韶钢特钢生产工艺及设备
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【摘 要】本文介绍了韶钢特钢项目的主要概况，主要包括了产品规格范围及其主要工艺特点、轧线工艺和设备配置，以及生产新工艺新技术的应用。
0.前言
特殊钢的生产和应用代表了一个国家的工业化发展水平。2010年我国特钢占总钢产量的5%左右，美国和韩国的特殊钢产量占钢产量的10％左右，日本、法国和德国的特殊钢产量占钢产量的15％-22％，瑞典的特殊钢产量占钢产量的45％左右，我国高品质特殊钢无法满足国民经济建设的需要。高品质特殊钢产业还是战略性新兴产业发展的重要材料基础，也是长期以来制约我国制造业发展和相关产业节能减排（如火力发电）目标实现的瓶颈。目前国家、广东省都已将高品质特殊钢作为战略性新兴产业的一个组成部分，《钢铁工业“十二五”发展战略建议》也明确提出重点发展特殊钢新材料，逐步替代进口、满足国内装备制造业提升的需求。
同普通钢相比，特殊钢中的合金元素含量高工艺复杂，技术严格，并且需要热处理，因此资源和能源消耗大。我国高品质特殊钢比例低，特殊钢产品结构不合理。发展高品质特殊钢产业是提升特殊钢产业核心竞争力，促进钢铁产业结构优化升级的重要组成部分。我国主要特殊钢品种年产量超过百万吨，不锈钢1000万吨、轴承钢300万吨、齿轮钢200万吨、弹簧钢200万吨、非调质钢100万吨。
1.韶钢特棒项目概况
韶钢特钢工程建设1 条优质棒材生产线(大棒生产线）、1条合金钢棒生产线（中棒生产线）和与之相配套的精整线。成品产能113万t/a，其中大棒生产线（??70～??180mm）圆钢年产能67万t/a，中棒生产线（??20～??80mm）圆钢产能46万t/a。另外合金钢大棒生产线还生产轧制坯5万t/a（为中棒生产线提供原料）。
本项目将按照一次规划、分步建设的方案进行实施，共分三期完成，工程的主体设备在一期建设完成，并根据产品开发及市场拓展的进展，在随后的二期、三期工程建设过程中进行工业炉、离线精整等设备的配套建设。
1.1一期工程
1.1.1中棒生产线
建设的主要工艺设备有：1座150t/h步进梁式加热炉、1条中棒轧机生产线、3机架两辊减定径机组、1座步进式冷床、1条在线剪（锯）切打捆收集精整生产线、1座多功能辊底式热处理炉、1条离线矫直抛丸探伤精整生产线、2台剥皮机、4台无芯磨床等设备。
1.1.2大棒生产线
建设的主要工艺设备有：1座160t/h步进梁式加热炉、1条大棒轧机生产线、1座横移编组台架、1条在线锯切倒棱收集精整生产线、2座台车式热处理炉、1条离线矫直抛丸探伤精整生产线、1台钢材改尺砂轮锯切机组、2台剥皮机等设备。一期总投资14.56亿元。
1.1.3一期工程于2013年3月前完成。
1.2二期工程
1.2.1中棒生产线
建设的主要工艺设备有：2座辊底式退火热处理炉、1条离线矫直抛丸探伤精整生产线、1台钢坯点修磨机、1台矫直机、1台钢材点修磨机、2台剥皮机等设备。
1.2.2 大棒生产线
建设的主要工艺设备有：1座160t/h步进梁式加热炉、2座台车式热处理炉、1台矫直机、1台钢材点修磨机、2台剥皮机等设备。
1.2.3二期工程于2014年12月前完成。
1.3三期工程
1.3.1中棒生产线
建设的主要工艺设备有：1座多功能辊底式热处理炉、2座辊底式退火热处理炉、2台剥皮机等设备。
1.3.2 大棒生产线
建设的主要工艺设备有：1台火焰清理机、2台剥皮机、1台钢材点修磨机等设备。
1.3.3三期工程于2016年12月前完成。
1.4工艺预留
为了应对未来的更高端产品市场，在中棒生产线预留四机架三辊减定径机组位置。
2.新工艺新技术新装备的应用
2.1采用热送、热装技术，实现节能环保。
2.2采用大断面坯料，保证较高的成材率。
2.3生产线采用高架布置，加热炉和轧线设备在车间内标高为＋5.3m（绝对标高85.8+5.3m）的混凝土地坪上。采用高架布置可减少地下土建施工量和施工难度，一些较深的基础基本上在地坪面以上。采用高架布置可使车间复杂的介质管线和电缆等布置在平台下，不仅便于施工，也便于检修和维护。液压设施可在地坪上敞开空间布置，避免设置复杂的消防设施。高架平台还方便切头尾的收集和外运。
2.4生产线设有高压水除鳞装置，以保证产品的表面质量。
2.5全线采用快速更换辊（机架）装置，中、精轧机换辊离线进行，大大减少轧机的停机时间。
2.6结合适当的抛丸、矫直、修磨、剥皮等精整工序，生产满足用户要求的高表面质量的成品。
2.7采用引进的高精度表面探伤仪和超声波内部探伤仪，使齿轮钢、弹簧钢和轴承钢等产品质量检测得到可靠的保证。
2.8完善的热处理设备灵活地实现了各种热处理工艺。
2.9生产线采用基础自动化级（一级）、过程控制级（二级），可实现全线半自动、自动化操作。
2.10大棒采用步进梁式加热炉，单排或双排上料加热。
2.11为清除过多的表面缺陷，同时为满足批量生产高端汽车用钢的需要，大棒粗轧机后预留离线火焰清理工艺。
2.12大棒生产线采用半连轧工艺。粗轧机组为一架二辊可逆轧机，采用可逆轧制，生产灵活。
2.13大棒轧机生产线的在线倒棱技术为国内首创，实现简单精整短流程。
2.14 中精轧轧机采用平/立交替布置，立辊轧机为上传动，实现无扭轧制。可大大减少优质钢因轧件扭转在角部产生的裂纹，减少表面和内部缺陷，提高成材率。减少因扭转产生的事故，提高轧机利用率。
2.15中轧、精轧机之间的采用微张力轧制，确保产品的尺寸精度和表面质量。
2.16中棒轧机生产线采用热机轧制技术，产品尺寸精度、内部组织结构和力学性能达到同类产品国际先进水平，部分产品可以做到免球化退火处理。