摘要：介绍了马鞍山钢铁股份有限公司新建100～400mm中小型H型钢生产线的工艺流程、关键设备技术性能和结构特点。其主轧线由意大利DANIELI公司引进的15架连轧机组成，是我国第1条H型钢全连续轧制生产线。

关键词：H型钢；生产工艺；生产设备

1前言

  马鞍山钢铁股份有限公司于1998年9月建成我国第1条热轧大H型钢生产线，可生产腹板高度达800mm、翼缘宽度至400mm的大型H型钢、Sp400mm×160ram钢板桩及其他普通大型型钢产品，具有20世纪90年代世界先进水平，一期设计年产量为60万t，2004年实际产量达到98．6万t。

    现又于2005年3月建成投产一条100～400mm中小型H型钢生产线，设计年产量为50万t。主轧线由意大利DANIELI公司引进的15架连轧机组成，全部布置在5．5m高的平台上，投资约7．8亿元，是我国第l条中小型H型钢全连续轧制生产线。

2  生产方案及工艺流程

    在马钢新建的中小型H型钢生产线年设计能力50万t中，H型钢为42万t，其他型钢为8万t。

2．1坯料

    采用方坯或近终型异形连铸坯，最大坯重为6．9t，综合成材率为95．5％。

    方坯断面尺寸为150mm×150mm，长度为10．5～12．0m，用来生产槽钢、工字钢。

    异形坯断面尺寸为：BBl—430mm×300mm×90ram，长度为7．5～12．0m；BB2—320ram×220mm×85ram，长度为7．5～12．0m，用来生产H型钢。

2．2主要产品

    主要钢种为碳素结构钢、低合金结构钢、低合金钢、桥梁和船体用结构钢、耐候钢。

H型钢：薄壁H型钢——100mm×50～400mm×200mm，腹板和翼缘厚度最薄可达3．2mm；标准H型钢——100mm×50～400mm×200mm。

    槽钢：25a～40c：

    工字钢：20a～40c。

    产品定尺长度为6、12、18m。

2．3生产工艺流程

    新建的中小型H型钢生产线位于大H型钢厂房的东侧，紧邻成品跨，其主厂房跨度36m、长度480m，建筑面积为17280m²。其生产工艺流程如下：

    方坯或异形连铸坯一步进梁式加热炉加热一高压水除鳞一5机架粗轧机组连轧一火焰切割机切头一10机架中、精轧机组连轧一在线尺寸测量一飞剪倍尺剪切一步进式冷床水冷一十辊矫直机矫直一成排收集一冷锯切定尺一检查、堆垛、打捆一成品入库、发货。车间平面布置如图1所示。

3  主要工艺特点

新建中小型H型钢生产线的关键工艺技术和轧线主要设备均从意大利DANIELI公司引进，轧线采用全连续轧制方式，电气传动自动控制系统及计算机l级、2级控制系统从TOSHI—BA—GE公司引进，步进式加热炉由北京凤凰工业炉公司提供，其他辅助设备由马钢公司等配套制造。

3．1近终型异形坯轧制H型钢

采用近终型异形坯轧制H型钢具有以下4个主要优点：一是开坯道次明显减少，生产节奏加快；二是由于轧制时间缩短，所以轧件温降小，一般可使轧件温降减少100℃；三是能使轧制力降低30％，轧制能耗减少20％；四是能提高综合成材率。

3．2全连续轧制

整个轧制线由15架无牌坊轧机组成，其中粗轧机组5架、中精轧机组10架，布置在5．5m高的平台上，采用全连续轧制工艺，快速更换机架系统，主传动全部采用交流变频调速数字控制系统。

SHS万能轧机轧辊辊身长度短，轧辊挠度小，可获得良好的产品尺寸公差。精轧机架间采用微张力控制，而且轧机具有较大的生产能力。设置了计算机3级自动控制系统，用来完成物料跟踪、工艺参数和轧辊参数设定及生产计划管理等工作，生产效率和自动化水平高，操作控制简捷，是我国第1条具有世界先进水平的中小型H型钢全连续轧制生产线。

3．3步进式冷床水冷

经15架粗、中、精轧机组全连续轧制后，轧件终轧温度较高,经异型飞剪切头尾及倍尺后进入步进式冷床冷却.冷床设有强制水雾喷淋强化冷却系统,根据需要对轧件进行水雾喷淋强化冷却,下冷床温度低于80℃.为提高轧件冷却质量和矫直质量,轧件在冷床上采用长尺冷却方式,最大长度为78m.

3.4在线尺寸测量

为了提高所轧H型钢产品的外形尺寸精度,降低轧废,在精轧机出口侧\飞剪之前设置了在线尺寸测量仪,对轧件进行在线测量.测量精度为±0.0025～0.1000mm,取样频率为30次/s.轧件最高温度为1100℃,冷却水流量为6m³/h,压力为0.4MPa.压缩空气流量为90m³/h,压力为0.6MPa.

4   主要工艺设备

4.1  步进式加热炉

加热炉为步进梁式炉,端进侧出,有效长度为24.6m,有效宽度为12.8m,冷坯时加热能力为140t/h,热坯时为160t/h,热装温度为550℃左右,热装率为60%-80%,加热温度为1250℃,燃料为高,焦炉混合煤气.

4．2   粗轧和中、精轧机组

    5机架粗轧机组轧机呈lH一2V一3H一4H一5V平立交替布置，其中2V、5V立式轧机具有轧边和控制轧件宽度作用，只用3种坯料即能生产出多种规格产品。粗轧入口速度≤0．5m／s，出口速度≤2．0m/s。

  10架中、精轧机组由7架万能轧机和3架水平轧机组成，呈6H一7H／U一8H／U一9H／U一10H／U一1lH一12H/U一13H／U一14H一15H／U布置。第6架二辊水平轧机用来控制腹板和翼缘之间的延伸率；第1l、第14架水平轧机为轧边机，用来轧制、精确控制翼缘的腿端形状和尺寸；其他7架万能轧机可重新装配成二辊水平轧机，用来生产槽钢、工字钢等。中、精轧人口速度≤1．0m／S，出口速度≤5．0m／s。

粗轧机组和中、精轧机组之间运输辊道长62m，，设有保温罩以减少轧件温降、缩小头尾温差。中、精轧机组前设有火焰切割机，用来切除轧件的头、尾端“舌头”，或作紧急事故碎断。

轧机换辊为整机架更换，新机架在换辊间完成组装，包括机架装配、轧辊位置调整、导卫安装及调整、零位压靠与辊缝值设定。换机架时间约为20min左右。粗、中、精轧机主要技术参数见表l。

4．3步进式冷床

 步进式冷床面积约为17．6m×78．0m，轧件一般呈I形进行空冷，冷至80℃以下，当空冷不能满足冷却要求时，打开冷却水装置进行水雾喷淋强化冷却。

4．4十辊悬臂式矫直机

   十辊悬臂式矫直机的上面的2，4，6，8，10号辊不传动，为升降调整；下面的1，3，5，7，9号辊由一台400kW变频调速交流电机传动，可正反转，辊间距为900mm，辊子中心距离最大为1000mm，最小为600mm。矫直辊为组合式，电动轴向调整，调整范围为±15mm。具有快速换辊功能，更换时间约为25min左右。

4．5冷锯机组

   2台SDD2000固定式冷锯用于将单根或成排轧件锯切成用户所需定尺长度。锯片最大直径为Φ2000mm，锯片厚度为13mm，最大锯切速度为80mm／s，锯切最大长度为24m。

5  结语

    马钢新建的中小型H型钢生产线，是马钢“十五”计划结构调整的重要项目之一，也是我国第1条中小型H型钢全连续轧制生产线。它的投产将使马钢形成年产200万t 100～800mm全规格H型钢生产能力，可为建设工程用户提供全套H型钢品种规格；又可适当压缩线材和带肋钢筋等常规建材规模，优化马钢产品结构，提高其产品的市场竞争力。

                                                                                                       1．安徽工业大学材料科学工程学院                    

                                                                      2．马鞍山钢铁股份有限公司

                                                                                                                        3．东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室