浅析石钢高线特钢生产线

王红军，李俊慧，郑晓宁，张俊波

（河北钢铁集团公司石钢公司，河北 邯郸 056015）

石钢高线工艺流程图：

石钢高线采用自动级联和微张力控制，堆钢检测，轧机监控等技术，将保证一个较高的效率并降低由于人员失误而造成的风险，实现无人化，少人化。

为了生产高附加值的特殊碳钢钢种产品，该生产线的设计可进行优质冷墩钢，弹簧钢和轴承钢的低温轧制，其要求分开的带足够长度均温段的温控区来达到使进入无扭精轧机和减定径机轧材温度相对均匀，这是为了使吐落在斯太尔摩输送辊道上的线圈拥有一致的细晶金相结构，以便进行在线退火，其可消除或有效减少下游的工序。

1 石钢高线特钢产线工艺优点

1.1 智能二级燃控加热炉

加热炉采用中冶京诚设计的凤凰炉。该加热炉为端进端出，步进底式结构；由预热、加一、加二、均热四段组成；采用纯天然气为燃料；使用脉冲式烧嘴，计算机控制燃烧系统；加热能力为每小时120吨。端进端出，炉体设计4个炉门，分别对应200方连铸坯台架入炉、150方开坯台架入炉、正常轧制出坯炉口和反向异常退炉出坯口，应对各种突发情况和需求。炉体四段加热设计，多点温度检测，二级计算机燃控控制，温度控制精确，保证坯料的加热通体温差控制符合要求。炉底采用四动和六定，十支连续支撑梁设置，适用8-12米不同长度坯料，在均热端支撑梁有位置变动，以避免炉底支撑梁对坯料底部接触冷却的黑印，使坯料温度更加均匀。

1.2 实施粗轧脱头轧制

石钢高线定位为特钢生产线，对于合金钢长材而言，合金材质和变形特性（温升），使终轧速度不要求太高，但相对坯料的断面积却比碳素钢大，石钢坯料规格为150和200方两种，加之受粗轧机最低入口速度限制（某些钢种要求1架咬入速度不得低于0.12m/s），要求粗、中轧必须脱开轧制，不能形成全连轧。石钢高线实施脱头轧制技术，这样钢坯在粗轧机可使用较高的粗轧速度，轧制过程灵活，加上轧后保温辊道输送，减少钢坯头尾的温差，能够生产合金结构钢、合金工具钢、弹簧钢、齿轮钢等高端品质钢种。

1.3 增加中频加热

对于一些轧制变形温度范围较窄和头尾温差要求敏感的钢种，实施脱头轧制后仍需二次加热，保证轧制过程的顺行稳定和满足产品质量，该轧线在1#剪后增加中频加热装置，由4个中频感应线圈组成，总功率2500kw，频率为0.5kHz～1.5kHz，辅以夹送辊，保证轧件顺利通过感应加热装置，温度控制精度±5°，头尾温差不大于10°，轧件温度由计算机系统自动调节控制，满足轧制窄范围钢种的温度补偿。

1.4 高速区采用摩根6代高速无扭轧制

摩根6代轧机为最先进的高线轧机之一，为超重型重载高速低重心顶交45°V型无扭轧机，其特点是：产品规格范围宽，从φ5.0mm∽φ28mm；产品尺寸精度高，尺寸偏差最小±0.1mm，椭圆度最小0.12；表面质量好；产品硬线比高，覆盖钢种范围广，从碳钢到不锈钢甚至高温合金钢，优质比高，盘重大；可实现低温轧制，最小入口轧制温度达750°；盘条通条性能稳定，成品索氏体化率高；采用交流电机集体传动，可实现自由轧制，增加轧机利用率，提高生产效率。该轧线摩根轧机布置为2（250）+8（4*250+4*230）+4（2*250+2*150）共14架，由预精轧、精轧机和减定径三部分组成，为最终成品尺寸精度提供保证；预精轧1591kw，精轧机7625kw，减定径4610kw电机功率，为满足特钢低温轧制而提供设备保障。其它优势不再细赘。

1.5 高线轧后控冷

石钢高线设计最高轧速115m/s，在预精轧和精轧机后设置3段水箱，减定径后设有2段水箱，对轧件温度进行控制，使其在一定的奥氏体组织条件下进行形变；整体水箱采用闭环自动温控系统控制温度波动，温度差值控制在10°左右，可使线材温度急剧降至750°～920°，使轧后形成极细奥氏体组织保留下来，为相变提供合适的金相组织和温度条件，同时避免二次氧化生成。

1.6 在线影像式检测设备表面质量检测

虽然冷态检测的技术手段相当多，然而，冷态检测的效益有其限制；冷态检测发现生产质量问题时已无时效性（非生产即时检测），无法及时据以修正生产工艺。亦即，无法有效解决产品成材率与客户满意度间相互排斥的现象，也无法起到保护轧制设备的作用。基于以上的限制，自动化热态在线检测设备对轧延厂的产品质量与成材率实质提升上，有其必要性，特别是影像式检测设备，即使在系统安装初期仍在调整检测参数阶段，即时影像回馈功能都将对现场轧制过程控制、工艺改善、轧机保护起到积极作用。

1.7 双托板集卷收集

集卷筒盘条成品收集采用双托板结合卷芯架。上托板高位接钢，降低盘条集卷桶收集落差，减少划伤，优化卷形；上托板下降至下位时，自动将盘卷放置与下托板上，避免盘卷端部相对位移，杜绝传统分离爪打开时造成盘卷端部的冷划伤；下托板下降至低位，将盘卷自然放置与卷芯架台阶上，加上卸卷小车操作，杜绝盘卷内侧冷划伤

1.8 全线产品质量控制

1架开坯前设有1次除磷，10架后增加二次除磷，1架2架5架出口有高压空气吹扫，多措并举避免氧化铁皮压入，提高产品表面质量，降低轧槽磨损，改善生产环境；预精轧、精轧机和减定径后各安装一台奥贝斯测径仪，对中间轧件进行动态不间断的尺寸测量，监控轧件尺寸波动，提醒操作人员及时调整红坯尺寸和张力设定，保证成品尺寸通条均匀性；减定径后热眼对成品缺陷实时监控，及时发现产品表面缺陷，防止批量废次品产生，最大程度提高合格率，降低职工劳动强度；全轧线导槽增加滚动装置，减少热划伤产生，为减少成品缺陷提供保证；打包及入口环节，凡与成品接触部位，采取软材质接触，以避免成品冷划伤产生；并且预留在线探伤位置，全面保证高线特钢产品内外质量。

2 结语

石钢高线特钢生产线工艺布置充分考虑特钢生产工艺特点，根据产品大纲进行设计布置，结合石钢特钢生产优势，给高线特钢生产注入新鲜活力，必将成为特钢高线的新星，为河钢新产品升级添写浓妆重彩的一页。