宣钢一小型全连续轧制工艺技术改造

宣钢一小型全连续轧制工艺技术改造

【摘 要】本文介绍了宣钢小型轧钢厂一小型车间对半连轧生产线进行了全连轧工艺技术改造，分析了改造前后设备状况

及工艺特点。通过对加热炉、粗轧、冷床及收集系统进行改造，使一小型车间产量及各项技术经济指标大幅度提高，经济效益显著。

【关键词】棒材 加热炉 全连轧 工艺改造

1.概述

宣钢小型轧钢厂一小型车间是我公司三条主要棒材生产线之一，主要担负公司φ12mm、φ16mm两个规格螺纹钢产品任务。2004年经过了半连轧改造后，除一架φ520粗轧机为三辊轧机外，后续14架轧机为全连续轧制。一小型车间2008年年产量已达到60万吨，但其粗轧φ520三辊轧机属于淘汰设备，加热炉加热坯料短，严重制约了生产效率和技术经济指标的提高。根据公司淘汰落后产能、设备装备水平升级、实现跨越发展的需要，小型轧钢厂一小型急需进行全连续轧制工艺技术改造。

2009年6月3日一小型全连续轧制工艺技术改造开工下达至2000年11月28日投产，通过对加热炉、粗轧机组、冷床系统和精整收集系统进行设计及改造施工，形成了装备升级换代的全连轧生产线，使车间工艺装备水平迈上了一个新台阶，各主要经济技术指标大幅度提高。小规格螺纹产量具备80万吨生产能力，作业率、工序能耗等指标分别达到国内先进水平，经济效益显著。

2.改造前车间概况及工艺特点

2.1 改造前车间平面布置，见图1。

6H7H1#剪8H机前链式移钢机520轧机2#套1#套

9H 10H11H12H13H14H15H16H17H18H19H2#剪

穿水冷却装置3#剪冷床冷剪定尺机收集链

加热炉图1 改造前车间平面布置图

原料→加热→粗轧（Φ520×1三辊轧机）→Φ520机前移钢→Φ450×2机列粗轧→1#剪切头或事故处理→Φ430×6机列中轧→2#剪切头尾或事故处理→Φ320×6机列精轧→穿水冷却装置→倍尺飞剪剪切→齿条步进式冷床冷却→3500KN剪切机定尺剪切→链带检查→计数→气动打包机打包及挂牌→计量入库 2.2 主要生产设备及工艺特点

原料：150×150×3600，坯料短，单重小。

加热炉：一座，炉型为端进端出蓄热式燃高炉煤气加热炉，有效长度×有效宽度：29m×4.028m，加热能力为额定70 t／h。该加热炉加热能力小，生产大规格需强化加热，能耗高，加热坯料短。

粗轧Φ520×1三辊轧机：属于淘汰落后Φ520三辊轧机，往复轧制四道，Φ520机前移钢，工人劳动强度大，工艺事故多。

中精轧区：Φ450×2+Φ430×6+Φ320×6共14架轧机，在半连轧改造时新增的轧机，本部分轧机本体和电气自动化都属于较为先进的装备。

冷床系统：冷床型式为齿条步进式冷床，台面面积78m×8.992m，原设计为年产40万吨的生产能力，半连轧改造后，在生产实际中，由于冷床冷却能力小，生产节奏快，冷床已严重变形。

冷床输出系统为辊面宽度为800mm的输出辊道，输出能力已满足不了增产的需要。

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冷剪：为35型式的曲柄滑块式剪切机最大剪切力3500KN，剪刀宽度为950 mm，剪切能力及剪刃宽度小。

收集链带：有一条78m×8.992m的12米成品收集链带，收集能力小，通尺材由专用收集台架，短尺材靠人工收集。

包装及过磅秤重：包装为人工二工位，四次打包，包装速度慢，工人劳动强度大。

因此，受工艺及装备限制，根据公司淘汰落后产能、设备装备水平升级、实现跨越发展的需要，急需进行全连续轧制工艺技术改造。

其意义如下：

淘汰落后Φ520三辊轧机，提升生产线整体装备水平。

增加坯料单重，坯重由0.63吨,提高至1.6吨，提高产量、成材率等指标，实现降本增效目的。 降低倍尺坯人工切割成本。

减少倍尺坯切口损耗，提高公司资源利用率。 加热炉已超期运行，急需大修。 2.3 改造前轧钢设备性能参数，见表1。

表1 改造前轧钢设备性能参数 机组 粗轧 中轧 精轧 轧机尺寸 Φ520三辊轧机 Φ450×2二辊轧机 Φ430×6二辊轧机 Φ320×6二辊轧机 型式 斜楔半闭口式 闭口式 闭口式 水平式短应力轧机 (SY-V型) 台数 1 2 6 6 主电机 功率Kw 2000 580 800 950×4+1050×2 转数rpm 539 508--1200 508--1200 662--1200 3.改造的具体内容及创新点

3.1 设计的主要特点

3.1.1 加热炉原地拓宽性改造大修。

一小型加热炉在原址中心线不变，保持厂房立柱位置，有效尺寸由29m×4.028m拓宽至32m×9.600m。改造后加热炉的加热能力由改造前的70t/h扩容至140t/h，加热坯料由改造前的3.6m加长至9.0m。 3.1.2 加热炉主要技术创新点

(1) 改造后加热炉为多段连续推钢式端进侧出炉型，燃料为焦炉煤气，采用空气单预热常规加热炉的技术方案。

(2) 炉底水管冷却方式采用汽化冷却，合理布置炉底纵水管、横水管，尽量减少水冷构件的表面积，同时对纵横水管采用耐火纤维毯和浇注料双层绝热包扎，以尽量减少水冷吸热和冷却水耗量。

(3) 在纵水管上安装耐热垫块，以减小水冷“黑印”，相应缩短均热时间，从而减少燃料消耗。 (4) 根据炉子不同部位的不同工作温度，对炉顶和炉墙分别采用浇注料、轻质隔热砖和硅钙板等组成复合炉衬砌筑结构，炉墙保温层由常规加热炉的195mm厚2层保温材料改为235mm厚3层复合保温材料，最大限度地减少散热损失。

(5) 根据现有厂房布置及基础施工条件，利旧原砖烟囱，采用上排烟方式。 (6) 加热炉排烟系统，针对加热炉旧烟囱排烟能力不足的问题，创新性的在加热炉烟道设置引射风机，提高排烟能力，减少投资。

3.1.3 粗轧新增轧机改造及特点

(1) 在现φ450一架（6H）轧机向西第二、第三跨柱间布置4架Φ580平立交替短应力线轧机，直流电机单独驱动，速度与现中精轧速度进行联调，直流电机、全数字控制电气传动。

(2) 在新增Φ580轧机前增设1台气动卡断剪。

(3) 新增液压站和润滑站，为新增粗轧机、剔废装置和加热炉出钢机提供动力。

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3.1.4 粗轧区改造主要技术特点

(1) 一小型车间粗轧区域厂房为后续改造时建设的厂房，天车梁底面至轧制线高度为5300mm，轧制中心线至厂房立柱距离为2800mm，而立式轧机的轧制线至减速机顶端距离一般在4400mm、至电机冷却器顶端的距离5400mm，因此轧机列不能全部放于主轧跨内，需将水平轧机列的轧机放于主轧跨、电机和减速机放置于附跨内，立式轧机列的轧机和减速机放于主轧跨、电机和电机冷却器放置于附跨内。

(2) 为保证天车可对减速机、电机、电机冷却器进行吊装，根据现场条件，对粗轧跨天车进行了扩容改造；新建附跨天车采用特殊设计，小车移动极限位置更接近天车轨道；保证了减速机、电机及电机冷却器的检修吊装。

(3) 新增粗轧机处需拆除一根厂房立柱，由于时间紧、任务重，在不停产的情况下，完成了厂房立柱拆除、天车梁更换和粗轧区域附跨建设。 3.1.5 冷床系统改造

由于改造后坯料长度由3.6米加长至9米，轧件上冷床倍尺长度需进行优化，同时提高冷床冷却能力，将原冷床由78米加长3米变更为81米冷床。优化冷床钢结构，减少冷床热变形。同时，对冷床、裙板控制系统进行了优化，提高了冷床运行的稳定性，减少了掉头、顶钢等事故。

对移钢小车进行改造，增加小车强度，降低了事故率、提高作业效率。 3.1.6 冷剪及剪前后辊道改造

一小型改造后，产能将由年产60万吨提高到80万吨，为了保证输出系统尽可能满足产量增加的需要，故将冷剪前后辊道辊面宽度由800mm变更为1000mm，原350t冷剪更换为650t，剪刃宽度为1100mm，加快了产品输出，保证产能达到设计值。 3.1.7 精整收集系统改造

(1) 在现有收集链带（1#）西侧新增收集链带一条（2#），同时新增平托移钢装置、平托旋转装置、抱紧装置、打捆输送辊道等配套设施。

(2) 新增2#收集链带处需拆除4根厂房立柱，新建2根18m跨距立柱。在不影响生产的前提下,停产前即完成了立柱拆除、地基处理、立柱基础建设和立柱、天车梁安装。为设备提前到货安装、调试，保证工程按时竣工投产创造了条件。

(3) 对现有1#收集链带处平托移钢装置进行改造，对下料端标高进行调整，减少因落差大造成钢材下落过程中的打扭现象。

(4) 对现有ERP收集链带进行移位。 3.2 改造后的车间平面布置。见图2

图2 一小型全连轧改造后工艺平面布置简图

1.拓宽后的加热炉，9.6m×32m；2.出钢机；3.剔废装置；4.新增φ580mm×4平立交替布置轧机列（含卡断剪）；5.原φ450mm×2轧机列；6.1#飞剪；7.φ430mm×6轧机列；8.2#飞剪；9.0#活套；10.1#活套；11.2#活套；12.φ320mm×6轧机列；13.穿水冷却装置；14.3#倍尺飞剪；15.加宽3米后步进齿条式冷床，8.99m×81m；16.新增650吨冷剪；17.冷剪后输送辊道；18.新增的2#输送链带；19.新增打包装置；20、21.向西移位安装的称重、集捆链带（链带B）；22.原1#输送链带；23.原

打包装置向东移位；24、25.向东移位安装的称重、集捆链带（链带B）。

3.3 新增及改造的主要设备 3.3.1 加热炉

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炉子型式：端进侧出推钢式加热炉 钢坯尺寸：1502×9000mm

有效尺寸：有效长度×有效宽度：32m×9.60m 加热能力：额定140 t／h； 燃料种类：焦炉煤气 推钢机：

型式：双列同步液压推钢机 额定推力：120×2 t 额定推速：80mm/s

3.3.2 580×4平／立交替轧机机列

型式： 二辊水平式短应力轧机 辊身长度：760mm

轧辊直径：Φ520—Φ600mm

最大轧制力：平/立 3100/2600KN 3.3.3 冷床

型式：齿条步进式冷床

台面面积：81×8.992

床面主电机：Z4-280-32，144KW 3.3.4 650t冷剪

型式：气动离合、制动式 最大剪切力：6370KN 理论剪切次数：30次/分 剪刀宽度：1100 mm 3.3.5 2#收集链带

型式：三段式平托移钢链带

台面尺寸： 一段：5m×11.25m 二段：7m×11.35m

三段：5m×10.975m 运行速度：0～0.5m/s

改造后轧钢设备性能参数见表2。

表2 改造后轧钢设备性能参数

机组 轧机尺寸 Φ580二辊平立轧机 Φ450×2二辊轧机 Φ430×6二辊轧机 Φ320×6二辊轧机 型式 短应力轧机平立交替式 闭口式 闭口式 水平式短应力轧机 (SY-V型) 台数 4 2 6 6 主电机 功率Kw 580 580 800 950×4+1050×2 转数rpm 500-1200 508--1200 508--1200 662--1200 粗轧 中轧 精轧 4.改造后的效果

2009年10月24日全线停产进行加热炉施工、粗轧区域改造、精整区域改造及设备衔接施工, 共停产时间35天，11月18日加热炉点火烘炉，11月25日至28日完成了单体试车、联动试车及投产前的试生

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产，11月28日投产，实现了竣工投产之日即达产创效之日。

设备投入使用后，控制参数调整方便，运行效果良好，生产工艺稳定，各项技术经济指标均比改造前有了很大的提高。由于改造后，原料坯料的加长，为实施Φ12三切分创造了条件。2010年2月，小型厂成功实施了三切分轧制工艺。目前Φ12日产最高达到了2100吨以上，Φ16日产最高达到了2700吨。与改造前同比，年增产达17万吨；月平均定尺产量达到6万吨，较改造前提高了0.7万吨；成材率达97.40％，提高了0.7％；煤气消耗降低了10.14 kgce/t ，电耗降低了2.87kwh/t。表3为改造前后主要产量及技经指标对比表。

表3 改造前后主要产量及技经指标对比表

时间 项目 平均月定尺产量(吨) 成材率（％） 电耗（kwh/t） 煤气消耗（kgce/t） 2009年1-9月 52842 96.70 82.06 40.19 2010年1-12月 60223.8 97.40 79.19 30.05 比较 7381.8 0.70 -2.87 -10.14 从表3看出，改造后各项经济技术指标均有了大幅度的提高，取得了巨大的经济效益。

5.结束语

宣钢小型轧钢厂在充分利用现有设备基础上，合理利用了国内先进的技术及装备并进行了创新设计，为公司淘汰落后产能、提升设备装备水平、实现跨越发展做出了较大贡献。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/zbjd.html