關(guān)于熱帶鋼連軋機(jī)主要設(shè)備的技術(shù)分析

摘 要:熱連軋機(jī)設(shè)備是熱軋帶鋼廠的生產(chǎn)基礎(chǔ)，其設(shè)計(jì)制造能力也在機(jī)械、電氣、液壓技術(shù)等方面代表了一個(gè)國(guó)家的綜合工業(yè)水平。近年來(lái)，我國(guó)國(guó)有大型企業(yè)的多家熱軋帶鋼廠，其裝機(jī)水平與生產(chǎn)能力都已達(dá)到世界最先進(jìn)的技術(shù)水平，但仍存在著中小企業(yè)設(shè)備技術(shù)落后、大型熱連軋機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備、技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家有一定的差距等問(wèn)題。鋼鐵企業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到目前熱帶鋼連軋機(jī)在我國(guó)應(yīng)用的實(shí)際情況，把握設(shè)備技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，不斷對(duì)進(jìn)行設(shè)備改進(jìn)和技術(shù)創(chuàng)新，以高品質(zhì)、多樣化的板帶鋼產(chǎn)品提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞:熱連軋機(jī) 板帶鋼 設(shè)備 工藝

中圖分類號(hào):TG33文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)03(A)-0081-01

1 我國(guó)熱帶鋼連軋機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

1.1 我國(guó)熱帶鋼連軋機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，產(chǎn)量過(guò)剩的粗鋼已經(jīng)逐漸失去了其競(jìng)爭(zhēng)能力，企業(yè)要持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展，就必須以先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)降低生產(chǎn)成本，提高鋼材的品質(zhì)。近年來(lái)，國(guó)際上已將板材的生產(chǎn)列為鋼鐵工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一，隨著設(shè)備的改進(jìn)和技術(shù)的創(chuàng)新，我國(guó)板帶材的生產(chǎn)能力和規(guī)模也逐漸達(dá)到了國(guó)際水準(zhǔn)，板帶比已達(dá)近50%。寶鋼、鞍鋼等國(guó)有大型企業(yè)已建成或在建的多家熱軋帶鋼廠，其裝機(jī)水平與生產(chǎn)能力都代表著世界最先進(jìn)的技術(shù)水平，然而中小型民營(yíng)企業(yè)卻處于設(shè)備、技術(shù)相對(duì)落后的尷尬處境，在產(chǎn)品質(zhì)量與品種等方面與國(guó)際水平仍有較大差距。

熱連軋機(jī)設(shè)備是熱軋帶鋼廠的生產(chǎn)基礎(chǔ)，其設(shè)計(jì)制造能力在機(jī)械、電氣、液壓技術(shù)等方面代表了一個(gè)國(guó)家的綜合工業(yè)水平。自1924年第一臺(tái)熱帶鋼連軋機(jī)誕生于美國(guó)開(kāi)始，至20世紀(jì)90年代的薄板坯連珠連軋技術(shù)問(wèn)世并普及，幾十年間內(nèi)，該設(shè)備和技術(shù)已歷經(jīng)4代發(fā)展。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)等新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用，目前已逐步實(shí)現(xiàn)了超薄帶鋼無(wú)頭、半無(wú)頭的連鑄連軋。在經(jīng)歷了國(guó)外引進(jìn)、中外合作制造、以及自主研發(fā)制造的過(guò)程后，我國(guó)熱帶鋼連軋機(jī)設(shè)備的研制能力有了顯著的提高，但在一些關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)的設(shè)計(jì)制造上，還不能與美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家相比，有時(shí)甚至仍需依靠引進(jìn)。

1.2 我國(guó)熱帶鋼連軋機(jī)設(shè)備與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著自主制造能力的提高，目前我國(guó)熱帶鋼連軋機(jī)正向著高效率、自動(dòng)化的方向發(fā)展，在布置形式上，3/4連續(xù)式熱帶鋼連軋機(jī)成為了實(shí)際生產(chǎn)的主流機(jī)型，與傳統(tǒng)的全連續(xù)、半連續(xù)式熱連軋機(jī)相比，3/4連續(xù)式熱帶鋼連軋機(jī)采取可逆式軋制，將帶鋼在最后的兩架粗軋機(jī)內(nèi)連軋，該技術(shù)克服了傳統(tǒng)設(shè)備維修復(fù)雜、耗能高、軋制流程長(zhǎng)等缺點(diǎn)，在提高粗軋機(jī)組生產(chǎn)效率的同時(shí)減少了軋件的熱量損失；在板坯的寬度控制中，現(xiàn)代軋機(jī)采用帶寬度自動(dòng)控制功能的重型立輥軋機(jī)對(duì)其寬度以及頭尾形狀進(jìn)行精確控制，通過(guò)軋制力反饋控制、前饋控制及短行程控制提高連鑄板坯的精度并減少切損。以短行程控制為例，該技術(shù)通過(guò)液壓寬度自動(dòng)控制調(diào)節(jié)對(duì)板坯頭尾的側(cè)壓力，使板坯頭尾經(jīng)水平軋制后趨于矩形，有效解決了其頭尾失寬的問(wèn)題；此外，中間坯保溫技術(shù)、邊部感應(yīng)加熱技術(shù)、鐵素體區(qū)軋制技術(shù)、自由程序軋制技術(shù)等多種新技術(shù)的應(yīng)用，都從不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)上改進(jìn)了工藝效果，有效地解決了設(shè)備磨損、產(chǎn)品邊部裂紋、軋制能耗過(guò)高等原有問(wèn)題，極大地提高了生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。

2 熱帶鋼連軋機(jī)的主要設(shè)備及其技術(shù)分析

2.1 定寬壓力機(jī)

板坯定寬壓力機(jī)主要用途是減少連鑄機(jī)生產(chǎn)所需板坯寬度的數(shù)量，并減小板坯頭尾和寬度偏差。近年來(lái)多將調(diào)寬壓力機(jī)安裝在立輥除鱗機(jī)的上游，并在板坯沿軋制方向運(yùn)動(dòng)時(shí)減小板坯的寬度。壓縮減寬是通過(guò)擠壓調(diào)寬機(jī)或調(diào)寬壓力機(jī)實(shí)現(xiàn)的，一般通過(guò)壓縮工具在與工件平面平行的平面上往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成。其主要持點(diǎn)是板坯的進(jìn)給速度恒定，與板坯的減寬無(wú)關(guān)。定寬壓力機(jī)設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵在于:(1)壓下和同步機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)；(2)機(jī)架強(qiáng)度、剛度計(jì)算；(3)壓下模塊曲面優(yōu)化設(shè)計(jì)與受力分析；(4)定寬壓下量、壓下速度、步進(jìn)速度研究與控制。

2.2 粗軋機(jī)與精軋機(jī)

目前我國(guó)四輥粗軋機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)已趨于成熟，在軋輥標(biāo)高調(diào)整、快速更換軋輥、快速更換機(jī)架輥、接軸固定、彎輥技術(shù)等主要性能上，國(guó)內(nèi)自主設(shè)計(jì)制造的粗軋機(jī)都完全能夠滿足生產(chǎn)條件的要求。

精軋機(jī)設(shè)備方面，現(xiàn)代熱軋精軋機(jī)采用全液壓壓下裝置和自動(dòng)厚度控制(AGC)系統(tǒng)，隨著HAGC系統(tǒng)厚度控制精度的不斷提高，目前我國(guó)的大型鋼鐵企業(yè)已掌握了板厚控制與板形控制這兩大關(guān)鍵技術(shù)，使板帶材的幾何精度基本滿足了市場(chǎng)需要。以板形控制為例，目前我國(guó)熱帶鋼連軋機(jī)多采用軋輥成對(duì)交叉軋機(jī)(即PC型)或連續(xù)可變凸度控制軋輥(即CVC型)。PC軋機(jī)的軸向力較大，并具有較高的調(diào)節(jié)能力，CVC軋機(jī)則具有較高的彎輥力，設(shè)計(jì)中應(yīng)參考實(shí)際生產(chǎn)條件進(jìn)行選擇。

2.3 熱卷箱

熱卷箱安裝于粗軋機(jī)的延伸輥道和切頭飛剪之間，將粗軋機(jī)軋制成的中間帶坯卷成熱鋼卷，再將其頭部引入夾送輥壓平矯直，并使帶坯的頭部順利通過(guò)切頭飛剪和精軋前除鱗箱后送入到精軋機(jī)組。隨著無(wú)頭和半無(wú)頭軋制技術(shù)的應(yīng)用，熱卷箱在現(xiàn)代熱連軋機(jī)和連鑄連軋機(jī)中的作用也越來(lái)越重要。首先，熱卷箱對(duì)中間坯進(jìn)行保溫，使帶鋼頭尾溫差下降；其次，使精軋機(jī)不必升速軋制，減少了電力消耗；再次，熱卷箱與中間坯切頭剪斷機(jī)，焊接機(jī)聯(lián)合使用，可實(shí)現(xiàn)熱帶鋼全連續(xù)無(wú)頭或半無(wú)頭軋制，提高成材率和生產(chǎn)效率。

2.4 飛剪

飛剪位于粗、精軋機(jī)之間，用于帶坯在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中切去帶坯頭部和尾部。目前國(guó)內(nèi)已能具備獨(dú)立設(shè)計(jì)制造飛剪的能力，飛剪一般為轉(zhuǎn)鼓式或曲柄連桿式兩種。轉(zhuǎn)鼓式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有兩對(duì)刀片，一對(duì)切頭和一對(duì)切尾，快速更換轉(zhuǎn)鼓，但剪切厚度一般小于40mm。曲柄式飛剪斷面質(zhì)量好，剪切力較低，電機(jī)功率也低，卻具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)熱帶鋼連軋機(jī)歷經(jīng)全部引進(jìn)、合作生產(chǎn)等發(fā)展階段后，目前已具備自主設(shè)計(jì)、制造、裝備的能力，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等新技術(shù)、新工藝的普及，包括熱卷箱等關(guān)鍵設(shè)備與工藝在內(nèi)的成套設(shè)計(jì)制造技術(shù)已開(kāi)始應(yīng)用于實(shí)踐，并逐漸縮小著其與世界先進(jìn)水平之間的差距。鋼鐵企業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)把握好目前熱帶鋼連軋機(jī)設(shè)備技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，不斷進(jìn)行設(shè)備改進(jìn)和技術(shù)創(chuàng)新，以高品質(zhì)、多樣化的板帶鋼產(chǎn)品提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

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