关于热带钢连轧机主要设备的技术分析

关于热带钢连轧机主要设备的技术分析

摘要:热连轧机设备是热轧带钢厂的生产基础,其设计制造能力也在机械、电气、液压技术等方面代表了一个国家的综合工业水平。近年来,我国国有大型企业的多家热轧带钢厂,其装机水平与生产能力都已达到世界最先进的技术水平,但仍存在着中小企业设备技术落后、大型热连轧机的关键设备、技术与发达国家有一定的差距等问题。钢铁企业的技术人员应认识到目前热带钢连轧机在我国应用的实际情况,把握设备技术发展趋势,不断对进行设备改进和技术创新,以高品质、多样化的板带钢产品提升企业的核心竞争力。

关键词:热连轧机板带钢设备工艺

1 我国热带钢连轧机的应用现状与发展趋势

1.1 我国热带钢连轧机的应用现状

随着我国钢铁产业市场竞争的加剧,产量过剩的粗钢已经逐渐失去了其竞争能力,企业要持续稳定地发展,就必须以先进的生产技术降低生产成本,提高钢材的品质。近年来,国际上已将板材的生产列为钢铁工业发展水平的重要标志之一,随着设备的改进和技术的创新,我国板带材的生产能力和规模也逐渐达到了国际水准,板带比已达近50%。宝钢、鞍钢等国有大型企业已建成或在建的多家热轧带钢厂,其装机水平与生产能力都代表着世界最先进的技术水平,然而中小型民营企业却处于设备、技术相对落后的尴尬处境,在产品质量与品种

等方面与国际水平仍有较大差距。

热连轧机设备是热轧带钢厂的生产基础,其设计制造能力在机械、电气、液压技术等方面代表了一个国家的综合工业水平。自1924年第一台热带钢连轧机诞生于美国开始,至20世纪90年代的薄板坯连珠连轧技术问世并普及,几十年间内,该设备和技术已历经4代发展。近年来,随着计算机等新技术、新工艺的应用,目前已逐步实现了超薄带钢无头、半无头的连铸连轧。在经历了国外引进、中外合作制造、以及自主研发制造的过程后,我国热带钢连轧机设备的研制能力有了显著的提高,但在一些关键设备技术的设计制造上,还不能与美国、德国等国家相比,有时甚至仍需依靠引进。

1.2 我国热带钢连轧机设备与技术的发展趋势

随着自主制造能力的提高,目前我国热带钢连轧机正向着高效率、自动化的方向发展,在布置形式上,3/4连续式热带钢连轧机成为了实际生产的主流机型,与传统的全连续、半连续式热连轧机相比,3/4连续式热带钢连轧机采取可逆式轧制,将带钢在最后的两架粗轧机内连轧,该技术克服了传统设备维修复杂、耗能高、轧制流程长等缺点,在提高粗轧机组生产效率的同时减少了轧件的热量损失；在板坯的宽度控制中,现代轧机采用带宽度自动控制功能的重型立辊轧机对其宽度以及头尾形状进行精确控制,通过轧制力反馈控制、前馈控制及短行程控制提高连铸板坯的精度并减少切损。以短行程控制为例,该技术通过液压宽度自动控制调节对板坯头尾的侧压力,使板坯头尾经水平

轧制后趋于矩形,有效解决了其头尾失宽的问题；此外,中间坯保温技术、边部感应加热技术、铁素体区轧制技术、自由程序轧制技术等多种新技术的应用,都从不同的生产环节上改进了工艺效果,有效地解决了设备磨损、产品边部裂纹、轧制能耗过高等原有问题,极大地提高了生产效率与产品质量。

2 热带钢连轧机的主要设备及其技术分析

2.1 定宽压力机

板坯定宽压力机主要用途是减少连铸机生产所需板坯宽度的数量,并减小板坯头尾和宽度偏差。近年来多将调宽压力机安装在立辊除鳞机的上游,并在板坯沿轧制方向运动时减小板坯的宽度。压缩减宽是通过挤压调宽机或调宽压力机实现的,一般通过压缩工具在与工件平面平行的平面上往复运动完成。其主要持点是板坯的进给速度恒定,与板坯的减宽无关。定宽压力机设计制造的关键在于:(1)压下和同步机构优化设计；(2)机架强度、刚度计算；(3)压下模块曲面优化设计与受力分析；(4)定宽压下量、压下速度、步进速度研究与控制。

2.2 粗轧机与精轧机

目前我国四辊粗轧机的设计制造技术已趋于成熟,在轧辊标高调整、快速更换轧辊、快速更换机架辊、接轴固定、弯辊技术等主要性

能上,国内自主设计制造的粗轧机都完全能够满足生产条件的要求。

精轧机设备方面,现代热轧精轧机采用全液压压下装置和自动厚度控制(AGC)系统,随着HAGC系统厚度控制精度的不断提高,目前我国的大型钢铁企业已掌握了板厚控制与板形控制这两大关键技术,使板带材的几何精度基本满足了市场需要。以板形控制为例,目前我国热带钢连轧机多采用轧辊成对交叉轧机(即PC型)或连续可变凸度控制轧辊(即CVC型)。PC轧机的轴向力较大,并具有较高的调节能力,CVC轧机则具有较高的弯辊力,设计中应参考实际生产条件进行选择。

2.3 热卷箱

热卷箱安装于粗轧机的延伸辊道和切头飞剪之间,将粗轧机轧制成的中间带坯卷成热钢卷,再将其头部引入夹送辊压平矫直,并使带坯的头部顺利通过切头飞剪和精轧前除鳞箱后送入到精轧机组。随着无头和半无头轧制技术的应用,热卷箱在现代热连轧机和连铸连轧机中的作用也越来越重要。首先,热卷箱对中间坯进行保温,使带钢头尾温差下降；其次,使精轧机不必升速轧制,减少了电力消耗；再次,热卷箱与中间坯切头剪断机,焊接机联合使用,可实现热带钢全连续无头或半无头轧制,提高成材率和生产效率。

2.4 飞剪

飞剪位于粗、精轧机之间,用于带坯在运动过程中切去带坯头部

和尾部。目前国内已能具备独立设计制造飞剪的能力,飞剪一般为转鼓式或曲柄连杆式两种。转鼓式结构简单,有两对刀片,一对切头和一对切尾,快速更换转鼓,但剪切厚度一般小于40mm。曲柄式飞剪断面质量好,剪切力较低,电机功率也低,却具有结构复杂的缺点。

3 结语

我国热带钢连轧机历经全部引进、合作生产等发展阶段后,目前已具备自主设计、制造、装备的能力,随着计算机技术、控制技术等新技术、新工艺的普及,包括热卷箱等关键设备与工艺在内的成套设计制造技术已开始应用于实践,并逐渐缩小着其与世界先进水平之间的差距。钢铁企业的技术人员应把握好目前热带钢连轧机设备技术的发展趋势,不断进行设备改进和技术创新,以高品质、多样化的板带钢产品提升企业的核心竞争力。

参考文献

[1]钱振伦.我国宽带钢热连轧机的最新发展和技术特点[J].中国冶金,2004(9).

[2]杨固川,向健康,曾祥东.大型宽厚板轧机成套装备设计制造技术评析[J].轧钢,2007(5).