轧钢生产工艺流程介绍

1、棒材生产线工艺流程

钢坯验收→加热→轧制→倍尺剪切→冷却→剪切→检验→包装→计量→入库

(1)钢坯验收

钢坯质量是关系到成品质量的关键，必须经过检查验收。

①、钢坯验收程序包括：物卡核对、外形尺寸测量、表面质量检查、记录等。

②、钢坯验收依据钢坯技术标准和内控技术条件进行，不合格钢坯不得入炉。

(2)、钢坯加热

钢坯加热是热轧生产工艺过程中的重要工序。

①、钢坯加热的目的

钢坯加热的目的是提高钢的塑性，降低变形抗力，以便于轧制；正确的加热工艺，还可以消除或减轻钢坯内部组织缺陷。钢的加热工艺与钢材质量、轧机产量、能量消耗、轧机寿命等各项技术经济指标有直接关系。

②、三段连续式加热炉

所谓的三段即：预热段、加热段和均热段。

预热段的作用：利用加热烟气余热对钢坯进行预加热，以节约燃料。（一般预加热到300～450℃）

加热段的作用：对预加热钢坯再加温至1150～1250℃，它是加热炉的主要供热段，决定炉子的加热生产能力。

均热段的作用：减少钢坯内外温差及消除水冷滑道黑印，稳定均匀加热质量。

③、钢坯加热常见的几种缺陷

a、过热

钢坯在高温长时间加热时，极易产生过热现象。钢坯产生过热现象主要表现在钢的组织晶粒过分长大变为粗晶组织，从而降低晶粒间的结合力，降低钢的可塑性。

过热钢在轧制时易产生拉裂，尤其边角部位。轻微过热时钢材表面产生裂纹，影响钢材表面质量和力学性能。

为了避免产生过热缺陷，必须对加热温度和加热时间进行严格控制。

b、过烧

钢坯在高温长时间加热会变成粗大的结晶组织，同时晶粒边界上的低熔点非金属化合物氧化而使结晶组织遭到破坏，使钢失去应有的强度和塑性，这种现象称为过烧。

过烧钢在轧制时会产生严重的破裂。因此过烧是比过热更为严重的一种加热缺陷。过烧钢除重新冶炼外无法挽救。

避免过烧的办法：合理控制加热温度和炉内氧化气氛，严格执行正确的加热制度和待轧制度，避免温度过高。

c、温度不均

钢坯加热速度过快或轧制机时产量大于加热能力时易产生这种现象。温度不均的钢坯，轧制时轧件尺寸精度难以稳定控制，且易造成轧制事故或设备事故。

避免方法：合理控制炉温和加热速度；做好轧制与加热的联系衔接。

d、氧化烧损

钢坯在室温状态就产生氧化，只是氧化速度较慢而已，随着加热温度的升高氧化速度加快，当钢坯加热到1100—1200℃时，在炉气的作用下进行强烈的氧化而生成氧化铁皮。氧化铁皮的产生，增加了加热烧损，造成成材率指标下降。

减少氧化烧损的措施：合理加热制度并正确操作，控制好炉内气氛。

e、脱碳

钢坯在加热时，表面含碳量减少的现象称脱碳，易脱碳的钢一般是含碳量较高的优质碳素结构钢和合金钢等。这些钢都有其特殊用途，脱碳后，由于钢的表面与内部含碳量不一致，降低了钢的强度和影响了使用性能。尤其对要求具有高耐磨性、高弹性和高韧性的钢来讲，由于脱碳而大大降低表面硬度和使用性能，甚至造成废品。

控制方法：严格加热制度，合理控制炉温和炉内氧化气氛。

(3)、轧制

轧制工序是整个轧钢生产工艺过程的核心。通过坯料轧制完成变形过程成为用户需要的产品。轧制工序对产品质量起着决定性作用。

轧制产品质量包括：产品的几何形状、尺寸精确度、内部组织、工艺力学性能及表面光洁度等几个方面。因此，轧制工序必须根据产品技术标准或技术要求，生产产品特点和生产技术装备能力，以及生产成本和工人劳动条件等方面的要求，制定相应的轧制工艺技术规程和工艺管理制度。以确保轧制产品质量和技术经济指标达到最优化。

轧制工序一般由一列（组）或二列（组）粗轧机、中轧机和精轧机组成。分别承担钢坯断面压缩、半成品轧制变形和成品轧制功能。成品轧机孔型或称精轧孔型为K1孔，成品前轧机孔型为K2孔，成品前前轧机孔型为K3孔，以下如此类推。

连续式轧机和连轧常数 连续式轧机是指几个轧机机座按轧制方向顺序排成一行，轧件同时在几个轧机内轧制变形，各架轧制速度随着轧件长度的增加而增加，并保持金属在每架轧机中的秒流量相等或有轻微的堆拉钢关系的轧制方式称连续式轧机。连续式轧机具有很高的机械化、自动化、轧制速度和轧制精度，因而劳动生产率高且产品品质优良，是棒、线材轧机改造和新建的方向。保持在单位时间内轧件通过各轧机体积相等的轧制称连轧。

连轧常数=F1D1N1= F2D2N2= F3D3N3= …… = FnDnNn

式中：F—轧件断面面积 mm2

D—轧辊工作直径 mm

N—轧辊转数 (1/min)

(4)、精整

①、钢材冷却

冷床是轧制棒材产品的主要冷却设备。散冷辊道是线材产品的主要冷却设备。

冷床和散冷辊道的作用是将800℃以上的高温轧件冷却到150—100℃以下，以恢复钢材固有的物理性能和便于保证剪切质量和后步工序操作。

冷却方式根据钢材的化学成分、组织状态、使用用途、以及冷却后可能产生的缺陷等方面，确定以下冷却方式：

自然空气冷却 自然空气冷却是碳素结构钢、低合金结构钢、优质碳素结构钢、以及奥氏体类不锈钢等钢种较为普遍采用的一种冷却方式，这种冷却方式一般不会影响钢材的物理性能。

强迫快速冷却 强迫快速冷却一般采用吹风、喷雾、喷水等方式，其工艺特点是使钢材在一定时间内速冷到某一温度后再进行自然冷却。这种冷却方式一般能改变钢材的内部组织结构，会影响到钢材的物理性能。如提高普通线材的机械性能；消除钢材网状碳化物等。

控制缓冷 对冷却后产生应力敏感性较强的钢种一般均采用控制缓冷进行冷却，如高速工具钢、马氏体不锈钢、高合金工具钢以及高合金结构钢等。这种冷却方式能够防止钢材组织发生变化和应力集中产生裂纹缺陷。

②、钢材剪切

钢材剪切的目的：剪掉影响钢材使用（缺陷）的部位如钢材头和尾；切成

用户需要的长度。

钢材剪切设备分冷剪和热剪。热剪常用于半成品切头、切尾或倍尺剪切；

冷剪常用于成品钢材切头、切尾或定（通）尺剪切。

③、钢材检验

钢材检验是确保产品质量符合产品技术标准和技术条件的关键工序。产品检验通常包括：钢材外形尺寸、表面质量、定尺长度、重量偏差、工艺性能、机械性能等。不符合产品质量标准的钢材必须挑出并分类处置。

产品表面常见缺陷与预防措施棒、线材产品通常规定表面不得有裂纹、折叠、耳子、结疤、分层及夹杂等缺陷。

a、裂纹缺陷的产生与预防

特征：在钢坯或钢材表面呈现深浅不一且分散的发状细纹，一般沿轧制方向不均匀排列。

产生原因：连铸坯的皮下气泡、表面气孔、非金属夹杂物、加热温度不均、钢温过低或轧后冷却不当（如优质碳素结构钢）等。

预防措施：炼钢应作好钢水的冶炼和脱气工作，降低出钢温度，采用保护浇铸，避免二次氧化；轧钢应合理控制炉温和冷却速度。

b、折叠

特征：钢材表面沿轧制方向局部较长或连续的近似裂纹的缺陷。一般呈直线状。

产生原因：轧件半成品出现耳子、严重划伤或孔型错辊后的轧件再轧制时边角部位无法延展开而造成。

预防措施：合理控制半成品轧件尺寸，生产过程中应经常用木棒检查轧件辊缝两边有无耳子和孔型错辊现象；注意观察轧件运行状况。

c、耳子

特征：钢材辊缝两边或单边沿轧制方向过充满造成局部或连续的凸起状态。

产生原因：成品前孔轧件来料大；进口导卫偏、松，轧件扶不正；轧辊轴向窜动；加热不均或温度过低；成品孔型磨损产生带有台阶的凸起。

预防措施：合理控制加热炉温和半成品尺寸；严格导卫装置的调整；提高轧机预装精度；定时定量倒孔型。

d、结疤

特征：钢材表面呈块状或鱼鳞状大小不等、厚度不均、外形不规则的“舌头形”或“指甲形”疤痕。分闭合或不闭合；有根或无根。结疤下面一般带有氧化铁皮。翘起的结疤又称翘皮。

产生原因：钢坯有结疤、重皮、夹杂等缺陷；半成品轧件存在局部凸块；孔型掉块或沙眼；孔型刻痕或焊疤不良；轧件在孔型内打滑；外界金属轧入轧件表面；半成品轧件被外界物品刮伤等。

预防措施：不合格钢坯不得入炉；孔型采取刻痕或焊疤时，刻、焊痕形状和高度应平缓圆滑；加强轧辊质量检查；合理孔型设计；严禁低温、黑头钢轧制；经常检查孔型磨损情况并及时倒孔型；轧件运送设备和运行场所应整洁圆滑。

e、划痕（刮伤、擦伤）

特征：钢材表面有局部或断续的沟痕，一般呈直线或弧形。

产生原因：进口、出口导卫加工安装不当或轧件运送设备刮伤；轧件脱槽不利。

预防措施：正确加工、安装、使用进出口导卫设施；轧件运送设备和运行场所应整洁圆滑。

f、凹坑

特征：钢材表面有局部周期性或无规律的凹下缺陷。

产生原因：轧制孔型有凸块或粘附有氧化铁皮；钢材表面无根结疤的脱落；外来金属物品代入孔型经轧制脱落后形成。

预防措施：孔型冷却水应干净，水量应充足；钢坯质量合格；生产环境无杂物。

2、线材生产工艺流程

钢坯验收→加热→轧制→吐丝→散卷冷却→集卷→压卷→检验→包装→计量→入库

线材生产钢坯验收、加热、轧制工艺部分与棒材生产工艺流程基本一致，但线材的冷却是通过散冷辊道进行的。冷却后的散状线材需经过集卷机收集成盘，再经压卷机压实后进行小盘包装。然后检验分类打包成大捆后计量入库。

3、棒、线材生产工艺故障判断分析与处理

(1)、轧件不进

产生原因：轧件毛烂头、劈头、黑头等；进口导卫安装不正或过小；进口导卫中有粘铁或异物；轧件翻转角度过大或过小；滚动导卫导轮不转或轴承烧坏；轧辊因断裂或连接原因不转；轧辊辊缝调整不当或来料尺寸不合要求；轧辊孔型摩擦系数太小（新孔型）等。

分析处理及预防措施

①、分析轧件不进原因，加强轧件头部缺陷检查并及时处理；

②、进口导卫安装后，应用内卡尺测量进口内腔宽度尺寸；用光线照明并从出口方向检查进口导卫是否对中孔型并紧固好导卫螺栓；

③、用卡尺检查测量轧件实料尺寸，确保来料尺寸正确；

④、轧辊辊缝尺寸严格按轧制要求调整；

⑤、勤对滚动导卫导轮、扭转出口进行检查并及时更换；勤对进口导板检查是否粘有铁宵和淤积氧化铁皮或杂物；

⑥、新孔型应先用小料试车。

(2)、轧件堆钢故障

轧件堆钢故障是指轧机间或轧机机组间轧件发生堆积后停滞不前的现象，称堆钢故障。

①、产生原因

a、轧件来料尺寸、断面积过大；轧件本身存在表面或内部质量缺陷；

b、轧辊孔型摩擦系数不够，造成轧件打滑；

c、来料轧机秒体积流量大于受料轧机秒体积流量；

d、电器控制系统有误或失控。

e、自动活套系统机械运转部位或光电控制仪器安装有误、失控或失灵。

②、分析处理及预防措施

a、调整来料尺寸面积，满足合理的连轧常数关系；

b、动态严密监控轧件运行状况并及时调整；

c、确保入炉钢坯质量；有质量缺陷的半成品轧件及时处理；

d、定期检查各架轧机转数、活套系统和电器控制系统，确保运转设备和电控系统稳定正常。

(3)、轧件拉钢故障

轧件拉钢故障是指轧机间或轧机机组间轧件过于拉紧或拉断的现象，称拉钢故障。由于拉钢故障往往造成轧件尺寸发生变化，严重时甚至导致成品外形尺寸或不圆度超差造成废品。

①、产生原因

a、轧件来料尺寸、断面积过小；

b、来料轧机秒体积流量小于受料轧机秒体积流量；

c、电器控制系统有误或失控。

②、分析处理及预防措施

a、调整来料尺寸面积，满足合理的连轧常数关系。

b、确保电器、电控设备系统运转正常。

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