【知識點】棒材生產線、棒材生產線、棒材生產線的工藝流程有哪些？

什麼是生產工藝流程

1、棒材生產線工藝流程

鋼坯驗收→加熱→軋製→倍尺剪下→冷卻→剪下→檢驗→包裝→計量→入庫

(1)鋼坯驗收=鋼坯質量是關係到成品質量的關鍵，必須經過檢查驗收。

①、鋼坯驗收程式包括：物卡核對、外形尺寸測量、表面質量檢查、記錄等。

②、鋼坯驗收依據鋼坯技術標準和內控技術條件進行，不合格鋼坯不得入爐。

(2)、鋼坯加熱

鋼坯加熱是熱軋生產工藝過程中的重要工序。

①、鋼坯加熱的目的

鋼坯加熱的目的是提高鋼的塑性，降低變形抗力，以便於軋製；正確的加熱工藝，還可以消除或減輕鋼坯內部組織缺陷。鋼的加熱工藝與鋼材質量、軋機產量、能量消耗、軋機壽命等各項技術經濟指標有直接關係。

②、三段連續式加熱爐，所謂的三段即：預熱段、加熱段和均熱段。

預熱段的作用：利用加熱煙氣餘熱對鋼坯進行預加熱，以節約燃料。（一般預加熱到300～450℃）

加熱段的作用：對預加熱鋼坯再加溫至1150～1250℃，它是加熱爐的主要供熱段，決定爐子的加熱生產能力。

均熱段的作用：減少鋼坯內外溫差及消除水冷滑道黑印，穩定均勻加熱質量。

③、鋼坯加熱常見的幾種缺陷

a、過熱

鋼坯在高溫長時間加熱時，極易產生過熱現象。鋼坯產生過熱現象主要表現在鋼的組織晶粒過分長大變為粗晶組織，從而降低晶粒間的結合力，降低鋼的可塑性。

過熱鋼在軋製時易產生拉裂，尤其邊角部位。輕微過熱時鋼材表面產生裂紋，影響鋼材表面質量和力學效能。

為了避免產生過熱缺陷，必須對加熱溫度和加熱時間進行嚴格控制。

b、過燒

鋼坯在高溫長時間加熱會變成粗大的結晶組織，同時晶粒邊界上的低熔點非金屬化合物氧化而使結晶組織遭到破壞，使鋼失去應有的強度和塑性，這種現象稱為過燒。

過燒鋼在軋製時會產生嚴重的破裂。因此過燒是比過熱更為嚴重的一種加熱缺陷。過燒鋼除重新冶煉外無法挽救。

避免過燒的辦法：合理控制加熱溫度和爐內氧化氣氛，嚴格執行正確的加熱制度和待軋製度，避免溫度過高。

c、溫度不均

鋼坯加熱速度過快或軋製機時產量大於加熱能力時易產生這種現象。溫度不均的鋼坯，軋製時軋件尺寸精度難以穩定控制，且易造成軋製事故或裝置事故。

避免方法：合理控制爐溫和加熱速度；做好軋製與加熱的聯絡銜接。

d、氧化燒損

鋼坯在室溫狀態就產生氧化，只是氧化速度較慢而已，隨著加熱溫度的升高氧化速度加快，當鋼坯加熱到1100—1200℃時，在爐氣的作用下進行強烈的氧化而生成氧化鐵皮。氧化鐵皮的產生，增加了加熱燒損，造成成材率指標下降。

減少氧化燒損的措施：合理加熱制度並正確操作，控制好爐內氣氛。

e、脫碳

鋼坯在加熱時，表面含碳量減少的現象稱脫碳，易脫碳的鋼一般是含碳量較高的優質碳素結構鋼和合金鋼等。這些鋼都有其特殊用途，脫碳後，由於鋼的表面與內部含碳量不一致，降低了鋼的強度和影響了使用效能。尤其對要求具有高耐磨性、高彈性和高韌性的鋼來講，由於脫碳而大大降低表面硬度和使用效能，甚至造成廢品。

控制方法：嚴格加熱制度，合理控制爐溫和爐內氧化氣氛。

(3)、軋製

軋製工序是整個軋鋼生產工藝過程的核心。透過坯料軋製完成變形過程成為使用者需要的產品。軋製工序對產品質量起著決定性作用。

軋製產品質量包括：產品的幾何形狀、尺寸精確度、內部組織、工藝力學效能及表面光潔度等幾個方面。因此，軋製工序必須根據產品技術標準或技術要求，生產產品特點和生產技術裝備能力，以及生產成本和工人勞動條件等方面的要求，制定相應的軋製工藝技術規程和工藝管理制度。以確保軋製產品質量和技術經濟指標達到最最佳化。

軋製工序一般由一列（組）或二列（組）粗軋機、中軋機和精軋機組成。分別承擔鋼坯斷面壓縮、半成品軋製變形和成品軋製功能。成品軋機孔型或稱精軋孔型為K1孔，成品前軋機孔型為K2孔，成品前前軋機孔型為K3孔，以下如此類推。

連續式軋機和連軋常數？ 連續式軋機是指幾個軋機機座按軋製方向順序排成一行，軋件同時在幾個軋機內軋製變形，各架軋製速度隨著軋件長度的增加而增加，並保持金屬在每架軋機中的秒流量相等或有輕微的堆拉鋼關係的軋製方式稱連續式軋機。連續式軋機具有很高的機械化、自動化、軋製速度和軋製精度，因而勞動生產率高且產品品質優良，是棒、線材軋機改造和新建的方向。保持在單位時間內軋件透過各軋機體積相等的軋製稱連軋。

連軋常數=F1D1N1= F2D2N2= F3D3N3= FnDnNn

式中：F—軋件斷面面積 mm2

D—軋輥工作直徑 mm

N—軋輥轉數 （1/min）

(4)、精整

①、鋼材冷卻

冷床是軋製棒材產品的主要冷卻裝置。散冷輥道是線材產品的主要冷卻裝置。

冷床和散冷輥道的作用是將800℃以上的高溫軋件冷卻到150—100℃以下，以恢復鋼材固有的物理效能和便於保證剪下質量和後步工序操作。

冷卻方式根據鋼材的化學成分、組織狀態、使用用途、以及冷卻後可能產生的缺陷等方面，確定以下冷卻方式：

自然空氣冷卻？ 自然空氣冷卻是碳素結構鋼、低合金結構鋼、優質碳素結構鋼、以及奧氏體類不鏽鋼等鋼種較為普遍採用的一種冷卻方式，這種冷卻方式一般不會影響鋼材的物理效能。

強迫快速冷卻？ 強迫快速冷卻一般採用吹風、噴霧、噴水等方式，其工藝特點是使鋼材在一定時間內速冷到某一溫度後再進行自然冷卻。這種冷卻方式一般能改變鋼材的內部組織結構，會影響到鋼材的物理效能。如提高普通線材的機械效能；消除鋼材網狀碳化物等。

控制緩冷？ 對冷卻後產生應力敏感性較強的鋼種一般均採用控制緩冷進行冷卻，如高速工具鋼、馬氏體不鏽鋼、高合金工具鋼以及高合金結構鋼等。這種冷卻方式能夠防止鋼材組織發生變化和應力集中產生裂紋缺陷。

②、鋼材剪下

鋼材剪下的目的：剪掉影響鋼材使用（缺陷）的部位如鋼材頭和尾；切成

使用者需要的長度。

鋼材剪下裝置分冷剪和熱剪。熱剪常用於半成品切頭、切尾或倍尺剪下；

冷剪常用於成品鋼材切頭、切尾或定（通）尺剪下。

③、鋼材檢驗

鋼材檢驗是確保產品質量符合產品技術標準和技術條件的關鍵工序。產品檢驗通常包括：鋼材外形尺寸、表面質量、定尺長度、重量偏差、工藝效能、機械效能等。不符合產品質量標準的鋼材必須挑出並分類處置。

產品表面常見缺陷與預防措施 棒、線材產品通常規定表面不得有裂紋、摺疊、耳子、結疤、分層及夾雜等缺陷。

a、裂紋缺陷的產生與預防

特徵：在鋼坯或鋼材表面呈現深淺不一且分散的髮狀細紋，一般沿軋製方向不均勻排列。

產生原因：連鑄坯的皮下氣泡、表面氣孔、非金屬夾雜物、加熱溫度不均、鋼溫過低或軋後冷卻不當（如優質碳素結構鋼）等。

預防措施：鍊鋼應作好鋼水的冶煉和脫氣工作，降低出鋼溫度，採用保護澆鑄，避免二次氧化；軋鋼應合理控制爐溫和冷卻速度。

b、摺疊

特徵：鋼材表面沿軋製方向區域性較長或連續的近似裂紋的缺陷。一般呈直線狀。

產生原因：軋件半成品出現耳子、嚴重劃傷或孔型錯輥後的軋件再軋製時邊角部位無法延展開而造成。

預防措施：合理控制半成品軋件尺寸，生產過程中應經常用木棒檢查軋件輥縫兩邊有無耳子和孔型錯輥現象；注意觀察軋件執行狀況。

c、耳子

特徵：鋼材輥縫兩邊或單邊沿軋製方向過充滿造成區域性或連續的凸起狀態。

產生原因：成品前孔軋件來料大；進口導衛偏、松，軋件扶不正；軋輥軸向竄動；加熱不均或溫度過低；成品孔型磨損產生帶有臺階的凸起。

預防措施：合理控制加熱爐溫和半成品尺寸；嚴格導衛裝置的調整；提高軋機預裝精度；定時定量倒孔型。

d、結疤

特徵：鋼材表面呈塊狀或魚鱗狀大小不等、厚度不均、外形不規則的“舌頭形”或“指甲形”疤痕。分閉合或不閉合；有根或無根。結疤下面一般帶有氧化鐵皮。翹起的結疤又稱翹皮。

產生原因：鋼坯有結疤、重皮、夾雜等缺陷；半成品軋件存在區域性凸塊；孔型掉塊或沙眼；孔型刻痕或焊疤不良；軋件在孔型內打滑；外界金屬軋入軋件表面；半成品軋件被外界物品刮傷等。

預防措施：不合格鋼坯不得入爐；孔型採取刻痕或焊疤時，刻、焊痕形狀和高度應平緩圓滑；加強軋輥質量檢查；合理孔型設計；嚴禁低溫、黑頭鋼軋製；經常檢查孔型磨損情況並及時倒孔型；軋件運送裝置和執行場所應整潔圓滑。

e、劃痕（刮傷、擦傷）

特徵：鋼材表面有區域性或斷續的溝痕，一般呈直線或弧形。

產生原因：進口、出口導衛加工安裝不當或軋件運送裝置刮傷；軋件脫槽不利。

預防措施：正確加工、安裝、使用進出口導衛設施；軋件運送裝置和執行場所應整潔圓滑。

f、凹坑

特徵：鋼材表面有區域性週期性或無規律的凹下缺陷。

產生原因：軋製孔型有凸塊或粘附有氧化鐵皮；鋼材表面無根結疤的脫落；外來金屬物品代入孔型經軋製脫落後形成。

預防措施：孔型冷卻水應乾淨，水量應充足；鋼坯質量合格；生產環境無雜物。

2、線材生產工藝流程

鋼坯驗收→加熱→軋製→吐絲→散卷冷卻→集卷→壓卷→檢驗→包裝→計量→入庫

線材生產鋼坯驗收、加熱、軋製工藝部分與棒材生產工藝流程基本一致，但線材的冷卻是透過散冷輥道進行的。冷卻後的散狀線材需經過集卷機收整合盤，再經壓卷機壓實後進行小盤包裝。然後檢驗分類打包成大捆後計量入庫。

3、棒、線材生產工藝故障判斷分析與處理

(1)、軋件不進

產生原因：軋件毛爛頭、劈頭、黑頭等；進口導衛安裝不正或過小；進口導衛中有粘鐵或異物；軋件翻轉角度過大或過小；滾動導衛導輪不轉或軸承燒壞；軋輥因斷裂或連線原因不轉；軋輥輥縫調整不當或來料尺寸不合要求；軋輥孔型摩擦係數太小（新孔型）等。

分析處理及預防措施

①、分析軋件不進原因，加強軋件頭部缺陷檢查並及時處理；

②、進口導衛安裝後，應用內卡尺測量進口內腔寬度尺寸；用光線照明並從出口方向檢查進口導衛是否對中孔型並緊固好導衛螺栓；

③、用卡尺檢查測量軋件實料尺寸，確保來料尺寸正確；

④、軋輥輥縫尺寸嚴格按軋製要求調整；

⑤、勤對滾動導衛導輪、扭轉出口進行檢查並及時更換；勤對進口導板檢查是否粘有鐵宵和淤積氧化鐵皮或雜物；

⑥、新孔型應先用小料試車。

(2)、軋件堆鋼故障

軋件堆鋼故障是指軋機間或軋機機組間軋件發生堆積後停滯不前的現象，稱堆鋼故障。

①、產生原因

a、軋件來料尺寸、斷面積過大；軋件本身存在表面或內部質量缺陷；

b、軋輥孔型摩擦係數不夠，造成軋件打滑；

c、來料軋機秒體積流量大於受料軋機秒體積流量；

d、電器控制系統有誤或失控。

e、自動活套系統機械運轉部位或光電控制儀器安裝有誤、失控或失靈。

②、分析處理及預防措施

a、調整來料尺寸面積，滿足合理的連軋常數關係；

b、動態嚴密監控軋件執行狀況並及時調整；

c、確保入爐鋼坯質量；有質量缺陷的半成品軋件及時處理；

d、定期檢查各架軋機轉數、活套系統和電器控制系統，確保運轉裝置和電控系統穩定正常。

(3)、軋件拉鋼故障

軋件拉鋼故障是指軋機間或軋機機組間軋件過於拉緊或拉斷的現象，稱拉鋼故障。由於拉鋼故障往往造成軋件尺寸發生變化，嚴重時甚至導致成品外形尺寸或不圓度超差造成廢品。

①、產生原因

a、軋件來料尺寸、斷面積過小；

b、來料軋機秒體積流量小於受料軋機秒體積流量；

c、電器控制系統有誤或失控。

②、分析處理及預防措施

a、調整來料尺寸面積，滿足合理的連軋常數關係。

b、確保電器、電控裝置系統運轉正常。

更多精彩內容，盡在【雲軋鋼】公眾號