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1、棒材精整工序1、棒材精整工序总体描述精整包括在线精整和离线精整，在线精整一般指产品在轧制线上完成相关的精整处理的过程，棒材在线精整指轧制线上从冷床、冷剪、检查、成捆、打包、称重、收集入库的工序，而离线精整则独立于轧制生产线，是一条对钢材进行高级精整处理的工艺路线，根据不同钢材产品有不同的离线处理工艺，主要应用于特钢企业，这里所指的精整主要指离线精整。精整是特钢产品质量控制的最后一道工序，是保证钢材质量、提高产品档次、打造精品的重要手段。它是通过对特钢产品进行抛丸、矫直、倒棱、探伤、修磨、贴标、打捆、称重、热处理、表面扒皮等程序消除棒材表面和内部缺陷，使产品百分之百地符合标准和用户要求，同时也大
2、大提高产品附加值。离线精整的主要作用是对轧制后的钢材进行交货前的最终检查处理，对于不符合交货状态标准（例如：内外缺陷、直度、重量、标识、外观等）要求的货物进行分选和处理，不仅保证钢材的内在质量，同时也获得了更好的外观质量，达到产品100%合格；离线精整的处理材质种类主要以优钢特钢为主，如优碳钢、合结钢、齿轮钢、弹簧钢、易切钢、轴承钢、冷墩钢等；根据处理棒材的直径大小不同，精整线可以分为小棒（16-60）、中棒（50-160）、大棒（150-300）精整线，年处理能力分别约为：8-15万吨、20-25万吨、10-15万吨；处理棒材长度为2-12m；精整线主要是对棒材进行抛丸、矫直、倒棱、探伤、自
3、动贴标、打捆、称重、收集处理，对于表面缺陷较少的棒材设有在线的人工修磨处理功能；对于内部缺陷和表面严重缺陷的棒材离线改尺或全剥皮处理；棒材精整线主要包括有抛丸机、矫直机、倒棱机、联合探伤机、人工在线修磨机组、自动贴标机、自动打捆机、称重系统等。棒材经过抛丸机去除表面氧化铁皮，矫直机矫直处理，再用倒棱机进行棱角处理，利用无损联合探伤设备进行检测，可具备生产无缺陷钢材的能力，成品棒材以直条成捆状态交货，部分产品可根据国家标准和用户要求实现差异性交货。2、棒材精整工序通用设备介绍优特钢棒材精整线的通用工艺流程为：上料抛丸矫直水清洗倒棱弯钢阻挡漏磁探伤超声波探伤分钢自动贴标自动打包称重、收集入库。抛丸
4、、矫直、倒棱都可实现单机生产，单独进行。针对工艺流程中的不同节点，都有相应的专属设备或装置。2.1 抛丸机由于热轧棒材较差的表面和表面上次生的氧化铁皮对后序的表面及内部探伤非常不利，所以抛丸除鳞就非常必要。抛丸机利用离心方式提供的高速丸粒打击棒材表面，高速丸粒有非常大的能量，可以有效地击碎并清除表面的氧化铁皮，根据棒材的不同材质，精确选择抛丸颗粒的大小、硬度及离心速度，可以改善热轧棒材表面的粗糙度。经抛丸机对棒材进行非常彻底的喷射清理后，棒材表面在不放大的情况下进行观察时，表面将无可见油脂和污垢，并且没有氧化皮、铁锈、油漆涂层和异物。任何残留的痕迹仅是点状或条纹状的轻微色斑，表面除锈标准达到G
5、B892要求的Sa 2.5级，表面粗糙度达到GB6060要求的Ra12.5-25。抛丸处理不仅可去除棒材表面氧化铁皮、铁锈、油脂、污垢油漆涂层和异物，而且还可消除钢材表面应力，提高钢材疲劳强度。钢材通过抛丸机的形式一般分为两种：螺旋前进和不旋转，这种形式在实际使用过程中均常见，但第一种形式适合于小规格棒材，其产能因受输送速度的影响而较低，其设备的造价也相对较低些，因此在处理规格较大时（中棒或大棒）或要求产能较高的工艺中一般采用不旋转通过抛丸机的形式，这种形式抛丸机的抛头从棒材通过方向看，在360度的空间内呈环形布置。抛丸机可以根据钢材不同的材质和不同的表面粗糙度要求选择不同的钢丸，同时也可以根
6、据棒材通过的速度选择不同的抛丸量，以达到经济节能的效果。2.2 矫直机热轧轧制后下线的棒材，会在生产中存在部分缺陷，主要的产品缺陷是棒材的弯曲度、椭圆度以及耳子、拉丝、折叠等，其中纵向弯曲度及横断面的椭圆度需要通过棒材成品矫直来消除，通过矫直机将棒材矫直和矫圆。矫直和矫圆不仅是为了给无损检测设备提供适宜平直度和椭圆度的棒材和碾掉产品表面的薄氧化铁皮，同时也是为满足成品棒材的质量要求。目前在棒材生产线上对棒材矫直的设备是棒材矫直机，其中应用最广泛是斜辊矫直机。它能够同时消除棒材的弯曲和横断面的圆度误差，同时能够处理部分棒材耳子、折叠现象，使棒材质量达到出厂要求。在棒材精整线中的矫直机目前主要有三
7、种类型：多辊矫直机、二辊矫直机、压力矫直机。多辊矫直机在我国使用非常普及，几乎在所有的钢厂中均能见到，根据三点矫直的原理，让棒材产生反弯达到弹性塑性变形，从而达到直度要求，但该矫直机矫直盲区较大，矫直精度较差，主要用于粗矫直，产品为黑皮材；二辊矫直机近几年在我国渐渐增多，从而代替多辊矫直机，特别是在产品质量要求较高的一些企业中。二辊矫直机头尾的矫直盲区很小，最多只有几公分，矫直精度比多辊矫直机高，可达1/1000mm，另外在更换矫直辊的情况下，二辊矫直机具备辊光功能，与多辊矫直机相比，二辊矫直机具有矫直能力较大、矫直精度及质量较高，适用于大规格棒材的矫直。二辊矫直机主要用于精矫直，成品为银亮材
8、。目前国内有部分企业掌握二辊矫直机的技术，能够设计并制造这种矫直机，其性价比高于多辊矫直机，因此越来越多的企业在精整线中配置二辊矫直机。压力矫直机一般在对大棒材或方坯进行矫直，其矫直的效率低，操作原始，但投资低，对于产量不大的大棒材矫直较为经济适应。2.3 水清洗装置棒材矫直机后配备有水清洗装置。棒材经过矫直后，表面会残留部分乳化液等污物。水清洗装置主要由高压水喷头、箱体、气吹装置等组成。高压水清洗和吹干工序能提高棒材的表面清洁度，可满足后部探伤对棒材表面质量的要求。2.4 倒棱机棒材在轧线上利用飞剪或锯切切定尺时，端部可能产生大的毛刺和变形。采用倒棱目的就是去除棒材端部的大的毛刺和变形，保护
9、后序的探伤设备，防止刮伤探伤探头，当然也提高了棒材的外观质量。另外，好的端部，也为自动标签机的自动贴签，提供基础。同时，后序离线的扒皮装置的刀具也将大大延长使用寿命。倒棱机根据不同的工作原理可以分为：金属倒棱机和砂轮倒棱机，金属倒棱机利用金属刀片对棒材进行切削，以达到规定的倒角要求，其倒角的尺寸可以得到精确的控制，外观整齐漂亮；金属倒棱机不仅能倒棱，同时还具备铣端面的功能，但这样倒棱机的生产效率不高，因此金属倒棱机分为单头、双头、多头倒棱机，即同时可对单根、双根、多根倒棱，以满足全线生产节奏。砂轮倒棱机利用砂轮对棱材的端部进行磨削，其倒棱的尺寸精度和效果不如金属倒棱机，但生产成本和投资略低于金
10、属倒棱机。不同用户可以根据企业实际情况以及客户的要求选择不同类型的倒棱机，目前国内主要特钢企业（如兴澄、东北特钢、淮钢、宝钢、冶钢等）均配有金属倒棱机。2.5 弯钢阻挡装置棒材倒棱后，需要探伤机进行探伤看材料是否有表面缺陷和内部缺陷，但联合探伤机对棒材的弯曲度要求在2以下，因此在联合探伤机之前配备有弯钢阻挡装置，弯钢阻挡装置能有效剔除弯曲度大于2的棒材，对联合探伤机起到很好的保护作用。2.6 联合探伤机联合探伤机即表面和内部探伤机，其作用通过无损探伤的方式检测棒材是否有表面和内部缺陷，并做出缺陷标识。表面探伤主要有涡流探伤、红外探伤和漏磁探伤，内部探伤主要是超声波探伤，表面探伤和内部探伤主要的
11、组合形式有：涡流探伤+超声波探伤、红外探伤+超声波探伤、漏磁探伤+超声波探伤，第一种组合形式使用较多，性价比较高，后两种的探伤精度较高，但设备投资相应也高。目前这几种组合形式的探伤机均采用进口设备，国产探伤机的精度和速度还有待提高，因此探伤机作为为精整线最重要的设备，也是投资最高的设备，企业应根据实际情况慎重选择。针对直径较大的大棒材（大于200mm）推荐表面缺陷和内部缺陷探伤采用磁粉探伤+超声波探伤，虽然效率不高，但设备投资低，况且大棒材探伤要求处理的量也是有限的。表面缺陷漏磁探伤检测系统对具有热轧粗糙表面的半成品棒材具有较高的探测灵敏度。这种方法的原理是，漏磁通在缺陷位置产生变化，漏磁探头
12、检测到这种变化并将它转变为电信号，电子电路将缺陷信号从噪声信号中分离出来，进行评估，并与设定的门限值进行比较，判断。漏磁旋转头高速旋转，棒材直线前进，探头螺旋形扫描以达到棒材表面100%覆盖。为减少干扰，将使用强的AC磁化场对棒材进行局部磁饱和。漏磁表面探伤的精度可以达到0.15mm。经过表面漏磁探伤的棒材，根据探伤结果，有缺陷的部位将被自动喷漆。被自动喷漆的棒材被分选到废料筐。表面缺陷漏磁探伤系统根据磁力的作用可检测出产品表面及近表面的裂纹、白点、夹杂物等缺陷。表面缺陷红外探伤系统则根据当钢材通过高频感应线圈时，钢材表面会产生感应电流，由于高频感应的趋肤效应，在有缺陷的区域感应电流受到缺陷的
13、阻碍，因而只能从缺陷周围和下方流过，从而阻碍了电流的通路，导致在单位长度上的表面上产生更多的电能，这将引起棒材局部表面温度发生变化，经红外扫描仪检测通过计算机对信号处理可得到缺陷信号的曲线和图像，并驱动缺陷声光、打标等装置，根据缺陷信号的幅值对表面缺陷进行判断表面缺陷涡流探伤系统以电磁感应理论为基础，由于电磁感应的作用，交变的激励磁场在导电试件中感应出漩涡状电流，而事件材料的缺陷，使涡流发生畸变，产生畸变的涡流磁场，有消弱和力图抵消激励磁场的作用，涡流磁场和激励磁场二者之间的相互作用形成合成磁场，又通过电磁感应使检测线圈的阻抗或电压发生变化，通过和标准值进行比较，对表面缺陷作出判断。利用电磁感
14、应的作用原理可检测产品表面及表层裂纹缺陷。内部缺陷探伤系统主要采用超声波检测系统，超声探头产生的高频超声纵波，经水耦合进入棒材内部，在缺陷处引起超声波的反射，探头将此种信号转换为电信号，经碳刷滑环系统将信号送人电子电路，电子电路将缺陷信号从噪声信号中分离出来，进行评估，并与设定的门限值进行比较，判断。探伤过程超声旋转头高速旋转，棒材直线前进，探头螺旋形扫描以达到棒材内部100%覆盖。探头与棒材不接触，声波的发射和接收都是通过水做耦合剂。超声探伤的精度可以达到2mm平底孔。经过内部超声探伤的棒材，根据探伤结果，有缺陷的部位将被自动喷漆。被自动喷漆的棒材被分选到废料筐。棒材无损探伤自动控制系统的使
15、用更加符合汽车用钢(包括齿轮钢、前桥用钢、曲轴钢等)、石油管线用钢(钻杆、连接套)等一系列高精度、高质量要求、高附加值产品生产的需要，对提高钢厂产品的整体质量，切实推进“精品战略”具有现实意义。2.7 分钢仪企业在上探伤机时，最好配置一台分钢仪，分钢仪是利用材料电导率和磁导率的不同，将混入材料中的不同材料进行在线识别分选，主要是为了防止特钢生产和物流过程中出现混钢现象。2.8 贴标机贴标机即对棒材的端面自动贴标签，标签的内容包括：炉号、钢种、批次、规格等；所贴不干胶钙塑标签纸为圆形标签，一般分为22.5mm 、35mm和60mm三种规格，钢棒表面温度要求-3050C，没有水珠和大量粉尘（如有，
16、需要在贴标前事先除去），贴标端面与垂直面的角度不大于5度。钢坯表面距离贴标位置的误差不超过10mm。这种贴标机最近几年才开始在冶金行业使用，代替了原来人工贴标，减少工人劳动量及强度。2.9 自动打包机打包机是对成捆的棒材按相关要求进行捆轧，方便吊运和存储。这种设备在钢厂使用较多，特别在轧线的精整收集区要配有此设备。打捆用的钢丝直径：6.5mm；含碳量：0.02-0.08；延伸率：40%；断裂强度：250-350N/mm2；捆结形式：双绕、单节。捆包重量：2-5t；捆包直径：max= 380mm；min= 200mm。捆扎时间（单道次）：10S（成型完毕开始捆扎起至捆扎结束的时间）。打包机成捆的松紧程度与成型器有很大的关系，只有成型器将要成捆的棒材抱得越紧越圆，这样钢丝才能捆得更紧。目前四点抱紧式的成型器使用越来越多，成捆后的效果也非常好。2.10 称重装置对精整后的合格产品进行称重计量，并配合标牌打印机将
