李慶斌

（東北特鋼集團(tuán)北滿特殊鋼有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161041）

1 前言

東北特鋼集團(tuán)北滿特殊鋼有限責(zé)任公司在2002年與意大利POMINI公司合作引進(jìn)了具有90年代先進(jìn)水平的棒材連軋生產(chǎn)線，于2002年10月熱試車。其中POMINI公司負(fù)責(zé)連軋線的設(shè)計(jì)和主要設(shè)備供貨，ABB公司負(fù)責(zé)全線電控設(shè)計(jì)與電控設(shè)備的供貨，步進(jìn)梁式加熱爐由北京鳳凰爐公司設(shè)計(jì)并制造，其余輔助設(shè)備由國內(nèi)制造，北京鋼鐵設(shè)計(jì)總院承擔(dān)了連軋線的工廠設(shè)計(jì)。

2 生產(chǎn)的鋼種與規(guī)格

目前，北興公司生產(chǎn)產(chǎn)品為圓棒材。軸承鋼生產(chǎn)規(guī)格為φ20-φ75mm，最大軋制速度為13m/s（φ20mm），采用的連鑄坯料為 250mm×280mm，根據(jù)用戶要求可采用模鑄坯生產(chǎn)，坯型 245mm×245mm，坯長 6m。

3 主軋線的組成及布置

主軋線由22架平、立交替布置短應(yīng)力軋機(jī)組成（第一架為平式軋機(jī)），其具體組成為：

3.1 粗軋機(jī)組 4架 φ840mm×4

3.2 中軋機(jī)組 6架 φ730mm×4＋φ510mm×2

3.3 預(yù)精軋機(jī)組 6架 φ510mm×2＋φ420mm×4

3.4 精軋機(jī)組 6架 φ360mm ×6

其中坯料出爐后經(jīng)高壓水除鱗（最大工作壓力為22MPa）進(jìn)入粗軋機(jī)組，粗軋機(jī)組與中軋機(jī)組間為脫頭軋制，且各機(jī)組后各有一臺(tái)飛剪。

冷床尺寸為102m×10m，并帶有可開啟的保溫罩，切斷設(shè)備有1000噸冷剪和1250無齒鋸。

4 控軋控冷設(shè)備及布置情況

在主軋線16架軋機(jī)后、20架軋機(jī)后及22架軋機(jī)后，各有一段水冷段，其工藝布置圖如下圖1：

圖1 精軋機(jī)組前、后及機(jī)組內(nèi)設(shè)置水冷裝置

其工藝參數(shù)如下：

4.1 1#水冷段（16架軋機(jī)后）

水冷線長度：約6m

返紅距離：約18m

最大水壓：0.8Mpa

最大水流量：120m3/h

最多水冷管數(shù)量及型號(hào)：

2 個(gè) TR40（φ16～φ30）

2 個(gè) TR50（φ32～φ40）

2 個(gè) TR75（φ42～φ60）

4.2 2#水冷段（20架軋機(jī)后）

水冷線長度：約12m

返紅距離：約15m

最大水壓：0.8Mpa

最大水流量：240m3/h

最多水冷管數(shù)量及型號(hào)：

4 個(gè) TR40（φ16～φ30）

4 個(gè) TR50（φ32～φ40）

4 個(gè) TR75（φ42～φ60）

4.3 3#水冷段（22架軋機(jī)后）

水冷線長度：約12m

最大水壓：0.8Mpa

最大水流量：180m3/h

最多水冷管數(shù)量及型號(hào)：

3 個(gè) TR40（φ16～φ30）

3 個(gè) TR50（φ32～φ40）

3 個(gè) TR75（φ42～φ60）

4.4 在線高溫計(jì)的布置

主軋線上設(shè)置了5個(gè)高溫計(jì)，分別布置在出爐、4架軋機(jī)后、1#水冷段后、2#水冷段后、3#水冷段后。

5 控軋控冷技術(shù)在北興公司的應(yīng)用情況

目前，北興特鋼控軋控冷線主要應(yīng)用在軸承鋼棒材上，通過連鑄坯控制偏析程度、加熱擴(kuò)散、控制終軋溫度降低軸承鋼的網(wǎng)狀級(jí)別。

從開始試驗(yàn)到目前主要采取了以下幾點(diǎn)措施：

5.1 控制連鑄坯料的 [C]=0.95～1.00%之間。

5.2 控制連鑄坯料的加熱2段和均熱段溫度在1200℃以上，均加之和保證在120分鐘以上，對(duì)于模鑄坯料控制加熱溫度在1140～1180℃。

5.3 四架后170圓坯料停留時(shí)間控制在3～4分鐘，保證進(jìn)入中軋機(jī)組的溫度控制在950℃左右。

5.4 合理選擇水冷管直徑與棒材直徑相差10～15mm，以保證棒材冷卻效果及冷卻均勻。

5.5 保證來水壓力和來水流量。

5.6 設(shè)備實(shí)現(xiàn)棒材紅頭軋制，保證棒材軋制順利進(jìn)行。

5.7 生產(chǎn)過程中，軋機(jī)末架速度降速5～10%。

5.8 冷床冷卻方式為自然冷卻。

5.9 試驗(yàn)規(guī)格主要集中在φ22～φ40之間，通過以上措施，出現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)果同一批次不穩(wěn)定現(xiàn)象，個(gè)別試樣出現(xiàn)超標(biāo)。

6.1 從金相觀察，連鑄坯中心1.5mm范圍內(nèi)碳偏析較為嚴(yán)重，有的邊緣碳與中心碳差20個(gè)，造成中心網(wǎng)狀碳化物提前析出，大多數(shù)級(jí)別在4～5級(jí)的水平，而其它區(qū)域的網(wǎng)狀碳化物的級(jí)別在3級(jí)以下的水平。

6.2 模鑄坯的網(wǎng)狀情況較連鑄坯的情況要好些，其合格率能保證在80%以上的水平.

6.3 對(duì)于φ32～φ40mm的其終軋溫度有時(shí)不能保證在800～850℃之間，大多數(shù)為850～900℃，上冷床溫度也較高，大多數(shù)為780～900℃之間，造成其網(wǎng)狀級(jí)別較高，此規(guī)格是下次試驗(yàn)的重點(diǎn)攻關(guān)對(duì)象。

6.4 生產(chǎn)過程中，設(shè)備上實(shí)現(xiàn)了紅頭軋制，保證頭部不被淋黑，改善了棒材咬入情況，保證了軋制穩(wěn)定，但頭尾未穿水長度在10～30米范圍內(nèi)，主要原因?yàn)榭刂扑_啟的比例閥動(dòng)作較慢，其全開啟時(shí)間在2～3秒，而棒材進(jìn)入水冷管的速度在4～9m/s。

6.5 水處理站來水流量設(shè)計(jì)總流量為540m3/h，但實(shí)際流量只能保證在100～190m3/h，此問題在下步試驗(yàn)過程中加以解決。

6.6 對(duì)于管徑與棒材直徑相差較大時(shí)，水冷管的冷卻效果不好，下步準(zhǔn)備增加氣封的數(shù)量，保證水冷效果。

6 主要問題

7 下一步措施

7.1 進(jìn)一步控制加熱溫度，進(jìn)而有效控制棒材終軋溫度。

7.2 提高供水比例閥的動(dòng)作速度，減小棒材未穿水的長度，最終控制在1～2米的范圍內(nèi)。

7.3 提高供水系統(tǒng)的供水總量。

7.4 通過自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)棒材溫度、水壓和水流量的合理匹配。

7.5 研究可行方案，在上冷床前的輥道中再上一段水冷段，以增加軋后冷卻效果，降低棒材上冷床溫度。

[1]王友銘，李曼云，韋光.鋼材的控制軋制和控制冷卻，1995(1).

[2]盧盛意.連鑄坯質(zhì)量（第 2版）[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2000（10）.