1、我国线材发展现状及工艺技术探索(文献综述)

我国线材发展现状及工艺技术探索前言近几年我国线材无论是生产能力还是消费水平均得到了快速发展，2007年我国线材实际产量已达7921万t，2008年尽管受到国际金融危机的影响，线材实际产量仍然增长到8024万t。

目前我国已成为世界上最大的线材生产国，年产量己超过世界线材生产总量的三分之一，在线材生产规模不断扩大的同时，我国在线材生产技术进步、产品研发方面也取得了可喜成效。

但是，在看到我国线材产业飞速发展的同时，也要清醒的看到我国线材产业目前仍然存在不少的问题；尤其是应该看到生产规模不断扩大与现有产品结构的不相适应，已成为困扰我国线材产业发展的主要问题，这也是造成我国线材产业处于生产能力相对过剩而高附加值产品实物质量仍落后于国外发达国家的根本原因。

总之，我国线材产业离科学发展、可持续发展的要求，离国民经济各用钢行业的需要，离发达产钢国的先进水平，还有相当大的距离。

1 线材轧机在国内外的发展动态按钢种和用途，通常将线材分为两大类：即一般建筑和结构用线材<普通线材）及特殊用途专用线材。

在我国线材消费中，一般建筑和结构用线材为最大的消费品种，其消费量占线材总消费量的70%左右，专用线材<指中高碳钢线材<硬线）、预应力钢丝及钢绞线专用线材、钢帘线用线材、易切削钢线材、冷镦钢线材、焊接材料用线材、弹簧钢线材、轴承钢线材、不锈钢线材等）线材消费量占线材总消费量的30%左右。

1.1 国内线材生产消费现状线材是我国第二大钢材生产品种(第一大钢材生产品种为钢筋，年总产量已超过10000万t>，在国内钢铁产量中所占的比重一直较高，长期保持在16％--一19％。

近几年国内线材产量基本与国内粗钢产量增长速度差不多，保持在20％的水平上。

2007年我国线材生产量7921万t，进口6l万t，出口624万t，扣除库存变化因素，表观消费量约为7476万t，占钢材实际消费总量的18．02％。

由于受全球金融危机的影响，2008年国内线材生产情况与2007年基本持平，全年总产量仅略增1．2％。

从国内线材生产消费平衡看，目前国内线材产量已大于消费需要，从线材进出口情况来看，长期以来，线材一直是我国主要钢材出口品种，也是我国一直保持净出口状态的钢材品种，特别是近几年出口增长特别迅速。

另外，普通线材属于低附加值产品，销售半径小(一般小于800km>，市场竞争激烈。

线材生产应充分考虑区域承受能力，今后线材品种发展的重点是生产高强度硬线品种，提高线材的使用效率。

1.2 我国线材制品行业现状自我国加入WTO后的几年间，线材制品行业的企业结构和产品结构不断优化和调整，技术进步继续创新，主要产品的生产能力和水平全面提高，产量持续增长，产品标准和实物质量进一步提高，品种结构调整工作取得新的成绩。

2003年线材产量达到4020万吨；线材深加工量超过1000万吨，国内市场消费和市场满足率都有较大增长。

总体发展趋势良好。

1、企业结构继续调整企业结构的调整表现为“一减三增”即：国有独资企业逐渐减少；多种经济成份组成的股份制企业比例增加，民营企业所占比例增加，外资独资企业的数量增加。

企业的活力增强，整体素质提高。

国有企业进一步深化改革，管理体制改革加快，运行机制明显改善。

诸如宝钢集团上海二钢、贵州钢绳集团、天津钢线钢缆集团、鞍钢集团钢绳厂、湘钢集团钢绳厂、武钢集团钢绳厂、咸阳钢管钢绳厂等一批国有老企业经过深化改革，焕发出青春活力；已经先行一步改革的诸如法尔胜集团、新华金属制品有限公司、福星科技股份有限公司、宁夏恒力集团等企业继续深化改革，进行资产整合，从而进一步增强了企业实力。

近几年我国制品企业的数量有所减少，但现有企业的素质提高，产能规模增加，竞争力加强。

2、产品结构和技术装备进一步调整和优化经过几年的发展，以优质钢绳、低松弛预应力钢丝纲绞线、轮胎钢帘线、高级弹簧钢丝为代表的一批高档产品，其生产规模扩大，产品质量提高，市场领域拓宽，部分或全部替代了进口产品，并开始进入国际市场。

国产装备质量、档次有限明显提高，拉丝机、股绳机、热处理炉窑、镀层生产线等制品主体生产设备已基本能满足国内市场需求，部分装备已有出口。

变频调速、机电一体化、热处理节能、高性能涂镀层、环保型表面清洗等先进技术，以及大盘重连续作业线均得到广泛推广应用。

3、产量持续增长，质量不断提高据不完全统计，近几年我国线材制品的产量每年以10%左右的速度发展，1999年全国线材深加工产品产量约680万吨，到2003年，全国线材深加工产品总量已超过1000万吨，增长47%，年均增长10.12%。

2009年，国家经济刺激政策发挥作用，国内钢铁市场产需两旺，2009年我国线材总产量9580万t，同比增长21%；2018年上半年全国线材产量5285万t，同比增长18.3%。

2018年我国线材产量将增加1000万t，年增幅10%左右，线材产量达到10500万t。

制品企业在注重拓宽应用领域、产量不断增加的同时，更加注重加强管理，执行先进标准，提高产品质量；国家标准与国际标准接轨，部分主要产品的标准经再次进行修订后，达到了国际先进水平；钢绳、预应力钢材制品产品生产许可证的换证工作及行业中多数企业的9000系列认证改版工作的继续推进，促进了行业生产、设备、管理水平的提高，产品质量和档次都得到了进一步提高。

4、绝大部分制品用线材已能满足生产需要近几年来，作为制品生产的基础原材料，我国深加工用优质线材生产仍处于快速发展时期，其总量和大部分品种已能满足市场需求。

2003年我国线材产量达4020万吨，线材深加工比为25%。

线材产品质量明显提高表现为：作为制品主要品种的低松弛钢绞线和优质钢绳所用线材，无论是从化学成份、物理性能、尺寸及表面精度，还是成材率等指标评价，都可与进口线材相媲美，不仅能满足国内市场需求，而且部分产品已出口；宝钢、武钢、沙钢、鞍钢等效钢厂生产的钢帘线用线材也已在国内钢帘线生产厂使用。

2 线材的生产工艺生产工艺流程如下：钢坯运入→成批称重→入库存放→炉前上料→钢坯质量检查→单根称重→加热→粗轧→切头尾→中轧→预精轧(轧间水冷>→切头尾→精轧(轧间水冷>→穿水冷却→吐丝成圈→散卷冷却→集卷→切头尾→压紧打捆→称重挂牌→卸卷→入库。

线材的特点是断面小、长度大，对尺寸精度和表面质量要求较高。

主要的轧制工序有：坯料、加热、轧制、精整。

2.1 坯料高速度、控轧、控冷、大盘重和使用大断面方坯是高速线材轧机工艺的主要特征。

其中大盘重是减少事故，提高作业率的重要手段是提高产量和成材率的途径。

因此，如何正确地选择钢坯的断面尺寸和长度，即选择钢坯的重量<即线材盘重）是线材生产工艺设计的重要方面。

2.1.1. 高速线材生产，通常使用两种坯料：初轧坯和连铸坯初轧坯是以钢锭为原料，经均热、开坯轧制而成的。

因此，初轧坯具有规格范围广，钢种多的特点。

钢锭经过压缩比为20-30轧成的初轧坯的压比大，从而改善了组织。

但轧制不能消除钢锭表面缺陷，也不能消除偏析、缩孔等内部缺陷。

初轧坯的表面的质量及内在质量主要取决于钢锭的原始状况。

初轧坯在生产中发生烧损并要切头、切尾，因此初轧坯金属收得率比连铸坯低10%左右。

连铸坯是用钢水直接浇注拉矫而成的。

连铸工艺较模铸开坯减少了钢锭再加热与开坯后的切头切尾，金属收得率高，能源消耗少。

就此而言，它具有初轧坯不可相比的优点，但由于连铸小方坯的质量不易保证，小规格的连铸方坯不易生产，有些钢种<尤其是沸腾钢和某些合金钢等）还不能生产。

因此，高速线材厂还不能全部采用连铸小方坏作为生产线材的坯料。

国外为了扩大连铸坯的钢种。

改善铸坯质量，有的厂家先铸出边长300mm以上的大方坯，再经连轧机轧成线材轧机需要的小方坯。

2.1.2 对钢坯尺寸和质量的要求对钢坯的外形、尺寸、质量的要求有：钢坯断面形状及允许偏差、定尺长度、短尺的最短长度及比例、弯曲、扭转等。

这些要求是考虑了充分发挥轧机生产能力，保证加热与轧制顺利并考虑供坯的可能性和合理性等综合因素确定的。

2.1.3 对表面质量与内部质量的要求对钢坯表面质量的要求是：<1）钢坯端面不得有缩孔、尾孔和分层；<2）钢坯表面应无裂缝、折叠、耳子、结疤、拉裂和夹杂等缺陷；<3）钢坯表面缺陷必须沿纵向加工清除，清除处应圆滑、无棱角，清除宽度不得小于清除深度的- 倍，表面清理深度不大于公称厚度的8%。

对钢坯内部质量的要求是：<1）钢坯低倍组织不得有肉眼可见的缩孔、分层、气泡、裂缝、白点等；<2）对优质碳素结构钢和弹簧钢、轴承钢、冷镦钢等合金钢种，根据需方要求，可以做高倍检验，检查脱碳层，检查钢中非金属夹杂，检查晶粒度是否达到规定的要求。

2.1.4 钢坯的检查和清理为确保线材的质量及生产的顺利进行，对钢坯进行质量检查及清理是十分重要的。

这里所说的质量检查主要是对钢坯表面缺陷的检查。

有的厂也对钢坯的内部缺陷，如对内部的裂纹、缩孔与非金属夹杂等进行检查。

质量检查的方法有下述几种：<1）目视检查即由人工检查钢坯的表面缺陷。

这种方法效率低，也不太可靠，只能检查出较明显的缺陷。

但这种检查方法的设备少，只需要台架和运行辊道即可。

<2）电磁感应探伤检查钢坯的表面缺陷。

电磁感应探伤的方法较多，例如干荧光磁粉探伤法、涡流探伤法、录磁探伤法。

<3）超声波探伤检查方坯的内部缺陷。

这种方法基本上是用带有发射和接收器的检测探头通过脉冲回波原理<脉冲反射原理）进行工作的。

钢坯清理方法：<1）火焰清理虽设备简单、效率高，且经济，但冷钢坯的火焰清理方法受到钢坯含碳量的限制，对于含碳量高于0.4%的钢坯，在清理时由于局部加热钢坯会产生热应力，如果钢坯在清理后3-4天才轧制的话，钢坯就会产生裂纹。

因此，冷钢坯的火焰清理方法一般只适用于含碳量低于0.4%的钢坯。

<2）风铲清理设备简单，但劳动强度大、效率低，所以一般只在无别的清理设备或清理设备不足的情况下，用于不宜火焰清理的钢坯。

<3）手动砂轮清理方法虽设备简单、投资省，但劳动强度也较大。

而自动砂轮修磨的，劳动条件好、效率高，但设备多、投资大。

砂轮修磨清理方法对钢种的适应性强，特别是用来清理硬钢坯更为合适。

2.1.5 线材的坯料选择综上所述，线材的坯料以连铸小方坯为主，其边长一般为120~150mm，长度一般在6~12M左右。

在实际生产中，采用目测、电磁感应探伤和超声波探伤等方式检验连铸小方坯的质量。

2.2 加热一般采用步进式加热炉加热。

加热的要求是氧化脱碳少、钢坯不发生扭曲、不产生过热过烧等。

现代化的高速线材轧机坯料大且长，这就要求加热温度均匀、温度波动范围小。

2.2.1 加热炉加热炉是轧钢生产线的重要环节，是保证产品质量、产量和降低能耗的关键。