森吉米尔轧机冷轧硅钢生产技术

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最大191kN(600m/min时)； 轧制压力：最大4820kN; 轧机刚度：6000kN/mm； 轧机开口度：最大6.3mm； 压下方式：液压压下； 传动方式：第二中间辊传动； 传动电机：开卷机AC200kW， 主轧机AC3300kW， 卷取机AC1900kW×2； 轧辊规格：工作辊Ø63.5mm×1180mm， 一中间辊Ø102mm×1230mm， 二中间辊(传动) Ø173mm×1165mm， 二中间辊(被动)Ø173mm×1130mm， 支承辊轴承Ø300mm×172mm×5； 乳化液流量：6000L/min； 生产能力：约16万t/a。
道次
1 2 3 4 5
表4 高牌号取向硅钢(以30QG130为例)
厚度，mm
入侧 出侧
2.22
1.5
压下率 ％
32.4
轧制速度 m/min
300
1.5
1.0
33.3
600
1.0
0.65
35
600
0.65
0.43
33.8
600
0.43 0.285
33.7
600
张力，N/mm2
入侧
出侧
10
150
70
200
9806t38.gif (13025 bytes)
图1 武钢硅钢片厂3号森吉米尔轧机(ZR3)示意图
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3.1 “零凸度”机架 森吉米尔轧机“零凸度”机架由Sendzimir发明并获得专利，它具有轧机牌坊在负 载下的变形沿轧机宽度上是均匀分布的特点，这种效果是通过使用重型侧框架、锥形 顶板和底板达到的，此结构也简化了制造难度(因为几乎所有外表面都是垂直或水平 的)，并提高了刚度。因此，具有新的重型侧框架牌坊，并且顶板和底板从中部到轧机 前后侧逐渐变细的结构，从而得到了一个沿带钢宽度上变形一致的牌坊，这种新的设 计思想立刻在许多轧机上得到应用，并获得专利。如果侧框架足够重，通过顶板和底 板成锥形补偿，应力会减小，使零凸度成为可能。因此，可采用小凸度或无凸度工作 辊，使生产操作简单化。虽然零凸度机架比一般普通机架重10％～15％，但零凸度机 架结构简单，制造和安装也相对容易。 3.2 高响应速度的全液压压下系统 ZR-3轧机上采用了高响应速度的全液压压下系统，压下是由轧机前后的液压缸通 过齿轮和齿条使上部中间两根B、C支承辊轴承(见图1)的偏心轴转动来实现的。对液压 缸的供油是通过HYROP-F系统的强力马达阀来进行的，并根据主操作台发生的指令进 行轧辊开闭。它和自动厚度控制装置(AGC装置)组合在一起进行带钢的厚度闭环控 制。HYROP-F是为了控制轧辊位置而设置的，它是由液压缸、数字位置检测器、电液 伺服阀等设备组成。该系统具有如下特点。 (1)由于采用了日立的FMV(强力马达阀)，大大提高了系统的响应性。 (2)通过采用磁性位置检测器可以直接以数字的形式准确地检测出液压缸的位置， 其检测分辨率高达2μm。 3.3 高精度AGC系统 在ZR-3轧机上由于采用了高精度AGC系统，使冷轧硅钢的轧后产品精度由过去的 20μm提高到4.5μm(成品厚度为0.5mm时)，在该轧机上主要采用以下几种AGC技术。 (1)前馈AGC(FF AGC) 用于消除因轧材在轧机入口处的板厚波动引起的出口板厚的变化。它 是根据入口 测厚仪测出入口带钢的板厚偏差，推算出出口板厚与目标值的偏差，通过该偏差值计 算出压下位置的修正值，最后对压下控制装置进行设定。 (2)监控AGC(FB AGC) 用于消除因受轧材硬度变化、轧辊热膨胀等轧制条件的变化引起的出口板厚偏 差。它是通过轧机出口测厚仪测出出口板厚与目标值的偏差，根据该偏差值推算出压 下位置的修正值，设定压下控制装置。 (3)质量流AGC(MF AGC) 用于消除因轧机在加减速过程中摩擦系数的变化引起的出口板厚偏差。它是根据 加减速时的轧制速度，按照质量流一定(入、出口秒流量相等)的原理推算出出口板 厚，即V入*h入＝V出*h出，然后根据出侧板厚的计算值，设定压下控制装置。
4 硅钢轧制生产工艺
武钢硅钢片厂引进ZR-3轧机后，逐步突破了日本专利的限制，研制出了适合于武 钢热轧原料的冷轧硅钢生产工艺，从而大幅度地提高了轧制产量和产品质量，降低了 轧制事故和能源消耗。冷轧硅钢典型产品轧制工艺见表1～表4。
道次
1 2 3 4
表1 中低牌号无取向硅钢(以50W540为例)
厚度，mm 入侧 出侧
6 结 语
为适应冷轧硅钢生产高质量的要求，冷轧硅钢轧制技术得到很大发展，武钢硅钢 片厂为适应这种新的要求，在ZR-3轧机上采用了许多先进成熟的技术，为确保产品精
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程 次 入侧 出侧
％
Ⅰ 1 2.3
1.5
31.8
2 1.5
1.05
30
3 1.05 0.746
29
Ⅱ 1 0.746 0.505
32.3
2 0.505 0.335
33.7
m/min 300 600 600 600 600
入侧 10 70 100 120 130
出侧 150 200 200 200 220
(4)加减速补偿AGC(ADC AGC) 用于对加减速过程中摩擦系数的变化进行补偿。一般在测速计，接触辊发生故障 时，不能使用质量流AGC的情况下使用。它是根据加减速时的轧制速度推算出压下位 置的修正值，设定压下控制装置。 (5)张力AGC(MONITOR AGC) 根据出口侧测厚仪测得的板厚偏差，推算出入口侧带钢张力的调整值，然后据此 进行张力调整。
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3.4 轧辊调整机构 3.4.1 支承辊径向调整 为改善轧制板形，轧机的支承辊上设有ASU径向调整机构，它是在B、C支承辊的 六个鞍形座内均设有偏心装置， 通过偏心调整，使B、C支承辊心轴的某一部位产生偏 心，从而使支承辊的某一轴承位置在径向发生改变，致使工作辊沿径向位置也相应发 生变化，以达到凸度调整的目的，而支承辊径向调整机构正是通过它分别调整沿带钢 宽度方向的辊型来保证带钢宽度方向的厚度公差。 3.4.2 第一中间辊轴向调整 通常在轧制带钢时，工作辊会产生弯曲变形，致使带钢边部过压，从而造成带钢 在宽度方向上厚差大，且带钢边部容易出现浪形，造成板形不良，为此设置了第一中 间辊的轴向调整机构，它是在上下第一中间辊的相反的两端做成锥形，使其同向或反 向移动来调整第一中间辊的有效平面量，这样可改变带钢边部的变形量，从而达到改 善轧制板形的目的。
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武钢技术
WUHAN IRON AND STEEL CORPORATION TECHNOLOGY 1998年 第6期 No.6 November 1998
森吉米尔轧机冷轧硅钢生产技术
科技期刊
徐跃民 (武汉钢铁设计研究院)
摘 要 随着现代化生产和科学技术的进步，市场对产品品种和质量的要求也越来越 高，为适应用户需要，武钢硅钢片厂在扩建改造中引进3号森吉米尔轧机用于冷轧硅钢 片的轧制，在该轧机上采用了许多先进的控制技术。从轧机的技术性能、主要技术特 点、轧制生产工艺以及存在的主要问题等方面进行了全面详细的论述。 关键词 森吉米尔轧机 冷轧硅钢 轧机性能 生产工艺
120
250
180
280
200
300
5 存在的主要问题
5.1 板形控制能力较差 森吉米尔轧机的工作辊径小，轧制精度高，但由于小直径轧辊与带钢的接触面积 小，对轧制板形不利，另外，支承辊虽为多段式，并设有轧辊凸度调整机构(ASU调整 机构)，但推出量较小，板形控制能力较弱，尤其对于复合板形的修正困难。目前日本 三菱重工研制出了一种新型的CR-12辊轧机，它的支承辊可进行单独调节，调整量 大，在轧制过程中还可以通过高响应速度的中间辊弯曲来调整板形，并且还设有板形 自动控制系统，轧制稳定性好，因此CR-12轧机的综合板形控制能力较强。 5.2 工作辊换辊频繁 由于森吉米尔轧机的工作辊径小，在轧制时容易产生疲劳，且磨损快，在轧制硅 钢时，为保证产品表面质量，要求在轧制每个钢卷的成品道次都必须更换新的工作 辊，因此，轧辊更换相当频繁，且采用手动操作，非常不便。 5.3 生产能力较低 目前使用的森吉米尔轧机的轧制速度多为450～600m/min，对于生产宽度在 1000mm左右的硅钢产品，单台轧机的产量仅有10～15万t/a。这主要是因为该种轧机的 工作辊径小，对热凸度变化敏感，而且缺乏良好的板形修正能力，因此不适应更高速 度的轧制。
2 轧机主要技术性能
轧机型式：ZR22BS-42； 轧制材料：无取向及取向硅钢片； 带钢厚度：原料最大3.5mm， 成品最小0.2mm； 带钢宽度：770～1060mm； 钢卷内径：Ø510mm； 钢卷外径：Ø1050～Ø1900mm； 钢卷重量：最大20t； 轧机速度：开卷最大400m/min， 卷取最大600m/min， 穿带30m/min； 轧机张力：开卷最大30kN(400m/min时)， 卷取最大230kN(500m/min时)、
1 前 言
冷轧机是硅钢生产的关键设备，森吉米尔轧机由于具有牌坊刚度大、工作辊径小 的特点，最适于轧制硬度较高的合金材料，因此，是轧制硅钢片较为理想的机型。武 钢硅钢片厂现设有1、2号森吉米尔轧机(简称ZR-1、2)用于冷轧硅钢片的生产，其全套 设备和生产工艺是1974年从日本引进的。因硅钢厂扩建需要，现有两台轧机已远远满 足不了生产要求，为此，该厂于1992年又从日本日立制作所引进了3号森吉米尔轧机(简 称ZR-3)，其装备水平较ZR-1、2轧机有明显提高，轧机上采用了当今世界上最先进的 控制技术，使武钢的冷轧硅钢片生产又上了一个新台阶。ZR-3轧机于1996年6月顺利投 产，目前生产状况良好。本文着重从该轧机的技术性能、技术特点、生产工艺以及存 在的问题等几个方面进行全面的论述。
3 轧机主要技术特点
ZR-3轧机与ZR-1、2轧机相比在设备结构和生产操作上都有较大改进，为减少轧机 机架变形，采用了“零凸度”机架；为提高轧制精度，采用了高响应速度的HYROP-F 全液压压下系统及高精度AGC闭环控制系统；为改善轧制板形，采用了ASU凸度调整 及第一中间辊带负荷轴向调节装置；为了提高生产能力，采用了600m/min高速轧制设 备及20t大卷化生产设备。现就ZR-3轧机的主要技术特点分叙如下。
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度，采用了高精度AGC厚度控制技术，使冷轧硅钢的轧后产品厚度公差由过去的 20μm降低到4.5μm；为提高轧机产量，轧制速度由过去的450m/min提高到600m/ min；轧制过程的计算机控制，将更有利于提高产品质量，降低生产成本和实现科学管 理。ZR-3轧机的建成使我国冷轧硅钢生产又上了一个新台阶，它将为我国生产出更多 更好的冷轧硅钢片。 徐跃民，男，工程师 (收稿日期：1998-06-01)
轧制速度 m/min
张力，N/mm2
入侧
出侧
2.2
1.5
31.8
300
8
150
1.5
1.03
31.3
600
70
200
1.03
0.7
32
600
100
250
0.7
0.48
31.4
600
150
280
轧道
表3 一般取向硅钢(以35Q155为例)
厚度，mm
压下率
轧制速度
张力，N/mm2
file:///F|/qikan_htm抽取_2000before/kjqk(200810)/wgjs/980613.htm（第 4／6 页）2010-1-1 张力，N/mm2
入侧
出侧
2.3
1.5
34.8
300
7.5
120
1.5
1.03
31.3
600
60
200
1.03
0.7
32
600
100
200
0.7
0.48
31.4
600
140
250
道次
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表2 高牌号无取向硅钢(以50W350为例)
厚度，mm 入侧 出侧
压下率 ％