中厚板轧机发展概述

中厚板轧机的发展及现状

中厚板轧机是用于轧制中厚度钢板的轧钢设备。在国民经济的各个部门中广泛的采用中板，它主要用于制造交通运输工具（如汽车、拖拉机、传播、铁路车辆及航空机械等）、钢机构件（如各种贮存容器、锅炉、桥梁及其他工业结构件）、焊管及一般机械制品等。习惯于将厚度在4~20毫米范围内的钢板成为中板，将厚度为25.0-60.0mm的钢板称为厚板。

1.世界中厚板轧机发展及现状

1.1世界中厚板轧机发展概况

美国在1850年左右用二辊可逆式轧机生产中板。轧机前后设置传动辊道，用机械化操作实现来回轧制，而且轧辊辊身长度已增至2m以上，轧辊是靠蒸汽机传动的。

1864牛美国创建了世界上第一套三辊劳特式中板轧机，它不需要轧辊正反转而利用升降台进行来回轧制，当初盛行一时，推广于世界。

到了1891年，美国钢铁公司霍姆斯特德厂，为了提高钢板厚度的精度，投产了世界上第一套四辊可逆式厚板轧机。

1918午卢肯斯钢铁公司科茨维尔厂为了满足军舰用板的需要，建成了—套5230mm四辊式轧机，这是世界上第一套5m以上的特宽的厚板轧机。

1907年美国钢铁公司南厂为了轧边，首次创建了万能式厚板轧机，这套轧机立辊能力很小，板边压下量很有限，虽然效果不明显，但在当时还是十分新奇的。南厂在1931年还建成了世界上第一套连续式中厚板轧机，在精轧机组后设精整作业线，用于大量生产厚度为10mm左右的中板，满足了市场上对这类尺寸钢板的需要。

欧洲国家中厚钢板生产也是比较早的。1910年，捷克斯洛伐克投产了一套4500mm二辊式厚板轧机。1913年，西班牙建成一套二辊式厚板轧机。1937年英国投产了一套3810mm 中厚板轧机。1940年，德国建成了一套5000mm四辊式厚板轧机。1939年，法国建成了一套4700mm四辊式厚板轧机。1940年，意大利投产了一安4600mm二辊式厚板轧机。这些轧机都是用于生产机器和兵器用的钢板，多数是为了满足二战备战的需要。

1941年日本制钢公司室兰厂投产了一套5280mm四辊式厚板轧机，才用蒸汽机传动，主要满足海军用钢板的需要。

第二次世界大战期间，美、苏英、法、德、意、日、加等八国制造了军舰和坦克等武器，先后投产一批厚板轧机。

二战以后，机械制造、造船、建筑、桥梁、压力容器及大直径传输管线等产业的发展，特别是海上运输、能源开发与焊接技术的进步，对中厚板的需求量和品种质量方面提出了更高的要求。

20世纪50～60年代宽厚板轧机建设较多的是美国，当时以4064mm(160in)式厚板轧机为主，此期间美国建有3米级及3米以下轧机8台，4064mm厚板轧机7台，特宽轧机（≥5000mm）1台。

60年代后期至70年代初期厚板轧机的领先地位转向日本，这时期日本建有4724mm(186in)双机架四辊式厚板轧机5套（其中1套的粗轧机为5335mm）。1971年意大利建设1套4826mm双机架厚板轧机，韩国建1套4724mm双机架厚板轧机。

1976年～1977年间日本建设3套5500mm特宽厚板轧机，1974年住友鹿岛厂将5335mm 粗轧机改造为5450mm轧机。建设这种特级厚板轧机主要是为生产Φ1626mm(Φ64in)大直径UOE钢管用宽钢板（宽度5100mm）和20~30万吨级油轮用钢板。

1984年底，法国东北钢铁联营公司敦刻尔克厂在4300mm轧机后增加一架5000mm厚板轧机，增加了常量，并扩大了品种。1984年底，苏联伊尔诺斯克厂新建一套5000mm宽厚板轧机，年产量达10万吨，以满足大直径焊管和舰艇用宽幅厚板的需求。1985年德国迪林根冶金公司迪林根厂将4320mm轧机换成4800mm轧机，并在前面增加一架特宽的5500mm轧机，以满足1625mm大直径DOE焊管用板需求。1985年12月日本钢管公司福山厂新制一套4700mmHCW型轧机，替换原来的轧机，更有效地控制板形，以提高钢板产量。

近年来国外新建的宽厚板轧机有1997年投产的韩国浦项3号4300mm单机架厚板轧机和东国公司的4300mm双机架厚板轧机。伊朗的4800mm单机架厚板轧机正在制造和建设中。

1.2国外中厚板轧机现状

目前，国外轧机辊身长度≥4 700 mm的厚板轧机共有20套，其中日本9套，俄罗斯3套，美国、德国各2套，法国、意大利、韩国、伊朗各1套。这些轧机除伊朗的胡泽斯坦4 800 mm轧机1999年底建成,韩国浦项的4724mm轧机20世纪80年代末正式投产之外，其它大都在20世纪60~70年代建成。

厚板轧机从20世纪60年代末到70年代以来,从原来的4000 mm增大到4700 mm以上,不仅使产品的宽度、长度、厚度增大,而且从技术经济意义上来讲,4700 mm以上厚板轧机所

能达到的各项技术指标是以往的厚板轧机无法达到的,主要体现在:

（1）最大钢锭单重增加

如:德国迪林根厂为60t,日本名古屋厂80t,水岛厂110t,京滨厂50t。

(2)最大板坯单重增加

如:德国迪林根厂为25.6t,日本大分厂29.9t,鹿岛厂50t。

(3)钢板最大轧制长度增加

如:德国迪林根厂为58m,日本水岛厂58m,大分厂63m。

(4)钢板最大成品宽度提高

4700~5000mm之间的轧机其最大成品板宽为4500~4700mm,而5500 mm轧机的板宽可达到5200~5350mm。

(5)轧制钢板最大厚度提高

日本水岛厂410mm,名古屋700mm。

(6)产品最大单重及成材率提高

日本水岛厂为世界之最,可生产单重85t的特厚板,成材率达到94.9 %,其余4700 mm以上轧机成材率在92 %~94 %之间。此外,厚板轧机的另一个主要特点是高刚度、高精度、高轧制力、高功率、大转矩。轧制速度都在6m/s,牌坊断面10000 cm2左右,4700mm以上轧机的轧制力在7600~10000t之间(德国迪林根的轧制力最大,达10800t),支撑辊直径在2150~2400mm之间,最大主电机功率2×10900 kW。部分厚板轧机的轧机刚度、轧制力、支撑辊直径,牌坊重量对比见表1,从表1中可以得知,德国迪林根5500 mm轧机是目前世界上装备最好的。

2．我国中厚板轧机发展及现状

2.1中国中厚板轧机的发展概况

我国的第一套中板轧机于1936年在鞍钢建成，属于三辊劳特式轧机。新中国成立后，在前苏联的援助下，我国的中厚板生产装备和工艺技术水平有了很大提高，先后建成了重钢2440mm中板轧机、武钢2800mm中板轧机等13套三辊劳特式轧机，为我国板材生产奠定了坚实的基础。70年代后，我国的中厚板轧机开始向宽板面方向发展，1978年在舞阳钢厂建成了我国自行设计制造的第一套4200mm厚板轧机，首钢引进了国外3300mm二手宽厚板轧机设备。宝钢5000mm、沙钢5000mm、鞍钢5500mm宽厚板轧机分别于2005年、2006年、2008年建成投产。

在工艺技术和装备水平发展方面，20世纪80年代，国内中厚板生产企业均多次对原先建设的三辊劳特式中板轧机进行了不同方式的改造，改造后的轧机基本以三辊加四辊或双四辊轧机为主，基本解决了三辊劳特式轧机尺寸偏小，钢板宽度窄，长度短、尺寸偏差大、板形差、以及原材料和能源消耗成本、经济效益差等问题。从80至90年代初，通过多次改造的方式增加原有轧机产能、提高工艺装备水平和生产技术水平，并具备了较为先进的电控设备、控轧控冷技术装备和热处理工艺。

从我国中厚板轧机的发展历程可以看出，我国中厚板轧机经历了从三棍劳特式为主到以四辊轧机为主的发展历程。目前在我国大中型钢铁企业中，除临钢还保留一套三棍劳特轧机外，其他厂基本上都是四辊轧机。布置形式基本有单机架四辊轧机、二辊+四辊轧机、三棍+四辊轧机、双四辊轧机四种形式。

2.2我国中厚板轧机现状

目前，国内在生产的中厚板轧机很大一部分设备是20世纪60－70年代建设，随后陆续进行过改造的。20世纪80－90年代新建了几套中厚板轧机，但大多数为引进的二手设备。近年来，虽然新投产了几套 3.5M 以上宽厚板轧机，但从总体来说，我国中厚板轧机的装