我国高速线材生产概况

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摘 要：线材是钢铁工业的重要产品之一，它广泛用于各项基础设施建设、建筑工程建设和金属制品行业。目前，我国已成为世界上拥有高速线材生产线最多、产量最大的国家。

关键词：高速线材 蓄热 减定径 双模块轧制

我国目前已有60个高速线材生产厂共77条生产线在生产。主要设备靠引进的有32条；引进二手设备的有17条；我国自己设计制造的有28条。这77条生产线中，20世纪80年代建成的有20条；20世纪90年代建成的有36条；21世纪初建成的有21条。1987年我国高速线材产量实现了零的突破，当年产量为36.06万t。2004年产量约为3705万t，18年间高线产量增长了100倍左右。从1997年开始，我国高速线材产量快速增长，每年平均递增量超过200万t。特别值得一提的是：2002年的产量比2001年增加了725.39万t，其主要原因是2000年至2001年，我国共有19条生产线投产，使高速线材的产能得以空前地释放。目前我国高速线材产品的主要品种有普碳钢、优碳钢、焊条钢、焊丝钢、弹簧钢、轴承钢、碳结钢、不锈钢、高速工具钢、冷墩钢、低合金钢等。宝钢、武钢、马钢、酒钢等还可生产一部分钢帘线。产品规格一般为Φ5.5～Φ12mm的圆钢或螺纹钢。包钢、武钢、杭钢、马钢等可生产Φ5mm～Φ20mm的圆钢，邢钢还可生产大规格的盘卷。目前我国高速线材产品大多数为建筑用材，其次为金属制品焊丝、焊条和各类标准件用钢。

一．当前生产中应用的主要新技术、新装备

1 轧前工序

为了获得优质的钢水从而最终保证线材的质量，不少生产厂尽量扩大转炉容量，增加精炼，钢坯在进加热炉前设置或预留“抛丸一超声波探伤”或“磁粉探伤一修磨”工序。一些采用超高功率电炉的企业增加了300m3级别的高炉，将热铁水兑入废钢中冶炼，不仅改善了钢质的纯净度，而且减少了电耗。高线生产线采用连铸坯为原料后与采用初轧坯相比，炼钢到成材，能耗可降低80kg／t标煤，金属收得率提高10％。由于节能的需要，有条件自供坯料的生产线均力求采用热送钢坯。

2、蓄热式燃烧技术

我国20世纪90年代初期以前建的用于高线生产线的加热炉，大都采用步进底式加热炉，为了使钢坯加热温度更均匀，90年代中期以后建设的加热炉大都采用侧进侧出的全梁式步进炉。它的主要特点是步距可调，采用新型的低NOx型烧嘴，侧烧嘴则采用带中心风的调焰烧嘴，调节比可达l：10。20世纪90年代中期，日本工业炉公司在开发新技术时使蓄热体在单位体上的蓄热能力取得突破性进展，研发的蓄热式燃烧技术在高线生产线钢坯加热过程中得到广泛的应用。目前，我国大部分全梁式步进炉均运用了蓄热式燃烧技术。蓄热式燃烧系统由蓄热室和换向装置组成，可将空、煤气同时预热至l000℃左右，可使用高炉煤气等低热值燃料。采用此项技术的加热炉，不仅平均节能约35％，且缩短了加热时间，降低了烧损。

3、用先进的轧机进行精密轧制

为了提高线材的轧制精度，满足用户对产品尺寸精度、表面质量、机械性能等的需求，20世纪90年代初，美国摩根公司和意大利达涅利公司相继开发了减定径机组。它由2台减径、2台定径机架与1套组合变速箱传动系统组成成组更换机架。

目前，我国引进的具备世界领先水平的生产线如宝钢、马钢、酒钢、安钢、杭钢等都采用了此项装备和技术。

4低温轧制技术

低温轧制技术主要是指轧件在轧制时，将温度控制在常化温度或热机轧制温度范围内。低温轧制技术一方面可降低燃料消耗，减少脱碳，减少烧损；另一方面轧件在低温条件下轧制、变形、延伸使晶粒产生细化，可获得更均匀、更细的微观组织，使产品的屈服强度，抗疲劳强度大大提高。低温轧制通常在最后2道次或4道次进行，采用2道次时，最后2道次累积压下率为24％～31％；采用4道次时，最后4道次累积压下率为46％～57％。由于低温轧制时对轧机的轧制速度、强度、电机功率等要求高，轧制负荷增大，所以低温轧制技术需在20世纪90年代中期开发的重型或超重型精轧机上进行。我国近几年引进美国摩根公司的几套100m／s级精轧机均为重负荷型，适应了低温轧制技术对轧机的要求。

5无头轧制技术

应用于高线生产的无头轧制技术是20世纪90年代中期分别由当时日本的NKK公司和意大利的达涅利公司开发的。该技术的主要优点在于可提高成材率，降低消耗并使轧制过程中各项参数处于稳定状态。其要点是将刚出加热炉的钢坯头部与前一根在粗轧机第一架的钢坯的尾部焊接起来进行无头轧制，提高了轧机生产效率，减少了切头和轧废，即使在盘条打捆时也不需要切去头尾，提高了成材率。

二．现有生产线装备水平的四个等级

目前，我国正在生产的77条高速线材生产线的装备水平大致可划为四个等级，即具有世界领先水平的生产线，世界二流水平的生产线，一般水平的生产线，较落后水平的生产线。

1具有世界领先水平的生产线，这类生产线主要以宝钢、马钢、新疆八一、安钢、酒钢、杭钢、青钢等高速线材生产线为代表

2具有世界二流水平的生产线:这类生产线主要以沙钢、包钢、湘钢、武钢、昆钢、天钢、北台、邢钢、鄂钢、萍乡等高速线材生产线为代表。

3一般水平的生产线，对这类生产线的设备使用，工艺应用等方面都很熟练，且积累了一套行之有效的生产经验，目前，这类生产线运行成本较低，生产效率较高。由于产品的市场是分层次和等级的，在对应等级的市场中，这类生产线生产的产品销路仍然看好。

4较落后的生产线:这类生产线是对原有的复二重轧机改造而成，随着产品结构调整步伐的加快和市场竞争压力的增大，以及装备精良的新生产线在近几年将不断地投入使用，这类落后的生产线退出舞台将是必然的。

三．存在的主要问题

我国的高速线生产虽然取得了较好的成绩，但仍然存在着一些问题，主要表现为：

1、钢线材品种中Q215和Q235比重仍然较大，优质钢线材中合金钢线材的比例仍然偏低。

2、产品的质量仍有较大问题，如钢的纯净度不高，线材通条性能不够稳定，含碳量的偏差较大。

3、我国已有多条世界一流的生产线，但产品的品种质量还达不到世界一流水平。

4、高质量的合金钢线材，纯净钢线材，易切钢线材如合金弹簧钢、不锈钢等还存在着品种和质量方面的诸多问题，每年仍需进口。

5、高线的日历作业率和机时产量与先进国家的生产线相比，普遍有较大的差距，造成日历作业率和机时产量低的原因除坯料供应不足外，主要是生产准备和更换尺寸所用的工时较长，设备备件寿命低且储备不足，设备维护监测手段不够完善，从而造成故障停机和检修工时长。

6、中热装率、燃耗、电耗等方面与先进国家的生产线相比也同样存在着一定的差距

7、表面质量方面的主要问题：

a．由于自动检测装置的失准以及轧件温度不均，调整不及时或方法不当等原因造成产品尺寸超差。

b．由于辊环破缺，轧槽磨损或是坯料表面缺陷等原因造成产品表面产生折叠。

c．由于连铸坯皮下气泡严重或是轧槽严重磨损致使轧件凸起部分被叠轧造成产品表面结疤。

d．由于轧辊质量差，表面硬度不一或吐丝温度过高，冷却速度过慢，盘条表面受到严重氧化或钢坯加热不当，局部或全局严重脱碳等原因造成产品表面麻面。

我国的工业化进程尚未完成，钢铁工业从总体上说还有一定的发展空间。国家重点发展的各类基础设施建设，建筑工程项目以及制造业，全属制品行业需求都会继续给线材产品提供广阔的市场。