六輥5機(jī)架酸連軋機(jī)組的推廣及應(yīng)用

賈大朋 馬麗坤 季安珊 盧 寧 李 新 沈志前 李鴻波

(中冶京誠工程技術(shù)有限公司 北京100176)

1 前言

中冶京誠自主研發(fā)的1450mm高剛度六輥帶鋼酸連軋機(jī)組正在調(diào)試階段，該機(jī)組是在吸收國外先進(jìn)酸連軋技術(shù)的基礎(chǔ)上，并結(jié)合中冶京誠已作過的多條連續(xù)酸洗機(jī)組和冷連軋機(jī)組的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而開發(fā)的。該條生產(chǎn)線的全部設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試和技術(shù)總負(fù)責(zé)完全由國內(nèi)公司承擔(dān)，機(jī)械及液壓設(shè)備由中冶京誠工程技術(shù)有限公司總承包，電氣設(shè)備由東北大學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室總承包。該工程良好的投入產(chǎn)出性價(jià)比對提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義，也標(biāo)志著我國在冷軋寬帶鋼軋機(jī)的設(shè)計(jì)與制造方面已達(dá)到很高水平。

1450mm高剛度六輥帶鋼酸連軋機(jī)組與國外同等生產(chǎn)線相比較，具有投資少、建設(shè)周期短、帶鋼板形好等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合于大、中企業(yè)生產(chǎn)冷軋寬帶鋼和中寬帶鋼。

2 概述

該生產(chǎn)線設(shè)計(jì)年產(chǎn)冷軋鋼卷84萬t，其中22萬t為鍍錫基板，62萬t冷軋板及涂鍍基板。原料的厚度為1．8mm～4．0mm，寬度為750mm～1300mm;成品規(guī)格的厚度為 0．18mm ～1．8mm，產(chǎn)品規(guī)格見表1。最大卷重為28t，最大鋼卷外徑約為Φ2100mm，原料內(nèi)徑約為 Φ762mm，成品內(nèi)徑約為Φ508mm。

表1 產(chǎn)品規(guī)格表

3 生產(chǎn)工藝及流程

1450mm高剛度六輥帶鋼酸連軋機(jī)組由兩臺(tái)開卷機(jī)(payoff reels)、兩臺(tái)七輥矯直機(jī)(levelers)、雙層液壓剪(double layer shear)、激光焊機(jī)(welder)、6套張力輥(bridles)、3套水平活套(Horizontal loop)、8套糾偏裝置(CPC)、1臺(tái)拉伸破鱗機(jī)(tension leveler)、酸洗及漂洗段(Pickling tank and Rinse tank)、1臺(tái)切邊圓盤剪(Trimmer)、5架六輥冷軋機(jī)(tandem cold mill)、1臺(tái)飛剪(flying shear)、1臺(tái)卡羅賽爾卷取機(jī)(Carrousel reel)組成［2，4］。詳見圖 1。

圖1 1450mm酸連軋機(jī)組生產(chǎn)線的布置

酸連軋機(jī)組設(shè)計(jì)已完成，現(xiàn)已進(jìn)入調(diào)試階段，六輥軋機(jī)機(jī)列布置如圖2所示。

圖2 1450mm酸連軋機(jī)組六輥軋機(jī)機(jī)列布置示意

4 主要設(shè)備選型及主要技術(shù)參數(shù)

4．1 入口步進(jìn)梁及上卷小車

入口步進(jìn)梁將鋼卷運(yùn)送到過渡鞍座，梭車將鋼卷運(yùn)送到1#或2#十字鞍座上，然后由上卷小車將鋼卷運(yùn)送到開卷機(jī)卷筒上。鋼卷小車通過齒輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)，液壓缸升降，設(shè)有自動(dòng)上卷功能。

4．2 帶外支撐的開卷機(jī)

采用懸臂式浮動(dòng)開卷機(jī)，帶活動(dòng)外支撐、壓輥及反彎輥。開卷機(jī)浮動(dòng)是通過液壓缸人工浮動(dòng)對中;卷筒采用四棱錐結(jié)構(gòu)，帶有旋轉(zhuǎn)液壓缸，用于卷筒的膨脹和收縮;壓輥用于穿帶和甩尾時(shí)壓緊帶鋼，輔助送帶;反彎輥用于反向彎曲帶鋼，消除卷取應(yīng)力及除磷的作用;外支撐用于支撐懸臂式開卷機(jī)卷筒;開卷機(jī)采用稀油強(qiáng)制潤滑。在機(jī)組運(yùn)行過程中，開卷機(jī)提供和控制帶鋼后張力。

4．3 七輥矯直機(jī)

用于矯直帶鋼的頭、尾部，便于帶鋼頭、尾的焊接。通過前后的液壓缸及位置傳感器進(jìn)行壓下量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。配有換輥小車，更換矯直輥非常方便。

4．4 對中裝置和帶夾送輥的入口雙層剪(1臺(tái))及廢料收集裝置

穿帶及甩尾時(shí)對中帶鋼頭部及尾部，雙層剪可剪切掉超差及受損的鋼卷頭部和尾部，并通過皮帶運(yùn)輸至廢料收集裝置。

4．5 激光焊機(jī)

激光焊機(jī)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組入口的帶鋼焊接，實(shí)現(xiàn)機(jī)組連續(xù)生產(chǎn);焊縫質(zhì)量好，可以順利通過軋機(jī)，斷帶率低。

4．6 活套

機(jī)組共設(shè)有三組活套，保證酸軋機(jī)組連續(xù)運(yùn)行。第一個(gè)活套在帶頭帶尾焊接時(shí)，保證酸洗工藝段仍連續(xù)正常生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行;第二個(gè)活套用于圓盤剪換規(guī)格及換剪刃時(shí)保證酸洗段工藝段仍連續(xù)正常生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行;第三個(gè)活套用于圓盤剪換規(guī)格、換刀、軋機(jī)更換工作輥中間輥、鋼卷分?jǐn)鄷r(shí)保證軋機(jī)段及機(jī)組實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

4．7 破鱗拉矯機(jī)

工藝段酸洗槽前設(shè)有1臺(tái)破鱗拉矯機(jī)，能有效的通過拉伸、彎曲疏松鋼帶表面的氧化鐵皮，加快化學(xué)除鱗的速度，進(jìn)而提高酸洗效率，并能改善來料板形。破鱗拉矯機(jī)為全封閉結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)壓縮空氣吹掃，并設(shè)置除塵系統(tǒng)。

4．8 酸洗及漂洗

采用先進(jìn)的淺槽紊流酸洗工藝，通過化學(xué)反應(yīng)的方法清除帶鋼表面的氧化鐵皮，酸洗時(shí)間短，酸洗效率高。采用PPH槽體，雙層密封槽蓋，酸槽壽命長、便于維護(hù)、且能降低酸耗。

采用五級串級逆流漂洗工藝，洗掉殘留在帶鋼表面的酸液，水耗低，清洗效果好;同時(shí)設(shè)有防停車斑噴淋系統(tǒng)。

4．9 圓盤剪

采用轉(zhuǎn)塔式圓盤剪，用于剪切鋼帶邊部，滿足帶鋼寬度及邊部質(zhì)量要求，可在線更換剪刃，節(jié)省停機(jī)時(shí)間，剪邊精度高。

4．10 張力輥

機(jī)組采用了6組張力輥，分別應(yīng)用于開卷機(jī)、活套、拉伸破鱗機(jī)、酸洗段、圓盤剪、軋機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)軋機(jī)前各段張力的平穩(wěn)控制。

4．11 糾偏裝置

機(jī)組采用了8套糾偏裝置，分別應(yīng)用于開卷機(jī)、活套、拉伸破鱗機(jī)、酸洗段、圓盤剪、軋機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)軋機(jī)前各段帶鋼對中、并平穩(wěn)運(yùn)行。

4．12 五機(jī)架六輥冷連軋機(jī)

1#軋機(jī)入、出口和5#軋機(jī)入、出口設(shè)有5臺(tái)X射線測厚儀，2#軋機(jī)～5#軋機(jī)出口設(shè)有4臺(tái)激光測速儀，在1#軋機(jī)前、1#軋機(jī) ～5#軋機(jī)之間、5#軋機(jī)出口處設(shè)有測張裝置。

1#～5#軋機(jī)均配有液壓AGC厚度控制系統(tǒng)，1#～5#軋機(jī)均配有工作輥正負(fù)彎輥、中間輥正彎輥、中間輥軸向竄輥、軋輥傾斜等板型控制手段，5#軋機(jī)出口處配置板型儀、5#軋機(jī)配置了乳化液分段冷卻可實(shí)現(xiàn)板型自動(dòng)控制［1，3，5］。軋機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表2。

表2 六輥軋機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

4．13 帶夾送輥的飛剪

夾送輥用來提供剪切后5#軋機(jī)出口帶鋼的張力，正常軋制時(shí)夾送輥打開，分切及穿帶時(shí)夾送輥閉合;飛剪采用啟停式滾筒飛剪，實(shí)現(xiàn)不停機(jī)軋制。

4．14 卡羅賽爾(corrousel)卷取機(jī)

卷取機(jī)采用雙卷筒回轉(zhuǎn)式卷取機(jī)，本卷取機(jī)用以在軋機(jī)不停機(jī)的情況下連續(xù)卷取切分的帶鋼，兩個(gè)卷筒，每個(gè)卷筒有四個(gè)扇形板，通過斜楔，推桿，旋轉(zhuǎn)液壓缸實(shí)現(xiàn)漲縮。卷筒裝在一個(gè)共用的回轉(zhuǎn)箱體內(nèi)。

4．15 機(jī)組檢查站

機(jī)組出口設(shè)置離線檢查臺(tái)，用于快速檢查帶鋼下表面。

5 技術(shù)特點(diǎn)

1450六輥酸連軋機(jī)組具有以下技術(shù)特點(diǎn):

1)機(jī)組入口設(shè)置兩臺(tái)開卷機(jī)，配置了激光焊機(jī)和入口水平活套，可以實(shí)現(xiàn)工藝段連續(xù)運(yùn)行，保證酸洗帶鋼表面質(zhì)量。

2)破鱗拉矯機(jī)能有效的通過拉伸、彎曲疏松鋼帶表面的氧化鐵皮，加快化學(xué)除鱗的速度，進(jìn)而提高酸洗效率，并能改善來料板形。

3)采用先進(jìn)的淺槽紊流酸洗及五級串級逆流漂洗工藝，能高效的去除帶鋼表面的氧化鐵皮，酸洗時(shí)間短，酸洗及清洗效果好。

4)圓盤剪可在線更換剪刃，節(jié)省停機(jī)時(shí)間，剪邊精度高。

5)軋機(jī)采用六輥輥系布置，主要由軋機(jī)牌坊、液壓壓下裝置、上下外支撐輥組、中間輥、工作輥、中間輥軸向橫移裝置、工作輥正/負(fù)彎輥裝置、中間輥正彎輥裝置、支承輥平衡、軋線標(biāo)高調(diào)整裝置、軋機(jī)快速換輥裝置、軋制主傳動(dòng)裝置等部分組成。先進(jìn)的輥系布置及齊全的板型控制手段利于生產(chǎn)軋制高精度的冷軋產(chǎn)品。

6)5#軋機(jī)配置了先進(jìn)的分段冷卻裝置，5#軋機(jī)出口設(shè)置了板型測量裝置，可以實(shí)現(xiàn)板型閉環(huán)控制。

7)機(jī)組出口設(shè)置的carrousel卷取機(jī)和飛剪，可進(jìn)一步提高機(jī)組產(chǎn)量，提高機(jī)組的作業(yè)率。

8)軋機(jī)傳動(dòng)采用進(jìn)口交流傳動(dòng)裝置;自動(dòng)化系統(tǒng)控制可靠，AGC控制功能先進(jìn)，軋制參數(shù)計(jì)算實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)，可實(shí)時(shí)顯示實(shí)際工藝參數(shù)變化曲線。

9)由于采用全連續(xù)無頭軋制，帶鋼厚度均勻、頭尾損耗少，成材率高。

10)實(shí)現(xiàn)在線不斷帶快速換輥，減少生產(chǎn)輔助時(shí)間。

6 結(jié)束語

由中冶京誠工程技術(shù)有限公司承包的1450六輥酸連軋機(jī)組生產(chǎn)線項(xiàng)目，同等技術(shù)水平和工作量的酸連軋工程從設(shè)計(jì)到調(diào)試生產(chǎn)全部都可以實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，該機(jī)組目前已經(jīng)進(jìn)入施工、安裝階段。

［1］劉寶珩．軋鋼機(jī)械設(shè)備［M］．北京:冶金工業(yè)出版社，1996．

［2］賈大朋，季安珊，沈志前，李鴻波．八輥5機(jī)架冷連軋機(jī)組的設(shè)計(jì)及應(yīng)用［J］．軋鋼，2008(6):34－37．

［3］白金蘭．提高冷軋過程控制軋制力模型的設(shè)定精度［J］．鋼鐵研究學(xué)報(bào)，2006(3):21 －25．

［4］丁殿愷，吳安民，張振．冷連軋機(jī)組中轉(zhuǎn)鼓式飛剪設(shè)計(jì)改造［J］．冶金設(shè)備，2013(2):67－68．

［5］程其華，鄭志剛．寶鋼1220冷連軋機(jī)軋制規(guī)程綜合優(yōu)化技術(shù)的研究［J］．機(jī)械工程與自動(dòng)化，2012(6):120－122．