热卷箱在热连轧机组中的应用

板带的头尾温度，不 用 升 速 轧 制 ，从 而 增 大 厚 度 ，提
应用热卷箱，在轧制质量、节能降耗等方面有诸
高精度；
多 优 势 ，但 同 时 也 存 在 不 足 。
( 3 ) 起到储料作用，可增大卷重，提高产量；
( 1 ) 中间坯经过热卷箱进入精轧机后，为了确
(4)
可增加事故处理时间8 ~ 9 min,从而可减保终轧温度波动范围较小，无法升速轧制，反而需要
成形辊主要包括上成形辊护板、成 形 辊 、下成形 辊 护 板 。护 板 表 面 为 弧 形 ，帮 助 中 间 坯 头 部 弯 曲 并 形成卷眼。成 形辊由液压缸驱动摆动，在上工作位 时 ，热卷箱处于卷取模式，在 下 工 作 位 时 ，热卷箱处 于直通模式。随着带卷直径的增大，带卷由成形辊 和 1A 号托卷辊支撑。1 号托卷辊由两根辊子组成， 通 常 分 别 命 名 为 1A 号 和 1B 号 。成形辊表面设计 为凹槽形，与 上 下 护 板 的 导 齿 交 错 布 置 ，可消除间 隙 ，防止钻钢。
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热卷箱在热连乳机组中的应用
□郜振兴 上 海 电 气 上 重 碾 磨 特 装 设 备 有 限 公 司 上 海 200245
摘 要 :热 卷 箱 是 一 种 用 于 控 制 中 间 坯 温 降 、降低废品率的设备。从工 作 原 理 、结构、优 点 、不足等方 面分析了热卷箱在热连轧机组中的应用，同时介绍了热卷箱在国内的发展现状。
基建投资；
热卷箱的优势如下： ( 0 粗轧后在进入精乳机之前进行热卷取，可
( 6 ) 降低板坯加热与出炉温度，一 般 可 由 1 250 t 降 至 】150 节约能耗。
以保存热量，减小温降，保温率可达9 0 % 以上；
4 热卷箱不足
(2)
首 尾 倒 置 开 卷 ，以 尾 为 头 进 人 轧 机 ,可均化
少 废 品 及 铁 皮 损 失 ，提 局 成 材 率 ；
降 速 ，直 接 影 响 轧 线 产 能 。
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( 2 ) 中间坯经过热卷箱后，头尾温度较为均匀，
但进人精轧机的轧件温度相较于不使用热卷箱降低 了 30 ~ 4 0 尤 。精轧机开轧温度降低，将会影响带钢
强度。 (3)
热卷箱设备结构较为复杂，卷取及开卷机构
共 有 2 0 多个液压缸，属于高故障率设备。为满足连
续正常生产，需要大量维护工作和充足的备品备件。 ( 4 ) 热卷箱不适宜轧制高强度钢或难以变形的
钢种。
5 国内发展现状
热卷箱问世初期，不少企业认为主要是起缩短 中间辊道长度的作用，加 之 结 构 复 杂 ，故障率高，在 相 当 长 一 段 时 间 内 ，国 内 新 上 的 轧 线 为 了 减 少 故 障 点 ,保 证 稳 定 生 产 ，宁 愿 加 长 产 线 长 度 ，增 加 投 资 ，也 很少选择热卷箱，影响了人们对热卷箱的正确评价， 进而影响了热卷箱在国内带钢热连轧生产线的使用 和推广。经 过 三 代 热 卷箱技术改进后，热卷箱的优 势得到了广泛认可。随着控 制 手 段 的 发 展 ，热卷箱 在使用上的难度也日趋降低。1992年 ，攀钢热轧厂
逐 渐 抬 起 至 传 送 位 置 ，完 成 带 卷 的 强 制 传 送 。在直 通状态下，1B 号托卷辊处于轧制线的高度位置。
稳定器固定在热卷箱主机架的侧板上,传动侧
和操作侧对称布置，每侧由一个液压缸推动,作用是
防 止 带 卷 跑 偏 ，产 生 横 向 窜 动 或 塔 形 卷 。在 卷 取 结
束 时 ，稳 定 器 起 到 保 证 带 卷 中 心 和 乳 制 中 心 对 中 的
轧 轧 出 的 中 间 坯 较 厚 ，变 形 抗 力 较 大 ，板坯温度均匀 性较易控制，适 宜 选 用 直 通 模 式 。生产特殊短坯料 时 ，若选择热卷方式，则卷径较小,信号难以跟踪，因 此一般也选择直通模式。除 此 以 外 ，都可以选择卷 取模式。
收稿时间:2020-12 作荇 简 介 :郜 振 兴 （1985— ），男 ，本 科 ,工程师.主要从事冶金设备机械设计工作
应用了国内第一台热卷箱。近 年 来 ，在新建热连轧 生产线中，热卷箱的使用已经越来越普遍。2 0 1 8 年 新建的乐亭2 050 nim热连轧机组中采用了 SMS型
热卷箱，如 图 6 所 示 。许多旧生产线为了提高产品 质 量 ，开发产品种类，也陆续通过技术改造增设了热 卷箱。2019年迁钢1 580 mm热连轧机组改造，新增 了 HATCH型热卷箱，如 图 7 所 示 。
图 《 热卷箱截面
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笔 者 以 迁 钢 1 5 8 0 mm热连轧机组热卷箱为例， 对主要部件进行详细介绍。
中间坯厚度为20 ~4 5 m m ,中间坯宽度为7 0 0 〜 1 4 5 0 m m ,最 大 单 位 宽 度 卷 质 量 为 23 kg/ m m ,最大 卷 质 量 为 2 8 t ，卷 外 径 为 2 0 5 0 m m ,卷 眼 直 径 为 6 5 0 m m ,最大穿带速度为4 . 5 m/ S ，最 大 卷 曲 速 度 为 5. 5 m/ s ，最大开卷速度为2.5 m/ s ,最大切头速度为2.0 m/ s ,直通时最高速度为6.28 m/ s 。
弯曲辊由两根上弯曲辊和一根下弯曲辊组成， 下 弯 曲 辊 固 定 在 热 卷 箱 主 机 架 上 ，上 弯 曲 辊 可 以 通 过液压缸摆动以调节辊缝。在 头 部 成 卷 过 程 中 ，弯 曲辊推送中间坯成卷。为了控制后部带坯弯曲后的 曲 率 和 形 状 ，保 持 已 经 成 卷 部 分 的 稳 定 性 ，两根上弯 曲辊随卷取过程逐步抬升。热卷箱上弯曲辊设计为 双 回 转 结 构 ，可 以 单 独 调 节 人 口 和 出 口 的 两 个 弯 曲 辊 辊 缝 ，这样可以控制带坯头部的弯曲曲率，以及带 坯头部最初接触成形辊上护板的位置。此类结构的 弯 曲 辊 可 以 保 证 在 高 速 卷 取 各 种 钢 种 时 ，得到圆度 很好的卷眼和卷形。
图 7 HБайду номын сангаасTCH型热卷箱
6 热卷箱结构
一台完整的热卷箱可以分为人口辊道及人口侧 导 板 、卷 取 区 域 、开 卷 区 域 、出口辊道及出口侧导板 等部分。其 中 ，卷取区 域 包 含 主 机 架 、人 口 导 辊 、弯 曲辊 、成 形 辊 、1 号 托 卷 辊 、稳 定 器 ，开 卷 区 域 包 含 2 号 托 卷 辊 、3 号 托 卷 辊 、开 卷 器 、开 卷 侧 导 板 、保温 罩 、开 尾 销 、夹 送 辊 、矫 直 辊 、阻挡辊等。热卷箱截面 如图8 所示。
坯 通 过 矫 直 辊 矫 直 后 ，送 入 切 头 剪 、除鱗机和精乳 机组。
热 卷 箱 有 卷 取 和 直 通 两 种 工 作 模 式 ，当中间坯 不需要卷取时，将 热 卷 箱 的 入 口 导 辊 、成 形 辊 、托卷 辊等降至低位，可作 为 辊 道 使 用 。中间坯直通模式
如图5 所示。 一 般 而 言 ，成 品 带 钢 厚 度 大 于 5.0 mm时 ，粗
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图 l 中间坯在成形辊处形成卷眼
图 2 中间坯在1 号托卷辊上继续卷取
入口辊道/
图 3 中间坯卷取完成
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入口辊道
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3 热卷箱优势
(5)
可使中间辊道缩短30 ~ 4 0 % ，节省厂房和
关键词：热卷箱，•热连轧机组;应用 Keywords：Hot Rolling Box；Hot Strip M ill；Application
中图分类号:TH6:TG333
文献标志码:A
文 章 编 号 ：1672-0555(2021)02-0026-06
1 应用背景
在板带热连轧机组中，为了减小输送辊道上的 温降以节约能耗,常在输送辊道上安装绝热保温罩、 温 度 补 偿 加 热 炉 ，或 在 乳 件 出 粗 轧 机 组 之 后 设 置 热 卷箱进行热卷取。热 卷 箱 于 2 0 世 纪 7 0 年 代 发 明 ， 目 前 已 由 第 一 代 单 工 位 有 芯 卷 取 、第 二 代 双 工 位 有 芯卷取发展至第三代双工位无芯卷取。笔者主要对 双工位无芯卷取热卷箱在热连轧机组中的应用进行 介绍。
2 热卷箱工作原理
热卷箱在板带热连轧机组中位于粗轧机与精轧 机 之 间 ，布置在粗乳延伸辊道之后，切头飞剪或边部 加热器之前。
热卷箱的工作过程为:粗轧机轧制的中间坯通
过 热 卷 箱 前 侧 导 板 对 中 后 ，经 人 口 导 辊 抬 起 头 部 ，进 人 弯 曲 辊 辊 缝 ，在 头 部 弯 曲 后 由 成 形 辊 形 成 卷 眼 ，如 图 1 所示;随着中间坯持续进人弯曲辊辊缝，中间坯 头 部 在 1 号托卷辊上继续进行卷取，如 图 2 所示;卷 取完成后，中间坯的带尾变为带头，如 图 3 所 示 ；用 开卷机构对中间坯进行反向开卷，如 图 4 所 示 ；中间
作用。在 带卷开卷过程中，稳定器还要起到防止带
卷横向窜动的作用。 2 号 托 卷 辊 紧 挨 着 1 号托卷辊，由 2A 号托卷辊
和 2B 号托卷辊组成。与 1 号托卷辊相反，2B 号托 卷辊直接安装在固定底座上，2 A 号 托 卷 辊 以 2B 号
托卷辊为中心，通 过 液 压 缸 驱 动 摆 动 。2 号托卷辊
人口辊道及人口侧导板布置在热卷箱入口区 域 ，用于运输中间坯进人入口导辊，同时对中间坯进 行 对 中 ，入口侧导板每侧由一个液压缸驱动。出口 辊道及出口侧导板布置在热卷箱出口区域，功 能 、结 构与人口辊道及入口侧导板类似。
人口导辊由升降机架、辊 子 、过渡护板组成。人 口导辊在下工作位时，热卷箱处于直通模式。人口 导辊在上工作位时，热卷箱处于卷取模式。入口导 辊 在 上 工 作 位 时 ，升 降 导 辊 上 的 辊 子 和 过 渡 护 板 可 以平稳地将中间坯的头部送至弯曲辊中。入口导辊 在 下 工 作 位 时 ,入 口 导 辊 的 作 用 相 当 于 热 卷 箱 输 人 辊道的延长段。
成最后几卷的开卷。此 时 开 尾 销会插人卷眼，防止
塌 卷 ，确保带卷完全打开。开卷侧导板和开尾销都
由液压缸驱动伸缩。还 安装有保温罩，能够减少钢
卷边部和整个开卷过程中的热量损失。操作侧的保 温 罩 可 以 通 过 液 压 缸 打 开 ，便 于 观 察 开 卷 过 程 及 吊
Abstract ：The hot rolling box is a device used to control the temperature drop of the intermediate billet and reduce the scrap rate. The application of the hot rolling box in the hot strip mill was analyzed from the working principle, structure, advantages, and shortcomings. At the same time, the domestic development status of the hot rolling box was introduced.
和 1 号托卷辊配合完成带卷在开卷过程中的移送。 3 号托卷辊、开卷侧导板和开尾销安装布置在2
号托卷辊之后，一 般 固 定 在 底 座 上 。3 号托卷辊也
可 以 称 为 支 撑 辊 和 过 渡 辊 ，在 开 卷 过 程 接 近 结 束 时 ， 带卷会被拉拽至3 号 托 卷 辊 上 ，抵靠在阻挡辊上完
1A 号托卷辊的轴承直接安装在热卷箱主机架 上 ，1B 号 托 卷 辊 安 装 在 以 1A 号托卷辊为回转轴的 机架 上 ，并由液压缸驱动机架回转。在卷取过程中，
1B 号托卷辊随着带卷直径的增大逐渐从抬起的位
置降落,给逐渐增大的带卷留出足够的空间。最 终 ，
1B 号托卷辊降低至开卷头开卷和准备开卷反转的 位置高度。在启动带卷强制移送时，1B 号托卷辊会