济钢双机架四辊可逆式冷轧机组简介
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21
2006 年 12 月
山东冶金
第 28 卷
有一根乳化液喷射集管, 每根集管上装有 34 个可单 独控制的乳化液喷嘴, 通过控制喷嘴的开关及流量 调节轧辊的局部温度和膨胀程度, 有选择地冷却工 作辊辊身, 来控制带钢局部平直度偏差。它能有效补 偿其它机械执行机构无法完成的局部残余平直度偏 差, 提高平直度控制能力。
文献标识码: B
文章编号: 1004- 4620( 2006) 06- 0020- 03
1 双机架机组设备及主要参数
济南钢铁股份有限公司冷轧厂 ( 简称济钢冷轧 厂) 双 机 架 冷 轧 机 组( CCM) 于 2005 年 5 月 开 始 安 装, 2005 年 12 月 8 日正式投产。该冷轧机组属四辊 可逆式 CVC 轧机, 采用高架、紧凑式布置。主要设备 包括 2 架四辊可逆式轧机, 1 台开卷机, 2 台卷取机, 其工艺布置形式如图 1 所示。附属设备包括步进梁、 钢 卷 小 车 、液 压 系 统 、润 滑 系 统 、乳 化 液 系 统 等 。
DDQ 级 ( 深 冲 级) , 以 及 少 量 抗 拉 强 度 不 超 过 490MPa 的低合金高强钢等; 牌号包括日标的 SPCC、 SPCD、SPCE, 德标的 St12、St13、St14 等; 规格为厚度 0.3~2.5mm, 宽度 900 ̄1650mm, 厚度精度达±5μm; 主 要 面 向 建 筑 业 、轻 工 业 、金 属 制 品 业 、农 机 制 造 业 、 汽 车 制 造 业 、家 电 行 业 等 。
630mm×600mm; 工 作 辊 辊 身 尺 寸 Φ450/Φ400mm ×1950mm; 支 撑 辊 辊 身 尺 寸 Φ1250/Φ1150mm× 1750mm; 最 大 轧 制 力 20000kN; 主Fra Baidu bibliotek电 机 功 率 6000kW; 最大轧 制 速 度 1350m/min; CVC 最 大 窜 辊 量±100mm。
ZHOU Ning
( No.3 Steelmaking Plant of Jinan Iron and Steel Co., Ltd., Jinan 250101, China) Abstract: Through the replacing times statistics and the replacing causes analysis of slab CCM segments, the main reasons decreasing the ser- vice lives of the segments are fund out: one is the tolerance problem of the roll gap value in bow segments, the other one is the poor cooling problem of horizontal segment rollers. By taking some measures, such as improving adjusting precision and means and measuring method of the casting gap, changing the arrangement and structure of the nozzles and improving the spray cooling form, the segments’service lives is prolonged notably: the bow segments’service lives are improved from 200,000 ton to 840,000 ton and the horizontal segments’service lives are improved from less than 400,000 ton to 1,260,000 ton. Key words: continuous casting machine( CCM) ; segment; service life; influence fator; countermeasure; casting gap
第 28 卷 第 6 期 2006 年 12 月
山东冶金
Shandong Metallurgy
Vol.28, No.6 December 2006
·生产技术·
济钢双机架四辊可逆式冷轧机组简介
刘 江, 李洪翠
( 济南钢铁股份有限公司 冷轧厂, 山东 济南 250101)
摘 要: 介 绍了 济钢 双机架 冷轧 机组 , 该机 组由 SMS 进 行 技 术 总 承 , 采 用 四 辊 可 逆 式 冷 轧 机 , 装 备 先 进 的 测 厚 、测 速 、测 张
厚度控制系统包括 4 个模块: 目标控制( TGT) 、 厚度前馈控制( FFC) , 厚 度 后 馈 控 制( FBC) , 流 量 控 制( VFC) 。
目标控制器的作用是起车时快速达到设定厚 度。在开始轧制时预设辊缝, 并不能准确地得到设定 点厚度, 为尽快得到设定值厚度, 通过斜坡改变位 置, 直至测量的或计算的出口厚度达到公差范围。斜 坡控制结束后, 起动辊缝控制。斜坡速度根据轧机出 口速度按当前方式进行计算, 这样无论轧制过程中 速度变化如何, 总保持恒定的厚度梯度。
工艺控制系统主 要包 括 液 压辊 缝 调 节 系 统、厚 度控制系统和平直度控制系统等。 2.1 液压辊缝调节系统( HGC)
液 压 辊 缝 调 节 系 统 包 括 位 置 控 制 、倾 斜 控 制 、工
作辊弯辊( WRB) 控制、工作辊 CVC 窜辊控制和多区 冷却控制等。
位置控制通过快速响应控制回路实现。液压辊 缝调整系统的设定值, 由调整位置的设定值和辊缝 厚度控制的倾斜位置设定值进行设定。位置控制系 统总是处于启动状态。为了防止轧机机架和调整液 压缸受到损害, 对实际的轧制力一直进行监控。轧辊 可绕机架中心进行倾斜, 也可由操作工手动进行或 由平直度控制自动进行。每个机架都配备了工作辊 弯辊系统和窜动系统。 2.2 厚度控制系统( GCS)
2 主要工艺控制功能
轧机系统配备了 3 个测厚仪, 3 套激光测速仪, 3 个张力辊, 1 套平直度测量仪, 以及各种传感器、光 电开关、接触开关、限位开关等 检测设备, 用 以实 现 过程的自动控制和工艺控制。
轧机的一级主要自动控制功能包括自动上卷, 自动 穿带、自动轧钢、自动甩尾、反向自 动穿 带 和自 动卸卷等。这些自动控制功能的实现对各种条件的 要求比较高, 只要有一项不满足条件, 相关自动功能 就不能实现, 这对原料条件, 设备状态 、检 测元 件的 维护及操作工的操作水平等都提出了很高的要求。
采取改进措施实现在线调整开口度后, 寿命达到了 84 万 t; 水平段改进后, 寿命由不到 40 万 t 提高到 126 万 t。
Reason Analysis and Countermeasures of Influencing the Service Life of Slab
CCM Segment
20
刘 江等
济钢双机架四辊可逆式冷轧机组简介
2006 年第 6 期
头装置。带钢对中装置的功能是由传感器监测带钢 边部位置, 为开卷机伺服缸提供反馈信号, 对进入轧 机的带钢进行动态对中, 保证稳定轧制, 避免或减少 跑偏, 减少生产事故的发生; 三辊夹送和直头装置的 功能是矫直带材头部成微翘的形状, 便于顺利穿带。 主 要 技 术 参 数 : 卷 筒 膨 胀 直 径 630mm; 卷 筒 公 称 直 径 610mm; 卷 筒 收 缩 直 径 560mm; 开 卷 机 横 向 窜 动 范围±100mm。
厚度前馈控制( FFC) 模块主要用来消除或减小 由于原料厚度波动等对出口厚度的影响, 以来料厚 度与设定厚度的差值为输入量, 以辊缝的调节量为 输出量。监控 AGC 以出口厚度与目标厚度的差值为 输入量调节压下。为了控制速度变化导致的厚度波 动, 引入了流量控制。 2.3 平直度控制系统
该轧机采用了 4 种平直度控制手段, 包括 CVC 窜辊、工作辊正负弯辊、1# 机架的多区冷却系统、液 压 AGC, 并通过软件实现了闭环控制。 2.3.1 工作辊弯辊 ( WRB) 该系统包括一个弯辊 力控制环、弯辊控制所需的伺服阀和开关阀, 弯辊力 通过工作辊轴承座作用在工作辊辊颈上, 使工作辊 产生附加弯曲, 改变辊缝形状, 可根据需要实现正弯 或 负 弯 。弯 辊 力 设 定 因 素 一 个 来 自 平 直 度 控 制 偏 差 , 另一个来自板形 仪( PGM) 的偏差, 操作者 可以拨动 开关或控制元件手动调整设定值。 2.3.2 工 作 辊 窜 辊 CVC 其 基 本 原 理 是 将 上 下 工 作辊辊身都磨削成相同的“ S”形, 将其中一根辊子旋 转 180°布置, 从而辊缝就形成对称的断面形状。当 上、下工作辊沿轴向相对窜动时, 随轧辊凸度的变 化, 辊缝轮廓也相应变化, 形成连续可变的凸度, 有 效适应带钢的断面形状。 2.3.3 多区冷却系统( MCS) 在 1# 轧机出口侧, 上 下工作辊安装了多区冷却系统, 对着上下工作辊各
乳化液系统对维护要求较高, 不仅要严格控制 各工艺参数的波动, 还要防止乳化液受到污染。各种 机械的液压油、润滑油、油膜轴承油, 带钢酸洗残液、 脱盐水的 pH 值、电导率和离子含量等都对乳化液 有重要影响, 如果乳化液受到严重污染不能起到有 效的润滑作用, 就必须将整箱乳化液部分或全部排 掉, 重新配置大约需要一到两个班次的时间。
( 1) 轧机: 主要技术参数: 轧机牌坊立柱尺寸
收稿日期: 2006- 06- 14 作 者 简 介 : 刘 江( 1955- ) , 男 , 江 西 南 昌 人 , 1978 年 毕 业 于 江 西 冶 金 学院金属压力加工专业。现为济钢冷轧厂厂长、高级工程师, 主要从 事轧钢工艺技术研究及管理工作。
( 3) 卷取机: 功能是卷 取带钢, 为下一道 轧制开 卷, 同时提供张力; 在返回轧时, 卷取机对离开轧机 的钢带进行上卷取并保持张力。主要技术参数: 卷筒 膨 胀 直 径 610mm; 卷 筒 收 缩 直 径 586mm; 驱 动 液 压 缸行程 1700mm; 膨胀液压缸行程 68mm。
( 4) 乳化液系统( 轧制润滑系统) : 主要包括乳化 液 箱 、泵 站 、磁 分 离 器 、撇 油 装 置 、原 油 罐 、脱 盐 水 罐 、 污泥处理装置等, 实现闭路循环利用, 并需要不断补 充新水和轧制油。乳化液系统的功能主要是向轧辊 及辊缝喷射乳化液, 为轧制过程提供润滑, 同时起到 冷 却 轧 辊 、清 洁 带 钢 和 轧 辊 表 面 的 作 用 。关 键 工 艺 技 术 参 数 : 主 箱 容 量 150m3; 基 油 罐 容 量 30m3; 脱 盐 水 罐容量 30m3; 污泥箱 30m3; 乳 化 液 工 作 温 度 50~ 60℃; 皂化值 KOH 含量大于 140mg/g; 有效浓度 3% ~5% ; pH 值 4.5~6.5; 电导率小于 300 us/cm。
( 2) 开卷机: 用于打开 带卷并提供后张 力, 开卷 机 区 域 配 备 有 带 钢 对 中 装 置( CPC) 、三 辊 夹 送 和 直
5 结束语
果。弧形段实现在线调整开口度前, 寿命约为 20 万 t,
济钢第三炼钢厂经过长期对设备运行规律的摸 索、总结, 对设备出现的问题进行分 析, 并 结合 实践 对设备结构及维护技术进行改进, 取得了显著的效
等测量系统, 采用了 CVC 窜辊、弯辊 、多区 冷却 、轧辊倾 斜等 多种 板形 控制手 段, 前 馈、后 馈、流 量控制 等多 种高 精度 厚度控
制措施, 可实现自动穿带、轧钢、甩尾。还介绍了双机架冷轧机的优缺点及其产品。
关键词: 双机架冷轧机组; 四辊可逆式冷轧机; 控制手段
中图分类号: TG333.7+1
2006 年 12 月
山东冶金
第 28 卷
有一根乳化液喷射集管, 每根集管上装有 34 个可单 独控制的乳化液喷嘴, 通过控制喷嘴的开关及流量 调节轧辊的局部温度和膨胀程度, 有选择地冷却工 作辊辊身, 来控制带钢局部平直度偏差。它能有效补 偿其它机械执行机构无法完成的局部残余平直度偏 差, 提高平直度控制能力。
文献标识码: B
文章编号: 1004- 4620( 2006) 06- 0020- 03
1 双机架机组设备及主要参数
济南钢铁股份有限公司冷轧厂 ( 简称济钢冷轧 厂) 双 机 架 冷 轧 机 组( CCM) 于 2005 年 5 月 开 始 安 装, 2005 年 12 月 8 日正式投产。该冷轧机组属四辊 可逆式 CVC 轧机, 采用高架、紧凑式布置。主要设备 包括 2 架四辊可逆式轧机, 1 台开卷机, 2 台卷取机, 其工艺布置形式如图 1 所示。附属设备包括步进梁、 钢 卷 小 车 、液 压 系 统 、润 滑 系 统 、乳 化 液 系 统 等 。
DDQ 级 ( 深 冲 级) , 以 及 少 量 抗 拉 强 度 不 超 过 490MPa 的低合金高强钢等; 牌号包括日标的 SPCC、 SPCD、SPCE, 德标的 St12、St13、St14 等; 规格为厚度 0.3~2.5mm, 宽度 900 ̄1650mm, 厚度精度达±5μm; 主 要 面 向 建 筑 业 、轻 工 业 、金 属 制 品 业 、农 机 制 造 业 、 汽 车 制 造 业 、家 电 行 业 等 。
630mm×600mm; 工 作 辊 辊 身 尺 寸 Φ450/Φ400mm ×1950mm; 支 撑 辊 辊 身 尺 寸 Φ1250/Φ1150mm× 1750mm; 最 大 轧 制 力 20000kN; 主Fra Baidu bibliotek电 机 功 率 6000kW; 最大轧 制 速 度 1350m/min; CVC 最 大 窜 辊 量±100mm。
ZHOU Ning
( No.3 Steelmaking Plant of Jinan Iron and Steel Co., Ltd., Jinan 250101, China) Abstract: Through the replacing times statistics and the replacing causes analysis of slab CCM segments, the main reasons decreasing the ser- vice lives of the segments are fund out: one is the tolerance problem of the roll gap value in bow segments, the other one is the poor cooling problem of horizontal segment rollers. By taking some measures, such as improving adjusting precision and means and measuring method of the casting gap, changing the arrangement and structure of the nozzles and improving the spray cooling form, the segments’service lives is prolonged notably: the bow segments’service lives are improved from 200,000 ton to 840,000 ton and the horizontal segments’service lives are improved from less than 400,000 ton to 1,260,000 ton. Key words: continuous casting machine( CCM) ; segment; service life; influence fator; countermeasure; casting gap
第 28 卷 第 6 期 2006 年 12 月
山东冶金
Shandong Metallurgy
Vol.28, No.6 December 2006
·生产技术·
济钢双机架四辊可逆式冷轧机组简介
刘 江, 李洪翠
( 济南钢铁股份有限公司 冷轧厂, 山东 济南 250101)
摘 要: 介 绍了 济钢 双机架 冷轧 机组 , 该机 组由 SMS 进 行 技 术 总 承 , 采 用 四 辊 可 逆 式 冷 轧 机 , 装 备 先 进 的 测 厚 、测 速 、测 张
厚度控制系统包括 4 个模块: 目标控制( TGT) 、 厚度前馈控制( FFC) , 厚 度 后 馈 控 制( FBC) , 流 量 控 制( VFC) 。
目标控制器的作用是起车时快速达到设定厚 度。在开始轧制时预设辊缝, 并不能准确地得到设定 点厚度, 为尽快得到设定值厚度, 通过斜坡改变位 置, 直至测量的或计算的出口厚度达到公差范围。斜 坡控制结束后, 起动辊缝控制。斜坡速度根据轧机出 口速度按当前方式进行计算, 这样无论轧制过程中 速度变化如何, 总保持恒定的厚度梯度。
工艺控制系统主 要包 括 液 压辊 缝 调 节 系 统、厚 度控制系统和平直度控制系统等。 2.1 液压辊缝调节系统( HGC)
液 压 辊 缝 调 节 系 统 包 括 位 置 控 制 、倾 斜 控 制 、工
作辊弯辊( WRB) 控制、工作辊 CVC 窜辊控制和多区 冷却控制等。
位置控制通过快速响应控制回路实现。液压辊 缝调整系统的设定值, 由调整位置的设定值和辊缝 厚度控制的倾斜位置设定值进行设定。位置控制系 统总是处于启动状态。为了防止轧机机架和调整液 压缸受到损害, 对实际的轧制力一直进行监控。轧辊 可绕机架中心进行倾斜, 也可由操作工手动进行或 由平直度控制自动进行。每个机架都配备了工作辊 弯辊系统和窜动系统。 2.2 厚度控制系统( GCS)
2 主要工艺控制功能
轧机系统配备了 3 个测厚仪, 3 套激光测速仪, 3 个张力辊, 1 套平直度测量仪, 以及各种传感器、光 电开关、接触开关、限位开关等 检测设备, 用 以实 现 过程的自动控制和工艺控制。
轧机的一级主要自动控制功能包括自动上卷, 自动 穿带、自动轧钢、自动甩尾、反向自 动穿 带 和自 动卸卷等。这些自动控制功能的实现对各种条件的 要求比较高, 只要有一项不满足条件, 相关自动功能 就不能实现, 这对原料条件, 设备状态 、检 测元 件的 维护及操作工的操作水平等都提出了很高的要求。
采取改进措施实现在线调整开口度后, 寿命达到了 84 万 t; 水平段改进后, 寿命由不到 40 万 t 提高到 126 万 t。
Reason Analysis and Countermeasures of Influencing the Service Life of Slab
CCM Segment
20
刘 江等
济钢双机架四辊可逆式冷轧机组简介
2006 年第 6 期
头装置。带钢对中装置的功能是由传感器监测带钢 边部位置, 为开卷机伺服缸提供反馈信号, 对进入轧 机的带钢进行动态对中, 保证稳定轧制, 避免或减少 跑偏, 减少生产事故的发生; 三辊夹送和直头装置的 功能是矫直带材头部成微翘的形状, 便于顺利穿带。 主 要 技 术 参 数 : 卷 筒 膨 胀 直 径 630mm; 卷 筒 公 称 直 径 610mm; 卷 筒 收 缩 直 径 560mm; 开 卷 机 横 向 窜 动 范围±100mm。
厚度前馈控制( FFC) 模块主要用来消除或减小 由于原料厚度波动等对出口厚度的影响, 以来料厚 度与设定厚度的差值为输入量, 以辊缝的调节量为 输出量。监控 AGC 以出口厚度与目标厚度的差值为 输入量调节压下。为了控制速度变化导致的厚度波 动, 引入了流量控制。 2.3 平直度控制系统
该轧机采用了 4 种平直度控制手段, 包括 CVC 窜辊、工作辊正负弯辊、1# 机架的多区冷却系统、液 压 AGC, 并通过软件实现了闭环控制。 2.3.1 工作辊弯辊 ( WRB) 该系统包括一个弯辊 力控制环、弯辊控制所需的伺服阀和开关阀, 弯辊力 通过工作辊轴承座作用在工作辊辊颈上, 使工作辊 产生附加弯曲, 改变辊缝形状, 可根据需要实现正弯 或 负 弯 。弯 辊 力 设 定 因 素 一 个 来 自 平 直 度 控 制 偏 差 , 另一个来自板形 仪( PGM) 的偏差, 操作者 可以拨动 开关或控制元件手动调整设定值。 2.3.2 工 作 辊 窜 辊 CVC 其 基 本 原 理 是 将 上 下 工 作辊辊身都磨削成相同的“ S”形, 将其中一根辊子旋 转 180°布置, 从而辊缝就形成对称的断面形状。当 上、下工作辊沿轴向相对窜动时, 随轧辊凸度的变 化, 辊缝轮廓也相应变化, 形成连续可变的凸度, 有 效适应带钢的断面形状。 2.3.3 多区冷却系统( MCS) 在 1# 轧机出口侧, 上 下工作辊安装了多区冷却系统, 对着上下工作辊各
乳化液系统对维护要求较高, 不仅要严格控制 各工艺参数的波动, 还要防止乳化液受到污染。各种 机械的液压油、润滑油、油膜轴承油, 带钢酸洗残液、 脱盐水的 pH 值、电导率和离子含量等都对乳化液 有重要影响, 如果乳化液受到严重污染不能起到有 效的润滑作用, 就必须将整箱乳化液部分或全部排 掉, 重新配置大约需要一到两个班次的时间。
( 1) 轧机: 主要技术参数: 轧机牌坊立柱尺寸
收稿日期: 2006- 06- 14 作 者 简 介 : 刘 江( 1955- ) , 男 , 江 西 南 昌 人 , 1978 年 毕 业 于 江 西 冶 金 学院金属压力加工专业。现为济钢冷轧厂厂长、高级工程师, 主要从 事轧钢工艺技术研究及管理工作。
( 3) 卷取机: 功能是卷 取带钢, 为下一道 轧制开 卷, 同时提供张力; 在返回轧时, 卷取机对离开轧机 的钢带进行上卷取并保持张力。主要技术参数: 卷筒 膨 胀 直 径 610mm; 卷 筒 收 缩 直 径 586mm; 驱 动 液 压 缸行程 1700mm; 膨胀液压缸行程 68mm。
( 4) 乳化液系统( 轧制润滑系统) : 主要包括乳化 液 箱 、泵 站 、磁 分 离 器 、撇 油 装 置 、原 油 罐 、脱 盐 水 罐 、 污泥处理装置等, 实现闭路循环利用, 并需要不断补 充新水和轧制油。乳化液系统的功能主要是向轧辊 及辊缝喷射乳化液, 为轧制过程提供润滑, 同时起到 冷 却 轧 辊 、清 洁 带 钢 和 轧 辊 表 面 的 作 用 。关 键 工 艺 技 术 参 数 : 主 箱 容 量 150m3; 基 油 罐 容 量 30m3; 脱 盐 水 罐容量 30m3; 污泥箱 30m3; 乳 化 液 工 作 温 度 50~ 60℃; 皂化值 KOH 含量大于 140mg/g; 有效浓度 3% ~5% ; pH 值 4.5~6.5; 电导率小于 300 us/cm。
( 2) 开卷机: 用于打开 带卷并提供后张 力, 开卷 机 区 域 配 备 有 带 钢 对 中 装 置( CPC) 、三 辊 夹 送 和 直
5 结束语
果。弧形段实现在线调整开口度前, 寿命约为 20 万 t,
济钢第三炼钢厂经过长期对设备运行规律的摸 索、总结, 对设备出现的问题进行分 析, 并 结合 实践 对设备结构及维护技术进行改进, 取得了显著的效
等测量系统, 采用了 CVC 窜辊、弯辊 、多区 冷却 、轧辊倾 斜等 多种 板形 控制手 段, 前 馈、后 馈、流 量控制 等多 种高 精度 厚度控
制措施, 可实现自动穿带、轧钢、甩尾。还介绍了双机架冷轧机的优缺点及其产品。
关键词: 双机架冷轧机组; 四辊可逆式冷轧机; 控制手段
中图分类号: TG333.7+1