、日照鋼鐵、津西、長治等工廠[1]。我國H型鋼的產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到1000萬~1300萬t。而工、角、槽鋼等其他型材品種,產(chǎn)量增長很少,生產(chǎn)的企業(yè)也以國內(nèi)主要的大型鋼鐵企業(yè)為主。
型材的多樣性導(dǎo)致裝備多樣性,主要分為以下情況:
(1)萬能軋機(jī)生產(chǎn)重軌和H型鋼。重軌和H型鋼由于其特殊的斷面形狀,翼緣較寬,用傳統(tǒng)二輥軋機(jī)生產(chǎn)時(shí),翼緣寬展量得不到足夠得變形,萬能軋機(jī)的引入,帶來技術(shù)進(jìn)步,目前全國建成以及正在建設(shè)的萬能軋機(jī)生產(chǎn)線已接近飽和。
(2)連軋機(jī)生產(chǎn)對稱斷面異型鋼材。連軋的推廣使,簡單斷面型鋼生產(chǎn)得到成功應(yīng)用,連軋生產(chǎn)線產(chǎn)品主要以對稱斷面的槽鋼、角鋼和大圓鋼為主,規(guī)模較高,但是不能生產(chǎn)嚴(yán)重不對稱斷面的異型鋼材,該類生產(chǎn)線國內(nèi)還不多。
(3)傳統(tǒng)的型鋼軋機(jī)。我國橫列和跟蹤布置的兩輥軋機(jī)較多,多為Φ450~Φ650mm的中型軋機(jī)[2],這部分軋機(jī)工藝落后,自動化水平差,屬于國家政策淘汰范圍??梢赃m當(dāng)對該類型軋機(jī)進(jìn)行改造,生產(chǎn)專用型鋼,比如:橋梁用C型鋼、M型鋼、E型鋼、F型鋼、王型鋼、汽車輪輞用5.5~8.0輪輞鋼、鐵路用K60墊板以及周期斷面的鋼釬等專用型鋼軋機(jī)[3]。
重慶鋼鐵集團(tuán)公司型鋼大型軋機(jī),原屬清朝漢冶萍公司漢口鐵廠設(shè)備,1938年搬遷至大渡口,為重慶鋼鐵公司原型,主要生產(chǎn)38 kg重軌、M和E系列礦用鋼,近幾年開發(fā)了系列船用和橋梁用球扁鋼,為國內(nèi)船用球扁鋼主要生產(chǎn)基地。隨著市場變化,該軋機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足市場需求,需要對其技術(shù)改造。
改造后的重鋼大型軋機(jī),生產(chǎn)的主要品種為高檔的船用、橋梁用、工程車輛以及核電等特種需求的鋼材,鋼種的覆蓋范圍,也直接擴(kuò)展到500MPa級以上,并預(yù)留了產(chǎn)品深加工和表面預(yù)處理工藝。
(1)坯料。根據(jù)產(chǎn)品特征,經(jīng)過對產(chǎn)品寬度和長度(計(jì)量單位mm)計(jì)算,坯料選型如下:(2)產(chǎn)品大綱。型鋼產(chǎn)品設(shè)計(jì),是依據(jù)市場調(diào)查報(bào)告和目前穩(wěn)定運(yùn)行的市場體系綜合分析而設(shè)計(jì)。常規(guī)產(chǎn)品按照目前穩(wěn)定運(yùn)行的銷售統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì),新擴(kuò)展產(chǎn)品依據(jù)市場調(diào)查結(jié)論設(shè)計(jì)。綜合分析后認(rèn)為,型鋼改造的年生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)為50萬t,設(shè)計(jì)的產(chǎn)品大綱如下:
表2 設(shè)計(jì)的產(chǎn)品大綱表
(3)生產(chǎn)工藝。大型型鋼生產(chǎn),按照熱軋交貨設(shè)計(jì),部分產(chǎn)品熱處理交貨(規(guī)劃),部分產(chǎn)品做深加工和表面預(yù)處理(規(guī)劃),熱軋生產(chǎn)線的工藝如下:
在線產(chǎn)品——坯料加熱(均熱)→950mm開坯機(jī)→800 mm中軋(2架)→800mm預(yù)軋→800mm完成軋制→1800mm熱鋸分段成倍尺→軋件熱預(yù)彎→步進(jìn)冷床冷卻→1200mm懸臂矯直機(jī)矯直→軋件成排編組→1800mm冷鋸鋸切定尺→成品檢驗(yàn)→碼垛打捆(在線產(chǎn)品)。
離線產(chǎn)品(規(guī)劃)——接在線產(chǎn)品→1800mm冷鋸鋸切定尺→檢驗(yàn)→深加工(機(jī)械預(yù)處理、熱處理)→成品檢驗(yàn)(含探傷)→碼垛打捆。
圖1 工藝平面布置簡圖(離線產(chǎn)品在規(guī)劃當(dāng)中)
整個(gè)生產(chǎn)線布置呈順列布置,軋機(jī)分4列5架,分別由950mm和800mm的閉口和半閉口型鋼軋機(jī)組成,開坯軋機(jī)和中軋機(jī)列利用目前存量資產(chǎn),其他軋機(jī)新增,具體平面布置圖見圖1。
型鋼技術(shù)改造采用了一系列成熟先進(jìn)的技術(shù),主要如下:
(1)加熱爐采用空氣單蓄熱燃燒型式,采用汽化冷卻節(jié)約能源;
(2)全線采用自動軋鋼,自動化高度集成,具備軋件跟蹤,程序優(yōu)化功能;
(3)熱鋸、冷鋸采用液壓比例調(diào)節(jié),自動適應(yīng)鋸切壓力變化;
(4)冷床上料裝置采用自動熱預(yù)彎系統(tǒng),減輕溫度應(yīng)力帶來軋件彎曲;
(5)冷床采用步進(jìn)機(jī)構(gòu)和平移鏈條結(jié)合形式,節(jié)約投資;
(6)軋件采用長尺冷卻,提高金屬收得率;
(7)成品采用自動碼垛,改善包裝質(zhì)量。
型鋼的生產(chǎn)和發(fā)展,是源于型鋼市場的變化。雖然國內(nèi)鋼材總體產(chǎn)能過剩,但是專用型鋼生產(chǎn),仍然不能滿足市場的需求,一部分產(chǎn)品仍然需要大量進(jìn)口,特別是高檔型鋼。型鋼產(chǎn)品以其特殊的形狀和特殊用途,在市場中占有一定地位。隨著下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,型鋼產(chǎn)品的需求會更向多樣化發(fā)展。在鋼廠技術(shù)改造中,建議向?qū)S密垯C(jī)的方向發(fā)展,同時(shí)注重向軋后整理和深加工方向拓展,使型鋼產(chǎn)品不斷推陳出新,繁榮我國的型鋼事業(yè)。
[1]徐 峰,何彩紅,徐 勇.國內(nèi)熱軋H型鋼工藝特點(diǎn)[J].鋼鐵研究,2009,(4):59-61.
[2]錢大川.型鋼生產(chǎn)新技術(shù)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)匯編實(shí)用手冊[K].北京:中國冶金出版社,2007.
[3]袁志學(xué),馬水明.中型鋼生產(chǎn)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2005.