CVC系統(tǒng)在軋機(jī)的應(yīng)用分析

趙繼祥

(本鋼第三冷軋廠,遼寧本溪 117000)

CVC系統(tǒng)在軋機(jī)的應(yīng)用分析

趙繼祥

(本鋼第三冷軋廠,遼寧本溪 117000)

本鋼第三冷軋廠是本鋼“十二五”重點(diǎn)項(xiàng)目,其所裝備的西馬克2280mm五機(jī)架六輥CVC冷連軋機(jī)是目前世界最先進(jìn)冷軋機(jī)之一,通過(guò)對(duì)其獨(dú)有的CVC系統(tǒng)的原理、組成、特點(diǎn)分析及與UCM軋機(jī)進(jìn)行比較,得出CVC軋機(jī)代表著未來(lái)冷軋技術(shù)的發(fā)展方向。

冷軋 分析 比較

1 項(xiàng)目及設(shè)備簡(jiǎn)介

本鋼冷軋高強(qiáng)鋼技術(shù)改造工程是本鋼集團(tuán)有限公司根據(jù)“十二五”發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的重點(diǎn)爭(zhēng)取國(guó)債項(xiàng)目，也是本鋼集團(tuán)依據(jù)《鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》及《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011)》，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要舉措。該項(xiàng)目計(jì)劃總投資約64億元，設(shè)計(jì)產(chǎn)能為年產(chǎn)220萬(wàn)噸冷軋板卷，產(chǎn)品定位于高強(qiáng)汽車(chē)板和超高強(qiáng)汽車(chē)板、高檔深沖汽車(chē)板、高強(qiáng)家電板等。品種CQ-SEDDQ、HSS以及AHSS，超高強(qiáng)鋼強(qiáng)度級(jí)別達(dá)到1500MPa。產(chǎn)品規(guī)模為0.3—2.5X800—2150mm，板幅達(dá)到2150mm。項(xiàng)目主要生產(chǎn)設(shè)施包括，酸洗軋機(jī)聯(lián)合機(jī)組，連續(xù)退火機(jī)組，重卷檢查機(jī)組，重卷縱切機(jī)組，半自動(dòng)包裝機(jī)組，以及磨輥間設(shè)備、公輔設(shè)施、檢化驗(yàn)設(shè)施及所需配套水、電、汽等設(shè)施。項(xiàng)目主要技術(shù)和設(shè)備將從國(guó)外引進(jìn)，關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備均達(dá)到世界先進(jìn)水平。

項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，將進(jìn)一步完善本鋼集團(tuán)鋼鐵主業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品深加工能力和冷軋板比例，每年實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入約118億元，將形成本溪地區(qū)集倉(cāng)儲(chǔ)、貿(mào)易、加工、物流配送為一體的綜合性板材加工貿(mào)易集散地；促進(jìn)遼寧及本溪區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

該項(xiàng)目的核心設(shè)備為引進(jìn)自德國(guó)西馬克公司的2280mm五機(jī)架六輥CVC冷連軋機(jī)。CVC是Continuously Variable Croun的英文縮寫(xiě)，所謂CVC軋機(jī)就是指為了滿足調(diào)整熱帶鋼板凸度和板型的需要，將中間輥加工成具有S性輥身的CVC輥，在將上下中間輥相互倒置180度，從而具有中間輥軸向移動(dòng)時(shí)空載輥縫形狀連續(xù)可變能力的軋機(jī)(如圖1為CVC輥型與傳統(tǒng)輥型的對(duì)比)。

中間輥軸向移動(dòng)可分為正向抽動(dòng)和反向抽動(dòng)，其中正向定義為加大輥型凸度的方向，反之定義為反向抽動(dòng)。該軋機(jī)中間輥抽動(dòng)量為+/-200mm，位置精度為+/-0.5mm，CVC輥的輥型曲線設(shè)計(jì)在過(guò)去常采用二次曲線，目前已經(jīng)開(kāi)始采用高次(含三次及四次)曲線以便有利于控制更寬更薄的帶鋼，其中輥型的最大直徑與最小直徑之差不超過(guò)1毫米，差值過(guò)大將使軸向力過(guò)大而無(wú)法應(yīng)用。

2 CVC系統(tǒng)組成

每個(gè)竄輥系統(tǒng)包括兩套竄輥裝置，一套用于上中間輥，一套用于下中間輥。每套竄輥裝置由兩個(gè)橫移單元組成，分別固定在中間輥彎輥塊的入口和出口側(cè)，用螺栓安裝在軋機(jī)操作側(cè)中間輥彎輥塊上(如圖2為CVC系統(tǒng)圖)。

圖1 CVC輥型與傳統(tǒng)輥型的對(duì)比

圖2 CVC系統(tǒng)圖

每個(gè)橫移單元包括：(1)1個(gè)機(jī)座，由鋼板和滑動(dòng)襯墊組成，容納可移動(dòng)的鎖定塊和移動(dòng)缸配件。(2)1個(gè)液壓缸，用于移動(dòng)塊和鎖定塊。(3)1個(gè)由鎮(zhèn)定鋼、軸襯和鎖定銷(xiāo)組成的鎖定塊，鎖定塊設(shè)計(jì)成可容納介質(zhì)接頭的形式。(4)在傳動(dòng)側(cè)，油氣潤(rùn)滑接頭與用于止推軸承潤(rùn)滑的中間輥軸承座潤(rùn)滑線相連。(5)在傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)，油氣潤(rùn)滑接頭與用于徑向軸承潤(rùn)滑的中間輥軸承座潤(rùn)滑線相連。(6)1個(gè)固定在鎖定塊上的液壓缸，用于換輥操作時(shí)，操作鎖定銷(xiāo)和介質(zhì)接頭。

通過(guò)鎖銷(xiāo)向中間輥輥頸傳遞橫移力，通過(guò)中間輥CVCPlus軸向移動(dòng)，獲得最佳的輥縫形狀。軋制過(guò)程中，中間輥CVC移動(dòng)系統(tǒng)按照L2 計(jì)算機(jī)指令(依據(jù)不同執(zhí)行器的要求)動(dòng)作；在換輥時(shí)，根據(jù)操縱者在操作臺(tái)發(fā)的指令動(dòng)作。中間輥到達(dá)軋機(jī)內(nèi)最終位置后，中間輥鎖緊缸自動(dòng)鎖定 CVC軸向移動(dòng)系統(tǒng)。軋制過(guò)程中，在額定載荷和速度時(shí)，中間輥也可以根據(jù)指令竄輥。

3 CVC軋機(jī)與UCM軋機(jī)的比較

CVC軋機(jī)與UCM軋機(jī)是現(xiàn)今世界上裝備最為廣泛的兩種冷軋機(jī)，都具有極其優(yōu)異的性能，但是兩相比較也是各有優(yōu)缺點(diǎn)。UCM軋機(jī)由日本三菱-日立公司設(shè)計(jì)制造，其工作輥彎輥主要用于控制帶鋼邊部板形，能有效減輕帶鋼邊部減薄和裂紋現(xiàn)象。中間輥彎輥主要用于控制帶鋼中部的形狀。中間輥移動(dòng)主要用于不同帶鋼寬度的板形調(diào)節(jié)，使軋機(jī)橫向剛度趨于無(wú)窮大，使帶鋼平直度得到有效的控制。且軋輥不帶原始凸度，減少磨削及換輥次數(shù)。但UCM軋機(jī)的不足之處是在預(yù)設(shè)定中間輥橫移時(shí)，相對(duì)工作輥和支承輥移動(dòng)，易擦傷輥面，且輥身間接觸長(zhǎng)度減小致使工作輥和支承輥磨損較快(如圖3為UCM軋機(jī))。而CVC軋機(jī)的凸度調(diào)節(jié)范圍大，調(diào)整CVC輥型可直接改變調(diào)節(jié)區(qū)域和調(diào)節(jié)幅度。輥間接觸壓力變化不大，且可以在軋制過(guò)程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，參與板形閉環(huán)控制，適用于軋制較寬幅的帶鋼。但是不足之處是輥型復(fù)雜，磨削難度大。

4 CVC軋機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

(1)具有良好的帶鋼平直度控制能力和穩(wěn)定性，它可以通過(guò)調(diào)整工作輥的彎輥力和軸向抽動(dòng)量來(lái)獲得最佳輥縫從而得到最理想的平直度。(2)其彎輥力在最佳輥縫情況下始終處于最小狀態(tài)，大大提高了軋輥和軸承的使用壽命。(3)CVC軋機(jī)可以使用較小的工作輥直徑，從而減小了軋制力，實(shí)現(xiàn)了大壓下量軋制。(4)CVC軋機(jī)減小甚至消除了帶鋼邊緣的厚度差，提高了帶鋼質(zhì)量。(5)CVC軋機(jī)的軋輥具有連續(xù)可變凸度，減少了軋輥的規(guī)格和換輥的次數(shù)，提高了生產(chǎn)效率。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，要求板帶產(chǎn)品具有更好的板形，更寬的寬幅等趨勢(shì)，而CVC軋機(jī)其技術(shù)特性決定了其更適合軋制寬幅，高質(zhì)量的冷軋帶鋼產(chǎn)品，隨著越來(lái)越多的CVC冷軋產(chǎn)線的建成投產(chǎn)，向市場(chǎng)提供高質(zhì)量的冷軋帶鋼。CVC技術(shù)的前景將會(huì)更加廣闊。

[1]鄒家祥.《軋鋼機(jī)械》(第三版).冶金工業(yè)出版社.

[2]胡國(guó)棟.《軋鋼生產(chǎn)工藝及設(shè)備》.燕山大學(xué).

[3]王海文.《軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)》.機(jī)械工業(yè)出版社.

[4]王廷傅.《軋鋼工藝學(xué)》.冶金工業(yè)出版社.