中型轧钢车间设计  (design of mEDIum section mill)   

 用连铸坯、轧制坯为原料，热轧生产各类中型钢材的型钢车间设计，中型钢材主要用于机械制造、船舶、车辆、桥梁、建筑、矿业等行业。工业发达国家的中型钢材年产量占热轧钢材年产量的5％～8％。车间设计的原则和方法见轧钢厂设计。在国外，中型轧钢车间的轧钢机原先是采用横列式布置，继而发展为越野、布棋式布置，到20世纪70年代发展为连续式、半连续式布置。1934年，中国建成630mm中型轧钢车间。50年代以后，设计建成一批430～650mm中型轧钢车间。在中国的中小型钢铁企业里，中型轧钢车间还兼有开坯的功能。

设计规模和产品方案  中型钢材产品品种规格繁多，大类可分为简单断面型材、复杂断面型材和专业专用型材。中型轧钢车间的轧钢机有二辊式轧钢机、三辊式轧钢机和万能轧钢机。轧钢机的布置形式有横列式、越野式、布棋式、半连续式和连续式几种。轧钢机成品机架轧辊直径为350～650mm。随着轧钢机的型式和布置方式以及成品机架轧辊直径的不同，车间的设计规模和产品方案也不相同。下表列出具有代表性的成品机架轧辊直径为650mm的中型轧钢车间的设计规模和产品方案。

钢坯尺寸取决于产品方案和轧制方法。现代中型轧钢车间用钢坯，一般不小于130mm×130mm，最大介于250mm×250mm与400mm×400mm之间。钢种有普通碳素钢、低合金钢和优质合金钢。

工艺流程根据产品方案、交货条件、原料条件的不同，以及车间技术装备水平的高低，工艺流程多种多样。轧件轧制过程按轧钢机类型和布置的不同，有头尾交替穿梭轧制、脱头跟踪轧制和连续轧制等工艺。图1为连续半连续轧钢机生产中型钢材的工艺流程示意图。

根据提供初轧坯和连铸坯的温度状态，有冷坯装炉和热坯装炉工艺。

普通碳素钢轧件连续轧制后采用飞剪分段、长尺冷却和长尺矫直等工艺。合金钢轧件则采用堆冷、缓冷和在线控制冷却后常化处理等工艺。

型钢的精整一般有矫直、冷剪切(或冷锯)定尺、检查缺陷、修磨、计量打捆等过程。型材精加工则随产品品种不同而异，如轻轨需经铣头、钻孔加工；鱼尾板需经再加热、热冲孔、淬火、打毛刺、水冷等工序；重轨垫板需经冷却、冲孔等工序。

工艺设备选型  根据产品方案和操作工艺要求进行选择，主要设备有加热炉、轧钢机、切断设备、冷床、矫直机、轻轨加工设备、堆垛设备、打捆机、称量设备和标记设备等。

(1)加热炉。有推钢式、步进式两种。中国仍以推钢式为主。今后设计宜采用步进式加热炉。(见轧钢加热炉设计)。

(2)轧钢机。以成品轧钢机辊径来命名轧钢机规格。中型轧钢车间的成品机架轧辊直径为350～650mm(普通型)和750～1100mm(万能型)。轧机的型式有二辊式、三辊式和万能式。机架有开口式、闭口式、半闭口式和预应力紧凑式。轧钢机型式、机架数量和主要参数的选择，主要根据原料断面条件、产品品种规格范围、产品精度、生产能力等多种因素综合而定。现代化轧钢机结构型式普遍采用高刚度、高精度轧钢机以及滚动轴承、新型耐磨轧辊、滚动导卫、快速换轧辊和轧槽、换导卫等，也有采用更换整个机架进行换辊的。

(3)切断设备。有剪断机、锯机。剪断机有热剪和冷剪之分用于简单断面钢材的切断。按剪切刀刃的动作方式有上切式、下切式和步进式剪断机及飞剪。下切式剪断机的剪切质量好，飞剪适用于高速连续轧制的钢材切断。

锯机有热锯和冷锯之分，用于复杂断面钢材的切断。其结构型式有固定式、移动式、摆动式、滑板式、滚动式和四连杆式等。其中，滚动式和四连杆式锯使用效果好。现代化轧钢车间宜采用冷锯。

(4)冷床。有推钢挤压式、钢绳拉钢式、链板运输式、多爪推杆式、辊式、步进齿型式和步进翻转式等。当方钢、圆钢的冷却采用步进翻转式冷床时，钢材冷却质量均匀、弯曲度小。复杂断面钢材的冷却以采用步进齿型式冷床为好。为提高定尺率和冷却效率，趋于采用长尺步进齿型式冷床。

(5)矫直机。有平辊矫直机、斜辊矫直机和压力矫直机。辊式矫直机的结构型式有门式和悬臂式。悬臂式换辊方便。按矫直辊的节距区分，有定节距和变节距矫直机。变节距矫直机适于断面范围大的型钢矫直。斜辊矫直机专用于圆钢材的矫直，其辊子倾斜角可在24。～30。内随被矫圆钢材直径的增大而加大。压力矫直机有立式、卧式之分，用于钢材的补充矫直。

(6)轻轨加工设备。20～30kg／m轻轨采用专用自动化铣床、钻床，分别对轨端进行加工和钻孔。15kg／m以下的轻轨，一般采用冲床进行冷冲孔。

(7)堆垛设备。采用机械化堆垛设备将成排钢材以网状组合或非网状组合垛成整齐的矩形或方形垛，便于捆扎、堆放和运输。

此外还有打捆、称量和标记设备。

车间组成和平面布置  车间一般由原料跨问、加热炉跨间、主轧跨问、精整跨间和钢材成品库组成。原料跨间成品库与主轧跨间可呈垂直布置，也可平行布置。要合理地布置铁皮沉淀池、水处理设施、轧辊加工间、供配电间、电气控制室、空气压缩机站等设施。

半连续式中型轧钢车间的平面布置见图2。

发展趋势  采用连铸坯，实行热装炉或直接轧制工艺。增大坯料断面和长度，提高坯料单重。采用连续式或半连续式轧钢机，进行低温轧制、控制轧制和高精度轧制，以轧制薄壁轻型经济断面钢材。