图1 莱钢中小型车间工艺平面布置简图
1 上料台架 2 测长称量装置 3 加热炉 4 高压水除磷 5 热坯剔出台架 6 粗轧机组
7 曲柄式切头剪 8 中轧机组 9 回转式切头剪 10 精轧机组 11 水冷段 12 组合式飞剪
13 步进式冷床 14 辊式矫直机15 摆式冷剪 16 短尺收集台架 17 成品码垛收集系统
18 打捆机 19 成品收集台架
上料台架 → 辊道及称重 → 加热炉 → 高压水除磷 →FK 辊道→ 夹送辊 → 粗轧机组
→ 曲柄式切头剪 → 中轧机组→ 切头、碎断剪 → 精轧机组 → 水冷却段 → 组合式分段剪
→ 带制动板辊道 → 弹簧扁钢成迭装置 → 步进式冷床→ 弹簧扁钢拆迭装置 → 矫直、剪切系统
→自动堆垛 → 打捆→ 成捆钢材称重装置 → 成品入库发货

图2 工艺流程简图
轧线主要工艺特点
-该车间的原料由连铸车间采用保温辊道热送,设计入炉温度可达500℃以上,节约能源。
-步进梁式加热炉可保证钢坯表面脱碳最小。
-全连续18架平—立交替布置轧机。实现轧件的无扭转轧制,粗轧机至中轧前两架轧机间采用微张力轧制,8~18架轧机间设置活套,采用无张力轧制。对小规格圆钢、螺纹钢采用切分轧制。
-粗轧机组采用ESS型节能悬臂粗轧机。
-中、精轧机组自动快速更换,提高了生产率。
-机架尺寸设计、备件及维修统一,互换性高。
-孔型设计合理,轧辊易调整,最终产品精度高,质量好。
-设有矫剪联合(CCL)作业系统,采用门式10辊矫直机多线矫直,摆剪多线剪切,无定尺挡板,剪切精度0~+20mm,缩小设备间距。
-坯料跟踪,重量优化和长度测量,以实现定尺优化。在钢坯开始轧制时估算轧件的剩余末端长度,利用估算值进行最后几根定尺剪切长度的再分配,提高成材率。
装备有自动码垛、捆扎及收集系统。
轧线主要设备特点
1 加热炉
加热炉小时产量120t,有效尺寸21.8m×10.8m,加热温度1050~1150℃。
加热炉主要技术特点:
(1)炉子上均热段和上加热段使用平焰烧嘴,温度场均匀,压力稳定,保证了向坯料良好传热;无过热点,沿坯料长度温度分布均匀;可快速调节烧嘴供热量,坯料表面温度均匀,避免短期待轧时热量损失和过烧坯料表面,压力均匀使炉压控制准确,减少炉子开口处冷空气吸入及烟气溢出。
(2)炉子下均热段和下加热段使用纵向烧嘴,可在任何生产能力下炉内沿炉宽方向均匀供热;每个烧嘴的火焰辐射均位于两根梁之间,减少了遮蔽作用,使“黑印”最小。下均热段烧嘴安装面向出料端端墙,产生动压,防止冷空气进入炉内,烧嘴通道限制烟气通过,保持下均热段较高静压,并且,准备出料的坯料前段,可利用坯料和炉门之间的炉气加热;下加热段烧嘴面向装料端端墙,以便在减少供热量时,火焰高温点向烧嘴通道方向移动,使烟气能很好利用,减少了热耗。
(3)均热段和加热段之间采用炉顶隔墙及烧嘴通道,使均热段温度能精确控制,不受加热段温度的影响。在不同生产率条件下,均可减少加热段和均热段的热耗,即平均热耗较低;增加均热段烟气的流动阻力,以便在此产生稳定的压力,并减少从出料门吸入冷空气,在供热量减少时,保证均热段温度不至于很快降低。
(4)加热段和预热段之间的炉顶隔墙和炉底隔墙,阻止火焰从加热段向预热段辐射,预热段钢坯温度较低,烟气进入换热器前可以得到更好利用;保护装料门不受预热段辐射,炉门维修量较少。
2 轧机
该工艺线上共布置了18架轧机,其中粗、中、精轧机各6架,采用平立交替布置。技术参数见表2。
表2 粗、中、精轧机技术参数
1) ESS650、ESS550悬臂式粗轧机 该类型机架包括整体牌坊,辊环安装在油膜轴承支撑的可更换悬臂轴上,由锥形套筒液压锁紧在辊轴上,径向负载由油膜轴承承受,轴向负载由圆锥滚子轴承承受;用偏心套对称调节辊环,中心间距由显示器显示。机架的前后装设导卫。轴承由强制稀油润滑。该机架的最大特点是:结构简单,机架为整体性和模块性设计,且部件具有高度可换性,无万向轴。使用辊环与轧辊相比能延长轧槽寿命,外形尺寸小,机架间距小,刚度高,辊轴的轧制负荷大,轧线固定,无扭曲轧制,可快速变更轧制品种,易于维修。水平悬臂粗轧机机构简图见图3。

图3 水平悬臂粗轧机机构简图
2) DOM430、DOM340二辊水平式短应力线轧机 该类型轧机采用型钢焊接的双支架式机架,用液压卡紧在底座上,机架安装有轴承座、拉杆、导卫横梁,4根拉杆分别配有左旋和右旋螺纹与位于机架顶部的调整箱压下齿轮相连接,由液压马达驱动,对称调节轧辊,可四个压下螺丝同时调,亦可两个一组单独调整。轴承座间液压平衡,机架用液压缸横移,横移距离约3m,轧辊四列圆柱轴承承受径向负荷,锥形止推轴承承受轴向负荷。轧辊通过伸缩型万向接轴和齿轮减速箱连接,轧辊连接侧为扁平头。各种油、水管道连接,都是通过耦合器完成的,管道系统有保护的外壳。
3) DVM430、DVM340二辊立式短应力线轧机 该类型轧机机架成立式布置,配有一立式框架、立式液压缸和机架移动及锁定装置的垂直导轨,轧辊经伞齿轮转向上传动。
4) DLC430、DLC340平/立可转换精轧机短应力线轧机 该类型轧机机架结构与DOM型二辊水平式短应力线轧机基本一样。但该机架根据轧制工艺要求,可由液压操作翻转90°成水平或立式机架,并由液压锁紧,在操作台上有位置显示器。驱动电机和齿轮座之间的减速齿轮有连接到轧机上可拆开的连轴器,装有水平液压缸(与齿轮座相连接)或备有立式液压缸(与伞齿轮箱相连接),伞齿轮箱同时连接到主传动齿轮座上。
3 飞剪
精轧机后1台曲柄式飞剪,中轧机后1台回转式切头碎断剪,入冷床前1台曲柄、回转组合式飞剪,组合飞剪后1台滚筒式切头切尾剪,出冷床矫直机后1台摆动式定尺飞剪。各飞剪的技术参数见表3。