熱軋寬帶鋼軋機(jī)在工藝設(shè)備技術(shù)上的新發(fā)展,可包括板坯定寬壓力機(jī);帶坯邊部加熱器;熱卷箱及帶鋼無(wú)頭軋制;精軋機(jī)組前設(shè)置立輥(FE)軋機(jī);精軋機(jī)板型控制(凸度和平直度控制);精軋機(jī)架數(shù)選擇;全液壓卷取機(jī)等?,F(xiàn)就其中關(guān)鍵設(shè)備做以介紹。
板坯定寬壓機(jī)
板鋼寬度大側(cè)壓經(jīng)歷大立輥(VSB)側(cè)壓、大立輥與R1二輥軋機(jī)構(gòu)成組合式軋機(jī)K1R1側(cè)壓,發(fā)展到了全新概念的板坯定寬壓力機(jī)(FLYINGS1ZINGPRESS)。板坯定寬壓力機(jī)解決了以往大立輥側(cè)壓一次側(cè)壓量小(一般每道次大側(cè)壓量125毫米),大側(cè)壓后板坯形狀不好,切損大的缺點(diǎn)。
新型的板坯定寬壓力機(jī)一道次大側(cè)壓量可達(dá)300-350毫米,側(cè)壓后的板坯形狀好,切損比大立輥約少一半。這種壓力調(diào)寬機(jī)具有移動(dòng)式水平成對(duì)的高速壓力調(diào)寬機(jī),由于采用了移動(dòng)式壓力調(diào)寬機(jī),不需要特殊的板坯運(yùn)送裝量;板坯頭尾采用預(yù)成形程序,切損量?。粚挾葌?cè)壓時(shí)可防止翹曲,壓力調(diào)寬機(jī)前后設(shè)量強(qiáng)力側(cè)導(dǎo)板,可使板坯獲得無(wú)彎曲的平面形狀,壓力調(diào)寬后,對(duì)板坯增厚和狗骨型的厚度分布有補(bǔ)償功能。
(1)定寬壓力機(jī)的主要技術(shù)特點(diǎn)是:
1.寬度調(diào)整能力大。一道次大側(cè)壓量可達(dá)350毫米,平均側(cè)壓量為200毫米,減少了連鑄板坯的寬度規(guī)格。采用定寬壓力機(jī)后,連鑄板坯寬度規(guī)格與沒有采用定寬壓力機(jī)前相比可以減少50%以上,從而提高了連鑄機(jī)生產(chǎn)能力。
2.板坯側(cè)壓速度快。由于連續(xù)、快速側(cè)壓(40-50行程/分,400毫米/行程),一塊10米長(zhǎng)板坯只需約30秒可完成側(cè)壓提高了生產(chǎn)力,而且能控制板坯表面溫度下降。
3.側(cè)壓后的板坯形狀非常規(guī)整,切損少,比采用大立輥切損約減少一半。
4.定寬壓力機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但維修時(shí)間并未比過去增加。定寬壓力機(jī)設(shè)有兩對(duì)上、下布置壓下模塊,可交換使用,更換時(shí)間每對(duì)只需30分鐘。
5.對(duì)大批量熱裝和直接軋制生產(chǎn)十分有利,可縮短熱坯的在庫(kù)時(shí)間。直接熱裝比因此可提高1倍。
6.使用壓力調(diào)寬軋的結(jié)果,板坯寬度規(guī)格減少,產(chǎn)量提高25%;結(jié)晶器寬度變化少,鑄速恒定,連鑄坯表面質(zhì)量良好;可提高熱裝比率,節(jié)省加熱爐能源達(dá)29%;此外還提高了成材率。
板坯定寬側(cè)壓機(jī)(SP)的軋制原理是靠模塊步進(jìn)式動(dòng)作,在板坯側(cè)面施加壓力,以達(dá)到板坯的減寬目的。為實(shí)現(xiàn)上述要求、模塊有動(dòng)作和傳動(dòng)系統(tǒng),即模塊的開口調(diào)整、模塊的開閉動(dòng)作、模塊與板坯的同步動(dòng)作。
帶坯邊部加熱器
采用電感應(yīng)加熱器提高帶坯邊部溫度,是近十年來(lái)發(fā)展的新工藝,主要目的是改善鋼坯斷面溫度分布和金相組織,防止薄帶鋼和硅鋼片的邊部裂紋,減少軋輥發(fā)生不均勻磨損的幾率。
日本、韓國(guó)現(xiàn)有及新建熱帶鋼軋機(jī)大部分都設(shè)置了帶坯邊部加熱器,國(guó)內(nèi)新上的2250毫米熱帶鋼軋機(jī)預(yù)留了帶坯邊部加熱器。帶坯邊部加熱器多數(shù)采用感應(yīng)加熱,并且多設(shè)置在切頭飛剪前。已經(jīng)采用的感應(yīng)加熱器功率大多在4000-5000千瓦,頻率約500赫茲,結(jié)合中間輥道保溫罩一道使用,可以有效減少帶坯的頭尾溫差及中部與邊部的溫差。
帶坯邊部感應(yīng)加熱器通常在帶坯的單側(cè)使用上、下兩組感應(yīng)器。上、下兩組感應(yīng)器裝載到臺(tái)車上,可根據(jù)帶坯寬度移動(dòng)。邊部加熱器適用于加熱軋制的所有品種,包括冷軋?jiān)稀⒐桎?、不銹鋼、高碳鋼以及小于2.5毫米的熱軋商品卷。
邊部加熱器可在帶坯邊部25毫米處提高30℃-50℃,但加熱器的溫度不能太高,邊部溫度不能大于中部溫度,否則會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。
當(dāng)兩側(cè)的感應(yīng)加熱器的感應(yīng)線圈進(jìn)入板帶兩側(cè)邊部時(shí),通以交流電流,則在帶鋼邊部產(chǎn)生渦流并加熱,其加熱溫度是根據(jù)被加熱物體的材質(zhì)、電流頻率、功率大小等進(jìn)行控制的。加熱后邊部溫度上升到幾乎與中間部分相同的基準(zhǔn)溫度,離邊部愈近溫度越高。
目前,寬帶熱軋機(jī)的軋制帶鋼平均厚度約為3.0毫米,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不薄帶鋼為主。對(duì)于生產(chǎn)硅鋼和鍍錫板,由于該板的帶鋼邊部溫度極易降低,因此必須采用邊部加熱器。這套裝置是采用水冷式電感應(yīng)加熱器來(lái)加熱帶鋼邊部。每側(cè)設(shè)備功率為2000千瓦、頻率為500赫茲,使邊部25毫米處升溫60℃。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)提高熱軋產(chǎn)品質(zhì)量(尤其薄帶鋼、高難度帶鋼、硅鋼、不銹鋼)更為合適。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是:
(1)提高和改善帶鋼橫斷面溫度分布和金相組織,提高帶鋼質(zhì)量并減少和防止薄帶鋼、硅鋼邊部出現(xiàn)裂紋。
(2)減少軋輥不均勻磨損,提高軋輥壽命和帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量;
(3)降低加熱爐的出爐溫度,以有利于節(jié)能。
熱卷箱
熱卷箱技術(shù)過去使用的目的主要是為了減少帶坯頭尾溫差,縮短軋線長(zhǎng)度,提高鋼卷單位寬度卷重。使用的類型主要是具有兩個(gè)卷取位置的熱卷箱。
新型熱卷箱用于滿足帶鋼無(wú)頭軋制的需要,采用三卷取位置,熱卷箱出口使用強(qiáng)力矯直機(jī)。熱卷箱除了具有使帶坯保溫。減少帶坯頭尾溫差作用外,還起著活套的作用。
由于采用熱卷箱及帶鋼無(wú)頭軋制技術(shù)增加設(shè)備投資和操作難度,對(duì)于500萬(wàn)噸以上規(guī)模的熱帶鋼軋機(jī)采用較為合適,如日本JFE千葉廠三號(hào)熱軋機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)量45萬(wàn)噸/月,新日鐵大分廠產(chǎn)量600萬(wàn)噸/年。由此看來(lái),采用熱卷箱及帶鋼無(wú)頭軋制技術(shù)因其技術(shù)設(shè)備復(fù)雜、操作難度大、投資費(fèi)用高,比較適用于產(chǎn)量高(約500萬(wàn)噸/年)的熱帶鋼軋機(jī)。
在線磨輥(ORG)裝置
PC軋機(jī)通過改變軋輥交叉角度,可在廣泛的范圍內(nèi)改變輥縫形狀,適應(yīng)軋制力、熱凸度和軋輥磨損等多種因素對(duì)輥縫的影響。同時(shí)在精軋機(jī)上安裝在線磨輥(ORG)裝置及時(shí)消除軋輥表面的不均勻磨損和表面粗糙,保持平滑而光潔的輥面,可自由軋制不同鋼種和不同規(guī)格帶鋼。因此,PC軋機(jī)加上ORG裝置,可實(shí)現(xiàn)自由程序軋制。
ORG技術(shù)為在線磨輥技術(shù),ORG的各砂輪是通過接觸旋轉(zhuǎn)中的工作輥來(lái)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),屬于非驅(qū)動(dòng)型研磨。在在線磨輥機(jī)里安裝有在線輪廓儀(Opm),可以測(cè)定工作輥的表面形狀。ORG技術(shù)與PC軋機(jī)結(jié)合起來(lái),將發(fā)揮更大的效果。ORG具有控制板形、板凸度、減少邊部減薄與局部高點(diǎn),提高表面質(zhì)量,消除工作輥的磨損差異,實(shí)現(xiàn)自由軋制,推遲換輥時(shí)間,增加軋制量的優(yōu)點(diǎn);其缺點(diǎn)是一旦操作維護(hù)不當(dāng)時(shí),ORG設(shè)備出現(xiàn)的故障增多。
ORG裝置在精軋機(jī)組上的設(shè)置,一種是韓國(guó)浦項(xiàng)光陽(yáng)一號(hào)、二號(hào)熱軋機(jī)精軋機(jī)組全部采用ORG裝置;另一種是日本的熱軋機(jī)在精軋機(jī)組后段機(jī)架采用ORC裝置。ORG裝置設(shè)置在各架軋機(jī)入口側(cè)導(dǎo)板處的上下工作輥部。安裝在主框架上的各磨頭,通過液壓缸控壓到工作輥上進(jìn)行研磨。研磨有**研磨、差段研磨及**研磨和差段研磨并用三種研磨方式,可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。
在線磨輥(ORG)裝置在新日鐵廠和浦項(xiàng)光陽(yáng)廠等的應(yīng)用實(shí)踐證明,ORG裝置可延長(zhǎng)軋輥的換輥周期,一個(gè)軋制單元的軋制量為2500-10000噸之間,但因軋制薄規(guī)格帶鋼增多,一個(gè)軋制單元的軋制量趨向減少。日、韓、兩國(guó)采用PC軋機(jī)加ORG裝置的熱帶鋼軋機(jī)普遍實(shí)現(xiàn)了自由軋制,寬度變化量大可達(dá)600毫米。
日本三菱重工的杯形砂輪在線磨輥裝置是在軋制過程中工作,其工作指令是根據(jù)在線檢測(cè)器的檢測(cè)或計(jì)算機(jī)設(shè)定的計(jì)算機(jī)設(shè)定的計(jì)算模型,以及熱軋帶鋼產(chǎn)品的要求和軋輥的表面質(zhì)量狀況發(fā)出指令,對(duì)軋輥進(jìn)行分段、全段或組合等不同方式進(jìn)行在線磨輥,達(dá)到軋輥精度的預(yù)定要求。
ORG在線磨輥裝置安裝在精軋前數(shù)架F1-F3處,目的是延長(zhǎng)換輥周期,安裝在后數(shù)架F4-F7的目的是提高產(chǎn)品精度。
ORG技術(shù)的特點(diǎn):
(1)消除帶鋼在寬度變化上的限制,逆向?qū)挾忍S達(dá)320毫米-350毫米;
(2)延長(zhǎng)軋制周期、軋輥壽命。鋼卷的軋制單元從120千米、2000噸提高到200千米、3800噸;
(3)改善并提高帶鋼表面質(zhì)量;
(4)與PC軋制技術(shù)相結(jié)合,有效實(shí)現(xiàn)自由軋制。
全液壓卷取機(jī)
卷取機(jī)助卷輥采用液壓缸驅(qū)動(dòng)和高應(yīng)答性能的自動(dòng)跳越控制系統(tǒng),避免在卷取開始幾圈及卷取結(jié)束時(shí)助卷輥對(duì)帶鋼頭部造成沖擊,引起帶鋼表面缺陷。
西方新的卷取機(jī),特別是SMS卷取機(jī),夾送輥的平衡和輥縫調(diào)節(jié),入口側(cè)導(dǎo)板開口度和短行程均用液壓缸驅(qū)動(dòng),提高了機(jī)械動(dòng)作的快速性和穩(wěn)定性。采用這種新型全液壓卷取機(jī),鋼卷塔形可控制在40毫米以內(nèi)。
目前,卷取機(jī)的卷筒潤(rùn)滑也有了改進(jìn),采用經(jīng)卷筒外支承軸承自動(dòng)供干油潤(rùn)滑。日本、德國(guó)制造的新型卷取機(jī),卷筒更換周期均可達(dá)到卷取100萬(wàn)噸后才予以更換。新型的熱軋卷取機(jī)一般主要由卷取機(jī)前的對(duì)中導(dǎo)板、張力輥、助卷輥、卷筒、卷取機(jī)機(jī)架及相關(guān)的附件組成,能夠代表當(dāng)前熱軋卷取機(jī)發(fā)展趨勢(shì)的是德國(guó)SMS和日本IHI所采用的新技術(shù)……
熱軋寬帶鋼軋機(jī)工藝裝備新技術(shù)熱軋寬帶鋼軋機(jī)工藝裝備新技術(shù)