我国热连轧带钢生产技术的进步

机功率增大至８５００～１２５删。并在Ｆ７后设置了分机，用风力将带钢压在辊道上，防止带钢运行中
产生飞飘。另外，对层流冷却辊道进行了优化设计。
３现代热连轧机的发展趋势和特点
（１）为了提高产量而不断提高速度．加大卷重和主电机容量、增加轧机架数和轧辊尺寸、采用 快速换辊及换剪刀装置等。 （２）为了提高质量而采用高度自动化和全面计算机综合控制。采用各种ＡＧＣ系统和液压控制技 术，开发各种控制板形的新技术和新轧机，利用升速轧制和层流冷却以控制钢板温度与性能。 （３）降低成本，提高经济效益，节约能耗和提高成材率成为当前钢材生产的关键问题，为此而 迅速开发了一系列新工艺新技术。突出的是普遍采用连铸坯及热装和直接轧制工艺、无头轧制工艺、 低温加热轧制、热卷箱和热轧工艺润滑及车间紧凑化布置革新等。 （４）高精度产品是发展趋势之一。轧制产品尺寸精度提高会产生巨大效益，因此，高精度轧制 技术将会成为２１世纪钢铁工业发展的热门技术。 （５）提高设备能力，增加轧制品种和规格。采用ＰＣ轧机和工作辊在线研磨（ＯＲＧ）技术或采用 ＣＶＣ轧机．实现自ｍ车ＬＳＵ（Ｓｃｈｅｄｕｌｅ Ｆｒｅｅ）；采用板坯大宽度压下，可用同一宽度连铸坯生产不同宽 度的带卷；采用热带无头轧制。 （６）轧机的国产化率逐步提高。进入２ｌ世纪以后，除热连轧带钢产量大幅度提高、轧机建设快 速发展以外，轧机国产化问题也有了长足进步。目前由国外总承包的项目国产化率普遍达到７０％以 上，有的达到９０％。而且一些项目已做到全部国产化，如鞍钢１７００、２１５０ｍｍ轧机、济钢１７００ｍｍ 轧机、莱钢１５００ｍｍ轧机、新丰１７００轧机、唐钢１７００ｍｍ轧机等，由国内总承包，装备全部国内
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设计制造，少量关键件在国外自主采购。国内装备虽然在整体技术水平上与外国先进水平有一定差 距，但已达到较高水平，以鞍钢１７００ｍｍ轧机为例，其质量水平与其１７８０ｍｍ轧机相差不大。国产 装备的另一优势是价格优势。如引进国外的薄板坯连铸连轧生产线一般需投资２０’－－２３亿人民币，但 采用国产中等厚度薄板坯仅需１５～１７亿人民币，其产量与国外生产线基本相同。 （７）发展中孕育的问题。虽然我国热连轧带钢生产的产量和技术已有极大发展，但在发展中也 存在一定问题：一是建设项目过多，分散了资金和技术力量，这是目前存在的最大问题。一些企业 距离很近，但同时建设技术水平类似、产量类似、产品类似的机组、二是对市场和需求缺乏必要的 调研，产品无特色，建设较盲目，在未来的竞争中很可能处于不利地位。三是盲目追求高起点，对 实际需求没有清醒认识，如很多企业都把汽车用宽板、０５表面板作为生产目标，而这类钢板的需求 量很有限。四是地方观念和本位主义限制了按经济规律办事的原则。有的企业在选址、确定规模和 选择产品种类方面，不科学、不合理，因此达不到最优化。
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等。同时，这个阶段对引进的二手轧机和原技术较落后的国产轧机进行了全面技术改造，使其达到 了现代化水平。 这个阶段新建的传统带钢轧机，有以武钢２２５０ｍｍ轧机为代表的当代最先进的宽带钢轧机，有 以唐钢、马钢和涟钢为代表的新一代生产超薄带钢的薄板坯连铸连轧机，有采用国产技术生产中等 厚度薄板坯的连铸连轧生产线，还有一些炉卷轧机投产和建设。现在建设和投产的所有轧机都具有 现代化水平，如计算机ｌ、２级控制系统、液压ＡＧＣ系统、板形控制系统、交流传动、控轧控冷技
我国热连轧带钢生产技术的进步
孙正旭，李永强
（莱钢板带厂）
摘要：介绍了我国热连轧带钢生产的发展、技术进步；全面分析了我国热连轧带钢轧机所采用的先进技 术；综述了我国热连轧带钢轧机的发展趋势及特点。 关键词：热连轧带钢轧机；先进生产技术
１我国热连轧带钢生产的回顾
我国热连轧带钢生产技术在建国以后很长时期内相对落后。１９５８年鞍钢建成第ｌ套１７００ｍｍ带 钢半连轧机组。１９７８年武钢建成第２套１７００ｍｍ带钢连轧机组。而随后１９８９年宝钢２０５０ｍｍ带钢 热连轧机的建立，标志着我国带钢热连轧生产进入快速发展的时期。国内有关专家将过去二十多年 来热轧带钢的生产大致分为三个阶段。 １．１以解决企业有无为主要目的初期发展阶段 这个时期热连轧带钢轧机建设只能靠国家投入。由于资金、技术等多方面限制，轧机水平参差 不齐。宝钢１９８９年投产的２０５０ｍｍ轧机采用了ｌ、２级计算机控制、自动宽度和自动厚度控制、ＣＶＣ 板形控制、强力弯辊、控制轧制和控制冷却等代表了当时最先进的热轧生产技术。１９９４年投产的太 钢１５４９ｍｍ轧机和梅钢１４２２ｍｍ轧机，则是引进了国外的二手设备。虽然整体技术水平相对落后， 但在安装过程中进行了设备和生产技术方面的改造，整体技术水平有所提高。在同一时期还有两套 国产设备投产（１９８０年投产的本钢１７００ｍｍ轧机和１９９２年投产的攀钢１４５０ｍｍ轧机）。由于当时国 内的制造水平有限，加之对热轧带钢轧机的设计水平尚未成熟，所以这两套轧机的整体水平不高。 １．２全面引进世界新技术，提高技术水平阶段 ２０世纪９０年代中期以后，由于对国内技术装备设计与制造水平认同度不高，加上国外薄板坯 连铸连轧技术的突破，所以各大企业均以引进国外最先进技术为主。如１９９９年投产的鞍钢１７８０ｍｍ 轧机、１９９６年投产的宝钢１５８０ｍｍ轧机，是世界传统热连轧带钢轧机最先进水平的代表，除通常现 代化轧机采用的一系列先进技术以外，机组采用了轧线与连铸机直接连接的布置形式，从而可实现 直接热装，并有实现直接轧制的可能；机组还采用了板坯定宽压力机，大大减少了板坯宽度规格； 精轧机采用了全液压压下机ＡＧＣ技术；采用了ＰＣ板形控制系统，该系统与强力弯辊系统一起工作 使板形调控能力大大增加；另外，还采用了轧辊在线研磨，中间辊道保温技术和带坯边部感应加热 技术；轧机全部采用交流同步电机和ＧＴＯ电源变换器及４级计算机控制，并在国内首先采用了吊 车跟踪系统等。 １．３以满足市场需要和提高竞争力为目的的发展阶段 由于近年国家经济快速发展，对钢材需求不断增加，因此除国营大中型企业外，中小型企业， 甚至民营企业都把生产宽带钢作为今后发展的重点，或引进国外先进技术或采用国产技术，或建设 传统热连轧宽带钢轧机或建设薄板坯连铸连轧生产线。比如鞍钢１７００、２１５０ｍｍ（国产）、唐钢１７８０ｍｍ 薄板坯和１７００ｍｍ（国产）、莱钢１５００ｍｍ（国产）、马钢１７００ｍｍ薄板坯和２２５０ｍｍ、济钢１７００ｍｍ （国产）、新丰１７００ｍｍ（国产）、宝钢１８８０ｍｍ、首钢２２５０ｍｍ、武钢２２５０ｎｕｎ、太钢２２５０ｍｍ轧机
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结构都将除鳞机布置在粗轧机前，进而在加热炉前、精轧前再次除鳞。除鳞装置有高压水、旋转高 压水等多种类型，其水压从１０＂－－２０Ｍｐａ提高到４０Ｍｐａ。 （９）控制轧制和控制冷却。通过控制加热温度、轧制温度、变形制度、冷却速度等工艺参数， 控制奥氏体组织变化规律和相变产物的组织形态，达到细化组织、提高钢材强度与韧性的目的。 （１０）层流冷却技术。采用高性能的带钢冷却装置，提高卷取温度的精度，从而稳定产品的性能。 目前国内所有现代化的热连轧机和经改造的老轧机，带钢层流冷却系统均已达到先进水平。 （１１）全液压卷取机。２０世纪９０年代新建热轧卷取机和经改造的原有卷取机均采用全液压驱动， 助卷辊、液压伸缩采用踏步控制，卷筒多级涨缩。 （１２）交流传动技术。２０世纪９０年代以后，随着交流调速技术的发展及矢量控制技术的应用， 由交流变频调速装置供电或由交直交电压型脉冲宽度调制型（ＰＷＭ）电源交换器供电的交流主传动 电机，和采用数字式的矢量控制，完全取代了以往的由晶闸管（可控硅）整流器供电和直流主传动 电动机。宝钢１５８０ｍｍ热轧机及鞍钢１７８０ｍｍ热轧机主传动全部采用ＧＴＯ大功率元件组成的交直 交电压型电源装置供电的交流同步电机。本钢１７００ｍｍ热轧机改造时，将Ｒｌ粗轧机及Ｆｌ～Ｆ７精轧 机主电机更新为交流同步电机，采用由ＩＧＣＴ功率元件组成的变频调速装置供电。 （１３）３级或４级计算机控制。热连轧带钢生产由基础自动化级（Ｌ１）、过程控制级（Ｌ２）生产控 制级（Ｌ３）、生产管理级（Ｌ４）构成多级控制系统。我国新建和改造的热连轧机采用了前３级控制系 统，少数热连轧机采用了４级控制和管理系统。 （１４）紧凑化布置，增大粗轧机组能力，减少粗轧机组机架数，降低成本，提高经济效益。 （１５）采用边部加热装置，防止产生边部裂纹等缺陷。一般针对轧制薄规格产品和硅钢、不锈钢、 高碳钢特殊品种设置的。一套２ｘ２０００ｋＷ感应加热器，对于坯温为１０００℃、厚度为４０ｍｍ的带坯， 距边部２５ｍｍ处坯温可升高４５℃。 （１６）实现薄板坯连铸连轧生产超薄带钢技术。为生产超薄规格热轧带钢，生产线采用了７架精 轧机，最大轧制速度达２０ｍ／ｓ；各机架工作辊直径不同，Ｆｌ及Ｆ２增至０９５０／０８２０ｍｍ，以便于咬入 较厚的板坯，加大压下量，Ｆ３、Ｆ４轧辊为０７５０／ｍ６６０ｍｍ，Ｆｓ、Ｆ６、Ｆ７轧辊为０６２０／①５４０ｍｍ。主电
术、铁素体加工技术、高强度冷却技术、新型卷取机等，在一些轧机上也已应用。目前我国热连轧
技术装备已完全摆脱落后状态，并已处于世界先进水平之列。

２我国热连轧带钢生产所采用的先进技术
（１）铸坯的直接热装（ＤＨＣＲ）和直接轧制（ＨＤＲ），实现了两个工序间的连续化，具有节能、 省投资、缩短交货期等一系列优点，效果显著。该技术要求炼钢和连铸机稳定生产无缺陷板坯；热 轧车间最好和连铸机直接连接，以缩短传送时间；在输送辊道上加设保温罩及在板坯库中设保温坑； 板坯库中要具有相应的热防护措施，以保证板坯温度。应设有定宽压力机，减少板坯宽度种类。加 热炉采用长行程装料机，以便于冷坯与热坯交换时可将高温坯装入炉内深处，缩短加热时间。精轧 机后砥机架采用轧辊轴向串动技术，以增加同宽度带钢轧制量。采用连铸、炼钢、轧钢生产计划的 计算机一体化管理系统，以保证物流匹配。 （２）步进式加热炉。除具有加热功能外，还可完成生产中铸坯的储存和生产缓冲。减少板坯烧 损，提高成材率。 （３）板坯定宽压力机实现在线调宽。采用重型立辊、定宽压力机实现大侧压，重型立辊每道次 宽度压下量一般为１５０ｍｍ，定宽压力机每道次宽度压下量可达３５０ｍｍ以上，可连续进行板坯侧压， 运行时间短，效率高，板坯温降小，侧压后板坯头尾性状好，狗骨断面小，板坯减宽侧压有效率达 ９０％以上。 “）宽度自动控制（ＡＷＣ）。经立辊宽度压下及水平辊厚度压下后，板坯头尾部将发生失宽现象。 根据其失宽曲线采用与该曲线对称的反函数曲线，使立辊轧机的辊缝在轧制过程中不断变化。这样 轧出的板坯再经水平辊轧制后，头尾部失宽量少。短行程法可减少切头损失率２０％～２５％，也可减 少切边损失，还可显著提高头尾部的宽度精度，可达５ｍｍ以下。 （５）精轧机全液压厚度自动控制系统（ＡＧＣ）。ＨＡＧＣ厚度控制效果显著，其相应频率达１５～ ２０Ｈｚ，压下速度达４～５ｍｍ／ｓ，加速度达５００ｍｍ／ｓ２，因此ＨＡＧＣ发展很快。２０世纪９０年代投产的热 轧机精轧机组取消了电动压下装置，而采用液压缸行程为１１０～１２０ｍｍ的全液压压下装置和ＡＧＣ 系统。现代的ＨＡＧＣ系统厚度控制数学模型不断完善，控制精度不断提高，带钢全长上的厚度精度 已达至ｌＪ＿．＋３０ｐｍ。 （６）板形控制技术。我国现有及改造的热带轧机采用的板形控制方式有３种：一种工作辊弯辊 和轴向移动（串辊）装置；二是连续可变凸度控制（ＣＶＣ－－Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｃｒｏｗｎ）；三是成对交 叉辊轧机（Ｐｃ—Ｐａｉｒ Ｃｒｏｓｓｅｄ）。ＣＶＣ和ＰＣ轧机是２０世纪８０年代开发研制的板形控制轧机，轧机 凸度控制能力均可达到１０００ｐｍ或稍大，是当代先进的板形控制技术，可实现板形的闭环控制，用 于轧制薄规格、低凸度宽带钢产品。 （７）热卷箱和保温罩，以减少温降、缩小带钢头尾温度差。中间坯热卷箱在粗轧、精轧机组之 问对中间坯进行卷取，然后头尾互换开卷，不但可缩短生产线长度，还可极大地改善铸坯温度条件， 使铸坯头尾温差从近１００℃降至２０～３０℃。粗轧机出口带坯长度可达８０＂～９０ｍ，进精轧机轧制过程 中为减少头尾温差，设置保温罩是简单易行的有效技术。宝钢２０５０、１５８０ｍｍ和鞍钢１７８０ｒａｍ热轧 机组采用了保温罩。太钢１５４９ｍｍ、梅钢１４２２热轧机改造后增设了保温罩。 （８）除鳞。随着带钢生产技术的不断提高，用户对带钢表面质量和精度的要求也越加严格。因此 板带热轧生产中对除鳞过程给予高度重视。它己成为薄板坯连铸连轧生产中的一项关键技术。新的