高速线材工艺详解

宝钢高速线材手册宝山钢铁股份公司2004年一、宝钢高线厂简介(1)宝钢高线项目于1996年2月正式与五家外商签订了引进合同，其中：主体机械设备美国Morgan公司主体电器设备瑞典ABB公司加热炉机械设备法国STEIN公司水处理设备美国MH公司供配电设备日本TOSHIBA公司其它设备由国内合作制造。宝钢高线厂简介(2)1997年6月18日破土动工1998年12月15日粗中轧机组热负荷试车1999年1月29日全线热负荷试车1999年3月26日正式投产，进入功能考核阶段，同年6月功能考核基本完成。1999年7月实现月达标2003年年产量达56万吨宝钢高线厂简介(3)宝钢高速线材轧机是具有20世纪90年代国际先进水平的线材轧机，全线连续无扭轧制。设计年产量40万吨设计原料规格模铸坯140x140x13650~14650m连铸坯160x160x10800~11500m设计产品规格Φ5.0－Φ25.0mm光面线材Φ16.0mm以下规格0.5mm逐档递增Φ16.0mm以上规格1mm逐档递增最大轧制速度120m/s生产保证速度110m/s产品保证精度±0.1mm最大卷重2.25吨二、宝钢高线生产情况(1)宝钢高线设计产品大纲产品品种代表钢种Φ5.0Φ5.5Φ6~6.5Φ7~12Φ13~18Φ20~25合计50CrV,55SiCr60Si2Cr一般用途B65Mn,65Si2Cr200020004000钢帘线B70LX,B77LX10000200000210000胎圈钢丝SWRH72A50001500020000预应力钢绞线SWRH82B150002500040000B35VB,SCM435SCR440,B20MnTiBSWRCH10A~SWRCH20ASWRCH10K~SWRCH35KYGW12B08MnMoTiB焊条SWRY111500015000碳素结构钢低碳钢SWRM8~SWRM203000200015000200002000024050030000245007000015000400000弹簧钢汽车用途500250030006000优质碳素结构钢冷镦钢优质冷镦钢350001000045000一般冷镦钢5000500050001500025000合计焊条钢焊丝200023000宝钢高线生产情况(2)2000年及2001年上半年宝钢高线分钢种线材产量实绩钢种大类用途产量(t)比例(%)产量(t)比例(%)高级弹簧钢22000.4441001.64普通弹簧钢20000.405000.20轮胎钢丝钢帘线21500.4330001.20预应力钢丝钢绞线22240044.139800039.26一般硬线6770013.434000016.03一般冷镦钢12450024.706570026.32优质冷镦钢38000.7526001.04焊丝钢焊丝280005.56222008.89钢纤维84001.6724000.96软线316006.2788003.53PC钢棒79001.573000.12轴承钢31000.6219000.76合金结构钢2000.041000.04易切削钢500.01总计504000100249600100成材率(%)95.896.5冷镦钢软线钢2000年2001年上半年弹簧钢优质碳素结构钢三、宝钢线材产品主要特点(1)1、产品规格范围大。从Ф5.0～Ф26.0mm；2、产品硬线比高、优质比高、细线比高和盘重大；3、线材产品尺寸精度高；4、线材表面质量好；4、盘条性能均匀；5、钢质纯净，（S、P）含量低；6、化学成份稳定，偏差小；7、产品索氏体化率高。预精轧机组1#侧活套精轧机组2A2B水箱2#侧活套减定径机组吐丝机散卷运输机夹送辊水箱集卷站3A3B4#1H2V3H4V5H6V粗轧机组S6飞剪加热炉区保温辊道夹送辊立活套7H8V9H10V11H12VS1213H14V中轧机组水箱S18剪1#四、宝钢高线生产工艺流程往P/F线立活套立活套立活套原料库可存放1402、1602模铸坯或连铸坯，按炉次堆放在料架内。2台磁盘吊原料库及上料台架上料台架驱动形式：电动步进梁最大载荷：80吨称重、测长侧装侧出步进梁式加热炉内宽：15.3m有效长度：21m使用燃料：高焦炉混合煤气额定加热能力为：120t/h加热炉粗轧机组：平立交替式轧机6架采用交流电机传动微张力控制轧制粗轧机组及S6飞剪S6飞剪：最大剪切断面:4395mm2最大剪切力:520KN切头尾、废品剪切中轧机组：平立交替式轧机8架采用交流电机传动微张力及活套控制轧制中轧机组及S12飞剪S12飞剪：最大剪切断面:1140mm2最大剪切力:135KN切头尾、废品剪切活套：实现无张力轧制，提高轧件尺寸精度预精轧机组：平立交替式轧机4架采用交流电机传动活套控制轧制预精轧机组精轧机组：45°顶交V型重载悬臂式轧机8架采用交流电机集体传动S18飞剪及精轧机组S18飞剪：最大剪切断面:830mm2最大剪切力:84KN切头尾、废品剪切。减定径机组：45°顶交V型重载悬臂式轧机4×2架减定径机组采用交流电机集体传动ORBIS测径仪：适用的速度范围8.7-120m/s适用的最高温度980℃/s测量精度±0.022mm测径仪及吐丝机卧式，倾角20°设计最大速度：150m/s吐圈直径1075mm有头部定位、尾部加速和降速、吐丝摆动等功能10段辊道式延迟型全线长度为103.8m带保温罩段长度为81m散卷运输机辊道线速度范围0.1～2m/s冷却速度范围0.3～20℃/s冷却风机14台每台风机风量154000m3/h上集卷•线圈分配器集卷站下集卷•双芯棒式•收集卷高2400mm•钩式运输线•全线长度约560m•60个钩子•运输速度为0.25m/sP/F线打捆机•卧式•最大压紧400KN•压紧后最大高度1.8m•钢带捆扎4道•三维立体管理•三维坐标跟踪•按轧批号堆垛成品库•按需求多种包装方式五、宝钢高线生产的工艺特点(1)1、“8+4”工艺–减定径机组•提高生产率•增加轧机的利用率•提高产品精度•自由尺寸轧制精轧机组2A2B水箱减定径机组水箱3A3B4#宝钢高线生产的工艺特点(2)2、在线尺寸精度及缺陷检测•动态连续地检查线材的表面，并判断线材表面是否有缺陷•周向全方位动态旋转地对线材成品进行测量，并随时反映成品的外径和椭圆度精轧机组减定径机组涡流探伤仪测径仪宝钢高线生产的工艺特点(3)3、控制轧制和STELMOR控制冷却工艺预精轧机组1#侧活套精轧机组2A2B水箱2#侧活套减定径机组吐丝机斯太尔摩冷却线水箱集卷站3A3B4#水箱1#立活套宝钢高线生产的工艺特点(4)4、STELMOR水冷系统•闭环反馈式水冷系统•水冷段＋恢复段•独特的喷嘴形式和布置•精轧机机架间水冷宝钢高线生产的工艺特点(5)5、STELMOR风冷系统•“佳灵”装置风量分配技术•输送机速度控制独立、方便•运输机设有固定落差•有利于改善盘条性能的均匀性中心边缘边缘水箱•闭环式水箱系统+带有风机和保温罩的STELMOR线宝钢高线生产的工艺特点(6)6、STELMOR控制冷却方式六、宝钢高线控制信息系统特点1、主传动为交流电机变频传动2、直接转矩控制3、两级自动化控制4、高速和高精度的自动控制5、实时物料跟踪、生产监控和生产信息管理6、自动在线轧辊管理7、设备运行状态监视8、成品库盘卷的三维坐标管理七、线材产品一贯制造过程简介(1)(一)转炉模铸产线工艺流程简图BF铁水→铁水预处理(脱Si、P、S)→LD-CB→炉外精炼(LF，RH，KIP，CAS)→钢锭下注→热送→均热→Ф1300×2初轧机→热火焰清理→大方坯→精整→入库→6VH连轧→冷却→超声波探伤→磁粉探伤→砂轮修磨→入库→线材轧制→盘条•优质的进口矿石•齐全的铁水预处理手段•高炉铁水预脱Si•混铁车脱P、S•Mg粉深脱S装置•铁水中能实现P≤0.020%，S≤0.005%线材产品的一贯制造过程简介(2)1、优质铁水及先进的铁水预处理手段线材产品的一贯制造过程简介(3)2、功能齐全、高效的炉外精炼设备设备功能实现指标RH真空脱气，除夹杂H≤2ppm，O≤20ppm，N≤50ppmLF脱氧，脱硫，夹杂物变性处理O≤15ppm，S≤20ppm，Al2O3夹杂下降50%KIP吹Ar，喷粉，脱硫CAS吹Ar，成分微调扒渣机除去转炉下渣，提高钢水纯净度•合理设计锭型•压缩比大•Ar气保护浇注线材产品的一贯制造过程简介(4)3、合理的浇注系统•不同钢种采用不同的均热模式•灵活控制均热方式•尽量避免脱碳及减少氧化线材产品的一贯制造过程简介(5)4、灵活控制均热方式•大功率初轧机•在线热火焰清理装置•6VH连轧机线材产品的一贯制造过程简介(6)5、先进的开坯系统•高精度的超声波探伤装置•抛丸、磁探装置•砂轮修磨线材产品的一贯制造过程简介(7)6、先进高效的检查清理手段•纯净钢冶炼、精炼技术•夹杂物无害化控制技术•高碳钢偏析等生产控制技术线材产品的一贯制造过程简介(8)7、宝钢拥有和开发的先进工艺技术脱硫铁水，厂内优质返回废钢→EAF→LF→VD→CC→初轧方坯精整→线材轧制→盘条线材产品的一贯制造过程简介(9)(二)电炉连铸产线工艺流程简图线材产品的一贯制造过程简介(10)1、设备情况设备制造商配备功能LF意大利DANIELI公司喂丝机升温、脱[O]、脱[S]、夹杂物处理意大利DANIELI公司除氢、脱[N]、脱[S]、脱[O]CC意大利DANIELI公司废钢预热自耗氧枪，碳氧枪EBT真空喂丝机MEMS液面控制保护浇注等离子枪EAF法国CLECIM公司脱碳、升温、除P，SVD线材产品的一贯制造过程简介(11)2、工艺特点•钢水杂质元素含量低。•P、S含量低。P≤0.010%，S≤0.005%。•O、N低。O≤20ppm，N≤60ppm。八、线材产品介绍(1)1、预应力钢丝钢绞线•目前的产品规格为Φ7.0-13.0•SWRH82B、SWRH82B-1•按盘条的原始强度选择不同钢种•面缩率高•微合金化技术•2000MPa级钢绞线用钢•SWRS82B镀锌钢丝用钢•盘条每月出口韩国、泰国和美国等国。线材产品介绍(2)2、钢帘线用钢•成功生产B72LX、B82LX钢帘线专用盘条•夹杂物控制技术•夹杂物无害化技术•夹杂物宽度≤5μm的占80%以上，100%控制在10μm以下•正式成为贝卡尔特的全球供应商之一•正式成为米其林的全球供应商之一•出口到法国、意大利、泰国、韩国日本等国家线材产品介绍(3)3、弹簧钢•55SiCr、50CrV、60Si2Mn、60Si2Cr、65Mn•用途：气门簧、悬挂簧、普通用途•夹杂物控制技术•夹杂物最大宽度控制在15μm以内•盘条表面脱碳控制技术•60Si2Mn疲劳寿命≥20万次•55SiCr疲劳寿命≥1000万次线材产品介绍(4)4、焊丝钢•CO2气体保护焊丝、埋弧焊丝•ER70S-6、H10Mn2G、H10Mn2等系列•H10Mn2G低温冲击性能达到国外同类水平•BH08MnMoTiB用于管线钢焊接，拥有专利技术•适合高速拉拔，拥有技术诀窍线材产品介绍(5)5、冷镦钢•SWRCH6A-22A、SWRCH10K-50K、SCr440、SCM435、ML15MnVB等系列•产品规格Φ5.5–26.0•盘条表面质量保证技术•适于生产内六角等复杂变形特点的冷顶锻件•应用于汽车、大桥等重点项目与工程•高级合金高强度螺栓用钢工艺研究•在线半球化工艺研究宝钢股份公司管理体系(2)•宝钢高度的机械化和自动化，基本上消除了繁重的体力劳动，减少了生产过程中的危险作业，劳动环境显著改善。公司重视职工的安全和健康，逐步形成了具有宝钢特色的职业健康安全管理模式.•1995年1月宝钢质量管理体系通过ISO9001认证.•1998年1月环境管理体系通过ISO14001认证.宝钢股份公司管理体系(3)•1998年计量管理体系通过国家“完善计量检测体系”ISO10012-1认证.•1999年汽车板质量管理系统通过QS9000认证，•2000年通过化学检测、力学检测和物理检测的ISO/IEC导则25的实验室认可.