型钢轧钢车间设计(engineering design of section mill)

以钢锭、钢坯或连铸坯为原料生产热轧型材(含钢轨)棒材的轧钢车间设计的统称。型钢的品种和规格以及轧机的类型和规格繁多，按主轧饥类型以及型钢主要品种规格，型钢车间设计范围包括：大型轨梁轧钢车间设计、热轧H型钢轧钢车间设计、中型轧钢车间设计和小型轧钢车I'日]设计。型钢车间的产品包括除板管外的各种简单断面的通用型材(如方、圆、扁钢，工、槽、角钢和H型钢)和复杂断面的专用型材(如钢桩、钢窗、履带、Z型钢、汽车轮辋、球扁钢、槽帮钢、犁铧钢等)。此外，还包括供冷、热加工的坯料，如冷镦钢(标准件料)、农用复合钢(镰刀、锄头料)、锚链钢、无缝管坯和方坯等。在工业发达国家，型材占热轧钢材总量的20～30％。产品主要用于建筑、机械、交通、矿山、农业等各个部门。产品一般以直条状交货，部分60mm以下的棒材也可成卷状交货。型钢轧钢车间设计的原则和方法见轧钢厂设计。

产品范围   各类型钢车间的产品范围如表。

设计规模及产品方案   根据用户要求、市场需求、建厂条件及可选取的主体设备能力等确定。通常一套轧机产品最大与最小尺寸之比不超过5，重量比不超过15。各类型钢车间的产品方案及生产规模见大型轨梁车间设计、热轧H型钢轧钢车间设计、中型轧钢车间设计和小型轧钢车间设计。

坯料选择   型钢轧机的坯料种类有钢锭、轧制坯及连铸坯，根据产品方案、供料条件及轧机型式确定。轧制钢坯断面一般为方形和矩形；较大的大型钢梁采用异型坯或板坯；特大重型钢梁采用异型锭。坯料断面尺寸要保证产品达到准确的外形和足够的压缩比；由于轧制道次和轧件长度受轧制温度降的限制，因此坯料断面不能过大。由于坯料断面形状尺寸及其长度对产品质量、精度及轧机效率有较大影响，因此选择时要综合考虑。

工艺流程简介   根据产品方案、交货条件及坯料，一般型钢产品生产工艺沆程见图。

型钢的冷却、精整、精加工、探伤、清理及检查整理的工艺流程随产品品种、规格、钢种及装备水平等不同而异。连续式和半连续式轧机一般采用长尺冷却后切断。

工艺设备选型   主要包括轧机和精整设备的选型。

(1)轧机。根据生产规模、产品方案和原料(锭坯)规格选定。轧机规格的主要参数是精轧机轧辊公称直径及最大终轧速度。精轧机轧辊尺寸由轧制成品的最大规格确定。现代轧机的轧制速度：大型轧机达5～9m／s；中型轧机达8～12m／s；小型轧机直条产品一般不超过20m／s，卷材一般可达30m／s。全连续式轧机速度还受到粗轧机组首架入口速度的制约，一般取≥0．1m／s，粗、中轧机规格、机架组成数量则根据产品、原料规格及孔型设计来确定。

轧机机架结构型式要求紧凑具有足够的强度、刚度和稳定性，并便于换辊和调整操作。

(2)精整设备。包括轧件的切断、冷却、矫直、打印、捆扎，其型式、规格和数量取决于产品方案、交货技术条件、选定的工艺和轧机的产量。

车间组成和平面布置   车间由原料跨问、加热炉跨间、轧机跨间、精整跨间和成品库组成。平面布置随生产规模、装备水平和厂区场地条件等不同而有较大差异。为了节能，车间布置尽可能与供坯车间相连，力求创造热送、热装炉甚至直接轧制的条件。现代化型钢轧机都有成组轧辊换辊或整机架快速更换装置，轧辊间要布置在主机列对面或附近。根据产品的特殊需要在布置上可增加工序和设备或设置特殊工段。车间的辅助设施见轧钢厂设计。

发展趋势   原料连铸坯化，并采取热送、热装炉甚至直接轧制；采用控制轧制、控制冷却技术，提高钢材强度和韧性；采用高精度轧制工艺和设备、应用现代检测技术和计算机控制和管理；发展经济断面型材，以万能法轧制型钢。