900 型軋機輥系技改實踐探索

雷武軍，董凱，何永虎

（1.四川省龍威金屬制品有限公司，四川 成都 610100；2.安泰科技股份有限公司，北京 100081；3.四川匯源鋼建裝配建筑有限公司，四川 成都 610100）

隨著國內(nèi)大中型熱連軋生產(chǎn)線的建設投產(chǎn)，以及下游產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)提升，國內(nèi)1000mm 以下的熱軋生產(chǎn)線逐漸淘汰和退出市場，其中600mm ～1000mm（一般稱之為中寬帶）熱軋生產(chǎn)線有70 余條已經(jīng)停產(chǎn)和轉(zhuǎn)產(chǎn)。隨之而來的問題是：原有熱軋中寬帶下游配套的冷軋生產(chǎn)線面臨原料中斷和原料空缺，大量冷軋中寬帶生產(chǎn)線也被迫面臨停產(chǎn)和轉(zhuǎn)產(chǎn)的命運。四川龍威金屬制品有限公司（以下簡稱龍威公司）和安泰科技股份有限公司（以下簡稱安泰公司）共同合作對四川省成都市經(jīng)開區(qū)900 可逆冷軋機進行升級改造，在原有工藝條件、技術(shù)體系不變的前提下，通過對軋機輥系進行改造，把900mm 軋輥技改為1050mm 軋輥后實現(xiàn)對1000mm 熱軋卷的生產(chǎn)，在較小資金投入的情況下，該技改不僅盤活了全套生產(chǎn)線，而且實現(xiàn)了產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型升級。

1 技術(shù)改造內(nèi)容

為了避免技改給整個工藝和技術(shù)體系帶來風險，改造的目的圍繞軋機可以采用市場上常見的1000 ～1020mm 的熱軋原料，最終實現(xiàn)1000mm 冷軋標板的生產(chǎn)。為此，現(xiàn)有900 型軋機軋輥的寬度必須增寬，軋輥的寬度要達到1000 ～1020mm 以上。軋輥加長的同時不能干涉和影響其他設備的正常運轉(zhuǎn)，需要精確利用軋機設備中輥系的資源，要最大限度利用原有軋機牌坊系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、壓下系統(tǒng)的有限空間，在保證其他專業(yè)正常運行環(huán)境下，實現(xiàn)對原有輥系（六根軋輥）的寬度拓展。

（1）產(chǎn)品對技術(shù)改造的要求。冷軋板（卷）最終的產(chǎn)品為1000mm，生產(chǎn)過程中（在制品）的毛邊剪切量考慮0～10mm，熱軋原料寬度偏差考慮0 ～20mm，鋼卷錯邊及在線竄動量考慮0 ～20mm，綜合計算，軋輥的寬度必須保證1050mm 以上。

（2）軋機輥系技改要點。軋機原料的化學成分不變，從上工序的來料一般為酸洗熱軋卷，牌號為08Al、Q195、SPHC、SPHD、ST12 等；原料厚度不變，一般為2.0～4.0mm；來料寬度發(fā)生變化，由850mm 變化為1000 ～1030mm。所以，因為原料的寬度變化后，對應軋機輥系的技改參數(shù)如下：

工作輥、中間輥、支撐輥原來直徑分別為：Φ310 ～Φ290mm、Φ400 ～Φ370mm、Φ900 ～Φ850mm，軋輥直徑維持不變。輥面進行技術(shù)參數(shù)調(diào)整：在軋輥總長度不變的前提下，利用原有輥系的結(jié)構(gòu)參數(shù)，輥面增加的長度主要靠縮短原輥系中輥面和軸承座之間的輥頸的長度予以實現(xiàn)。工作輥輥面寬度由1000mm 調(diào)整為1200mm，中間輥輥面寬度由900mm 調(diào)整為1150mm，支撐輥輥面寬度由900mm 調(diào)整為1080mm。通過調(diào)整后，實現(xiàn)了工作輥輥面增加200mm、中間輥輥面增加250mm、支撐輥輥面增加180mm 的寬度拓展。因為最大限度利用了原有軋輥輥面和軸承座的空間參數(shù)，保證了原軸承座和牌坊的位置，所以實現(xiàn)了原有軸承座的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。

（3）軋機輔助系統(tǒng)技改要點。由于軋件單重由9 噸增加到20 噸，鋼卷直徑由1300mm 增加到1900mm，軋機兩側(cè)的卷取機必須整體更換，這也是本次技改中唯一整體更換的部件。兩側(cè)卷取機卷筒形式改為廣泛應用的四棱錐結(jié)構(gòu)，四個棱錐塊鑲嵌在卷筒軸上，角度為8°，為四錐結(jié)構(gòu)，棱錐塊材料采用35CrMo，與之相配的扇形板材料采用42CrMo，卷筒軸為空心結(jié)構(gòu)，由42CrMo 制成，固定安裝在卷取機的減速機中，其上安裝齒輪和軸承，卷取機卷筒的漲縮通過安裝在卷筒軸中的軸的前后運動實現(xiàn)，該軸由42CrMo 制成。減速機為卷取機的主要部件，箱體為焊接箱體，材料為Q235-A，減速機為二級齒輪減速，材料為20CrMnMo，精度為6-KL（GB10095-2001），滲碳淬火，磨齒。卷取機更換后，滿足最大鋼卷直徑為 F1900mm、最大鋼卷重量為20T 的要求。

軋機左右兩側(cè)的輥道原來輥身長度為1000mm，因為輥面和輥頸間隙富余，輥道直接更換為1150mm 的輥道后，可以解決軋機兩側(cè)的通板問題。

2 改造后運營情況

900 軋機輥系拓寬技術(shù)改造后，對隨后生產(chǎn)的10 萬噸產(chǎn)品進行了統(tǒng)計。

產(chǎn)品質(zhì)量及成本情況：寬度為1000mm 的板（卷）占到80%，寬度為850 ～1000mm 的板（卷）占到15%，原有寬度（小于850mm）的占比不超過5%。由于改造后軋機兩側(cè)卷取機能力加強，卷取張力大幅度提升，軋極薄規(guī)格達到了0.18mm，厚度控制精度達到0.005mm 范圍內(nèi)；改造后，由于軋件單重增加，純軋時間提高，實現(xiàn)產(chǎn)能提升20%；可全面生產(chǎn)標準寬度（1000mm）的商品冷軋板（卷），同時，可生產(chǎn)各種厚度及寬度1000mm 以下的非標卷、開平板、分條窄帶鋼，產(chǎn)品用途更加廣泛，除了可以用于汽配、機械零件、家具等行業(yè)外，還可生產(chǎn)家電、防盜門、箱柜用途的覆蓋面板；冷軋產(chǎn)品覆蓋的規(guī)格和使用的用途提高200%；技改后，覆蓋面板類占69%；結(jié)構(gòu)類占30%、成材率提升1.62%、軋制加工費降低15%。

設備運營及改進情況：0 ～3 萬噸的生產(chǎn)周期內(nèi)，技術(shù)改造的原因造成誤時較多，占到80%，主要是技改完成后，雖然原有900 軋機直接升級為1050 軋機，但軋機牌坊、主電機、控制系統(tǒng)均沒有改動，生產(chǎn)過程中，隨著軋制道次的增加，軋制時的壓力值和主電機的電流值大幅度增加，經(jīng)常出現(xiàn)超限、報警、停機。為降低設備風險，通過在線試驗和大量數(shù)據(jù)分析后，在工藝和設備上分別做了優(yōu)化。把主電機（額定電流為3250A）的電流上限值由3000A 提高到3200A；再從工藝上重新分配壓下量，把負荷前移，第一道次的壓下量由20%增加到30%，軋制力控制在850 噸以內(nèi)。通過壓下工藝制度調(diào)整實現(xiàn)軋制力均衡分配，把生產(chǎn)過程中的電流峰值前移；通過重新設計乳化液噴射梁，調(diào)整噴射梁長度以及噴嘴結(jié)構(gòu)形式，加大噴射流量和調(diào)整乳化液工藝，增加潤滑性，進一步減少軋制壓力和降低主機電流，不僅控制了軋制力和電流值的峰值時間，還徹底避免了因為軋制力和電流值過高造成的停機，保證了生產(chǎn)順行。

技改后，當軋制到5 萬噸左右時，設備和人員完全融合，保持了生產(chǎn)順行。隨著產(chǎn)品逐步面向市場，產(chǎn)品的使用用途進一步拓展，用戶對板卷質(zhì)量有了新的要求。針對下游用戶對軋機厚度波動值提出的更高標準，技改小組隨后對軋機在線測厚系統(tǒng)進行了升級，通過重新校準測厚儀測量曲線、全部更換專用信號線及源門所有氣缸和電纜，提高產(chǎn)品厚度精度控制，精度由原來的±0.02mm 提高到±0.005mm，達到了行業(yè)的較好水平。

3 900 型軋機改造總結(jié)

在900 型軋機因為原料中斷面臨關(guān)停處境下，龍威公司和安泰公司合作對軋機局部——輥系的技術(shù)改造，使900 型軋機可以生產(chǎn)出1000mm 的標準冷軋板（卷），不僅增加了寬度、拓展了厚度，軋機的產(chǎn)能也提升了20%；產(chǎn)品用途由只能適用于箱柜、淺沖壓等性能、表面質(zhì)量和板形要求不高的領域，到可以適用于各種防盜門面板、家電面板、深沖壓等性能、表面質(zhì)量和板形要求高的領域。通過輥系技改，使產(chǎn)品用途更加廣泛，實現(xiàn)了中寬帶向標準板的裝備升級。

4 結(jié)語

龍威公司900 型軋機通過輥系技改實現(xiàn)了裝備和產(chǎn)品的升級，根據(jù)10 萬噸的生產(chǎn)運行情況，可以得出：上述技改是成功的；上述技改為國內(nèi)同類軋機的盤活提供了參考。需要指出的是，上述技改主要是對原有機組和設備的潛能開發(fā)、挖掘，對原有設備的質(zhì)量基礎和改造后的生產(chǎn)管理有較高要求，如果能結(jié)合實際情況合理應用，對盤活中小型冷軋生產(chǎn)線可以起到較好的作用和效果，技改后生產(chǎn)的產(chǎn)品也有較強的市場競爭力。