广钢股份连轧生产线的改进

广钢股份连轧生产线的改进

通过引进意大利达涅利公司的连通性能满足20世纪90年代初世界的先进水平。原料为150mm×150mm×9700mm连铸坯。用于轧制ϕ10～40mm的螺纹钢筋及圆钢,主要钢种有20MnSi和20MnSiV。设计能力为年产40万吨,经过多次改造,现在已具备90万吨的年生产能力,钢种也扩大到20MnSi、C20MnSi、20MnSiV、20MnSiNb。加热炉为步进式,轧机共18架,分为粗轧、中轧和精轧机组。轧制工艺为:断面150mm×150mm连铸坯经步进式加热炉加热到1150℃左右,出炉轧制;经粗、中、精轧机组轧制后,由飞剪剪切成倍尺上冷床冷却;冷却到200℃以下,轧件下冷床,通过摆动冷剪切成定尺,然后打捆包装。广钢股份连轧厂在引进先进轧机的同时也引进了比利时CRM公司的TEMPCORE工艺,即在轧机机列出口侧设有一条先进的水淬火线,对某些钢种使用CRM特殊工程设计,降低钢的化学成份,利用轧后快速冷却提高棒材的机械性能。1高压喷嘴的安装快速冷却装置全长24m,高压喷嘴(见图1)分为3个规格,其中10～20mm共用一个规格、22～28mm共用一个规格、30～40mm共用一个规格。3台增压泵将冷却水通过300mm主管送到水冷线旁,通过分水管将冷却水从水箱底部送进水箱,再通过水箱将水送进高压喷嘴。高压喷嘴分为正喷和反喷两种,结构一样,喷嘴出水的方向相反。单线轧制时水箱上面装一个高压喷嘴、依此类推四切分时装4个高压喷嘴。为了确保高压冷却水不喷到水冷线外面,在水冷线端部安装一对反向喷嘴,因此水箱同样也分为正向水箱和反向水箱。快速冷却装置布置见图2。2bs400、hrb335钢坯加工工艺成本与bs400、hrb33555.55.55555555.55.5555555555.55555555555555555555555555555.55555555555555555555555555555555555555555555555555.55.55.555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555为了保证不同牌号钢材的标准要求,采用不同成分的钢坯生产HRB335(三级)钢材、HRB400(四级)钢材、BS460(英标材)。根据统计,各种钢种的合金消耗量与成本见表1。由表1可得BS460钢坯冶炼合金每吨成本为160.2元、HRB335钢坯冶炼合金每吨成本为252.6～263.2元、HRB400钢坯冶炼合金每吨成本为366.2～686.7元,HRB335钢坯冶炼合金成本与BS460钢坯冶炼合金成本每吨相差92.4～103元、HRB400钢坯冶炼合金成本与HRB335钢坯冶炼合金成本每吨相差113.6～423.5元。根据成本对比,如果能够采用BS460钢坯生产HRB335钢材、采用HRB335钢坯生产HRB400钢材,那么生产成本会大幅下降。3试验结果3.1试验研究结果对直径为12mm、14mm、16mm、20mm、22mm、25mm、28mm的螺纹钢采用C20MnSi钢坯轧后快速冷却工艺试轧HRB335牌号钢材、采用N20MnSi2钢坯轧后快速冷却工艺试轧HRB400牌号钢材进行研究,试验结果见表2。表2统计数据表明:通过轧后快速冷却试生产的所有规格螺纹钢的力学性能都能满足国标HRB335及HRB400钢筋的性能要求;部分HRB400钢筋试样的屈服强度超过抗震钢筋的屈服强度要求;若生产HRB400E抗震钢筋,则对水冷工艺参数进行微调即可。3.2试验的材料和方法为了了解快速冷却后螺纹钢的焊接性能,对ϕ12mm、ϕ16mm、ϕ25mm3个规格的钢材进行焊接后力学性能试验,结果见表3。表3数据表明:焊接后,力学性能相对偏低,个别样没有明显屈服点,个别样处于边缘。3.3试验结果与分析为了进一步了解焊接与非焊接后力学性能的差别,在生产ϕ25mm热轧三级螺纹钢时取样做焊接和非焊接力学性能对比试验,结果见表4。表4对比数据表明:正常的热轧三级螺纹钢焊接后屈服强度比非焊接屈服强度下降30～50MPa,并且两个焊接样中有一个样没有明显屈服点。3.4hrb335号试样的组织分析对快速冷却后的HRB335、HRB400两个牌号的钢材进行金相分析,结果表明:HRB335牌号试样的外层组织为F+回火P、内部组织为F+P、激冷层厚度为0.3mm;HRB400牌号试样的外层组织为回火S、内部组织为F+P、激冷层厚度为0.5mm。4快速冷却(1)轧后快速冷却螺纹钢性能符合产品标准性能要求,只要控制得当,钢材表面金相组织与自然冷却的一样,同样为珠光体。(2)焊接后力学性能的下降是正常的,快速冷却的钢材与自然冷却的同样可能存在屈服点不明显的现象,生产时只要预留焊接后下降力学强度,就可以保证焊接后的