【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 軋機(jī)、CR（十二輥）軋機(jī)等形式的多輥軋機(jī)，其輥系配置如圖12（m）（n）（o）（p）所示。除此以外，還有一些特殊結(jié)構(gòu)形式的冷軋機(jī)，主要有擺式軋機(jī)，接觸—彎曲—拉伸軋機(jī)、泰勒軋機(jī)和異步軋機(jī)等。冷軋機(jī)，按機(jī)架布置形式有單（雙）機(jī)架可逆式和多機(jī)架串列式。 冷軋機(jī)的布置形式 單（雙）機(jī)架可逆式冷軋機(jī)近年來(lái)，世界上新建單機(jī)架可逆式軋機(jī)有較大發(fā)展，單機(jī)產(chǎn)量日益提高，從傳統(tǒng)的20~30萬(wàn)t/a發(fā)展到40萬(wàn)t/a以上，最大已達(dá)到80萬(wàn)t/a。除不銹鋼和硅鋼等特殊鋼大多數(shù)采用單機(jī)架多輥可逆式軋機(jī)外，軋制普碳鋼和低合金鋼的單機(jī)架可逆式軋機(jī)也在增多，其原因：一是冷軋技術(shù)的發(fā)展（AGC、AFC、大卷重和高速度），是單機(jī)架可逆式軋機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量都有很大提高；二是市場(chǎng)需要多品種、小批量和較短的交貨周期，單機(jī)架可逆式軋機(jī)可較好地滿足這種需求，特別是薄板坯連鑄連軋帶鋼廠的出現(xiàn)和發(fā)展，帶動(dòng)了年產(chǎn)50~80萬(wàn)t單機(jī)架可逆式軋機(jī)的建設(shè)；三是單機(jī)架可逆式冷軋機(jī)投資低，產(chǎn)品靈活，可降低成本并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。從美國(guó)的薄板坯連鑄連軋帶鋼廠近年投產(chǎn)和改造的3臺(tái)年產(chǎn)70~90萬(wàn)t的單機(jī)架四輥可逆式軋機(jī)來(lái)看，軋機(jī)的主要機(jī)械部分改變不大，主要更新的是控制和傳動(dòng)系統(tǒng)，自動(dòng)化配置程度與現(xiàn)代連軋機(jī)基本相同，對(duì)應(yīng)于薄板坯連鑄連軋帶鋼廠的生產(chǎn)特點(diǎn)采取了合適的工藝和裝備措施。(1) 所有產(chǎn)品厚度均采用3道次軋制（1個(gè)軋程，均不中間退火），根據(jù)產(chǎn)品厚度、鋼種匹配相應(yīng)厚度的帶坯。(2) 從第1道次開(kāi)始就以最大速度軋制以增加產(chǎn)量，并采用較快的升速軋制，這就要求軋機(jī)功率比常規(guī)軋機(jī)幾乎增加1倍。在對(duì)單機(jī)架四輥可逆式冷軋機(jī)不斷進(jìn)行改進(jìn)、提高、完善的同時(shí)，也發(fā)展了雙機(jī)架四輥可逆式冷軋機(jī)。它具有占地少、節(jié)省設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，1臺(tái)雙機(jī)架緊湊式可逆冷軋機(jī)的占地面積幾乎與1臺(tái)單機(jī)架冷軋機(jī)占地面積相當(dāng)。與2臺(tái)單機(jī)架軋機(jī)比較，可以減少1臺(tái)開(kāi)卷機(jī)、2臺(tái)卷取機(jī)及相應(yīng)的電氣設(shè)備，并可減少操作人員。但在操作上，1臺(tái)雙機(jī)架軋機(jī)不如2臺(tái)單機(jī)架軋機(jī)靈活；而且就目前設(shè)計(jì)產(chǎn)量上看，1臺(tái)雙機(jī)架軋機(jī)為90~100萬(wàn)t，而1臺(tái)單機(jī)架軋機(jī)也高達(dá)80~90萬(wàn)t，兩者各有其特點(diǎn)。 動(dòng)力鋼鐵公司（SDI）和施羅曼西馬克公司（SMS）聯(lián)合開(kāi)發(fā)出一種新型緊湊式冷軋機(jī)——兩機(jī)架可逆式冷軋機(jī)。1997年12月首次試軋成功。新的緊湊式冷軋機(jī)有以下設(shè)備組成：連續(xù)酸洗線、批量退火爐、大規(guī)格1號(hào)熱鍍鋅生產(chǎn)線及小規(guī)格2號(hào)熱鍍鋅生產(chǎn)線。此軋機(jī)由具有兩個(gè)軋入側(cè)開(kāi)卷機(jī)的兩機(jī)架可逆式軋機(jī)組成，通過(guò)實(shí)施不同的軋制策略，所生產(chǎn)的冷軋帶鋼寬度可達(dá)1600 mm，~ mm，且軋機(jī)配有新式直接傳動(dòng)高張力卷取機(jī)和帶鋼特殊干燥系統(tǒng)。該緊湊式冷軋機(jī)由以下功能部件組成：軋機(jī)入口側(cè)帶卷運(yùn)輸設(shè)備、帶有帶卷準(zhǔn)備站的開(kāi)卷機(jī)、入口側(cè)可逆式卷機(jī)、具有竄輥裝置的兩架軋機(jī)、出口側(cè)可逆式卷取機(jī)和出口側(cè)帶卷運(yùn)輸設(shè)備，如圖13所示圖13 雙擊架可逆冷軋機(jī)帶卷從步進(jìn)梁運(yùn)到開(kāi)卷機(jī)以后，帶鋼頭部輸送到夾送輥矯直機(jī)矯直以備快遞、可靠的咬入冷軋機(jī)，前一卷出冷軋機(jī)后，此帶卷即咬入1號(hào)機(jī)架且通過(guò)開(kāi)卷機(jī)建立起后張力，帶鋼由1號(hào)機(jī)架進(jìn)入2號(hào)機(jī)架，從而與2號(hào)機(jī)架間形成張力，通過(guò)帶鋼導(dǎo)向輥道，帶鋼頭部送入出口側(cè)可逆式卷取機(jī)，從而在2號(hào)機(jī)架和可逆式卷取機(jī)之間建立張力，且冷軋機(jī)可加速到軋制速度進(jìn)行軋制。帶卷脫離開(kāi)卷機(jī)之前，軋機(jī)通過(guò)自動(dòng)停止系統(tǒng)降低軋制速度。帶鋼尾部則停止于1號(hào)軋機(jī)之前。軋機(jī)換向運(yùn)轉(zhuǎn)且相關(guān)帶鋼導(dǎo)向設(shè)備將帶鋼運(yùn)向入口側(cè)可逆式卷取機(jī)，帶鋼被卷取幾卷之后，冷軋機(jī)再次加速到軋制速度。依據(jù)帶鋼尺寸要求、材質(zhì)以及所要求的力學(xué)性能，緊湊式冷軋機(jī)可實(shí)施不同的軋制策略。與單機(jī)架可逆式軋機(jī)相比，此緊湊式冷軋機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于提高產(chǎn)量和降低停產(chǎn)時(shí)間，且一次運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行兩道次軋制。與串列式冷軋機(jī)相比，此緊湊式冷軋機(jī)具有軋制道次靈活的優(yōu)勢(shì)。緊湊式冷軋機(jī)用于厚度和平直度控制的成品控制元件由以下幾部分組成：液壓壓下裝置、正負(fù)工作輥彎輥系統(tǒng)、CVC軸向移動(dòng)技術(shù)和多段冷卻。為補(bǔ)償帶鋼厚度偏差，帶鋼厚度控制采用流量AGC，測(cè)量裝置安裝于1號(hào)和2號(hào)機(jī)架之前以及2號(hào)機(jī)架之后用于測(cè)量帶鋼厚度和帶鋼速度。平直度偏差是由帶鋼寬度方向上長(zhǎng)度差異所造成的，偏差在最后道次由安裝在2號(hào)機(jī)架出口側(cè)的帶鋼平直度測(cè)量裝置加以測(cè)量，從而獲得帶鋼平直度且消除平直度偏差。緊湊式冷軋帶鋼的最后工序是卷取干燥無(wú)斑點(diǎn)帶鋼，這可通過(guò)使用帶鋼干燥系統(tǒng)加以完成，帶鋼干燥系統(tǒng)和改裝后的帶鋼邊部排煙設(shè)備可保證帶鋼在極高的速度下干燥儲(chǔ)存，因而可省略最后退火工藝過(guò)程中附加的干燥過(guò)程，帶鋼干燥系統(tǒng)由新開(kāi)發(fā)且證明性能良好的構(gòu)件組成，且能無(wú)接觸地干燥冷軋帶鋼。 軋機(jī)方面新技術(shù) HC 軋機(jī)自1980年以來(lái),世界上約有80%以上軋機(jī)為新建或改建的HC冷軋機(jī)。HC軋機(jī)的特點(diǎn)是可以使用平直工作輥；由于壓下量的增大,相對(duì)地可以使用較厚的熱軋料；可以縮小邊部減薄的范圍；板型控制能力大,可改善板形、產(chǎn)品平直度。 CVC(連續(xù)可變凸度)軋機(jī)CVC 技術(shù)是德國(guó)SMS公司開(kāi)發(fā)出來(lái)的。這是一種能改善帶鋼平直度和橫斷面形狀的技術(shù), 且易于應(yīng)用, 改造費(fèi)用低。CVC技術(shù)通過(guò)使用S型軋輥及軋輥軸向移動(dòng),使輥縫的形狀與帶鋼的形狀有效的配合,可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)軋輥凸度；傳統(tǒng)軋制需要準(zhǔn)備幾套不同凸度的軋輥。而CVC 軋制只需一種輥型曲線的軋輥。CVC軋機(jī)與HC軋機(jī)相比不足之處是不能解決邊部減薄問(wèn)題。此外,HC軋機(jī)可用平輥,不需磨出凸度。CVC六輥軋機(jī)是在四輥軋機(jī)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的,中間輥為CVC軋輥,工作輥有立平穩(wěn)定機(jī)構(gòu),特點(diǎn)是可用小直徑工作輥、中間輥或支撐輥傳動(dòng)。工作輥的水平穩(wěn)定機(jī)構(gòu)優(yōu)化了軋制工藝條件,中間輥設(shè)正負(fù)彎輥。這種軋機(jī)壓下能力大,軋出產(chǎn)品的平直度好。 UPC (萬(wàn)能板形控制)軋機(jī)UPC技術(shù)是由德國(guó)MDS公司開(kāi)發(fā)的,與CVC技術(shù)基本相似,也是一種能改善帶鋼平直度和橫斷面形狀的技術(shù),且易于應(yīng)用,改造費(fèi)用低。UPC技術(shù)通過(guò)使用雪茄形軋輥及軋輥軸向移動(dòng),使輥縫的形狀與帶鋼的形狀有效的配合,也可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)軋輥凸度。 CR軋機(jī)CR軋機(jī)屬日本三菱重工業(yè)公司開(kāi)發(fā)的一種新型軋機(jī),具有壓下量大及板型控制能力強(qiáng)的特點(diǎn)。如用于冷連軋第一架,當(dāng)軋制低碳鋼時(shí),壓下量可達(dá)60% ,也可以用于冷連軋末架,使成品板形得到改善,并能節(jié)約能耗。 各個(gè)機(jī)組的聯(lián)合生產(chǎn)技術(shù)及短流程的進(jìn)展按過(guò)去的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式,用于汽車和家電產(chǎn)品等的冷軋鋼板生產(chǎn)工藝,從熱軋后一般要經(jīng)過(guò)酸洗、冷軋、清洗、退火、冷卻、平整及檢查精整等七道工藝,而且這些工序都是各自獨(dú)立分開(kāi)操作的。因此存在著各工序之間對(duì)帶鋼卷需要搬運(yùn)的問(wèn)題,還要留出足夠的中間存放場(chǎng)地,增加了設(shè)備和操作人員,使物流不能連續(xù)暢通,實(shí)現(xiàn)不了流水作業(yè)。特別是因多次穿帶和甩尾,增大了帶鋼頭尾的切損量,致使金屬收得率降低,生產(chǎn)周期延長(zhǎng)。近年來(lái),由于世界鋼鐵市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,用戶對(duì)冷軋鋼板生產(chǎn)提出了多品種、小批量、高質(zhì)量、低成本和交貨快的新要求。為滿足上述要求,如何簡(jiǎn)化或合并現(xiàn)有分散的生產(chǎn)工藝,將各道工序連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)聯(lián)合生產(chǎn)或縮短工藝流程,這是各國(guó)冷軋廠多年渴望解決的技術(shù)難題。冷連軋機(jī)的各種聯(lián)合生產(chǎn)形式主要可以歸納成以下三種類型:(1) 冷連軋機(jī)與酸洗線的聯(lián)合生產(chǎn)；(2) 冷連軋機(jī)與連續(xù)退火線的聯(lián)合生產(chǎn)；(3) 冷軋—酸洗—退火全聯(lián)合生產(chǎn)。在冷軋與酸洗實(shí)現(xiàn)聯(lián)合生產(chǎn)的實(shí)例當(dāng)中,由于受到舊廠現(xiàn)有設(shè)備的限制,又可分為以下三種布置形式:(1) 酸洗線與冷連軋機(jī)垂直布置的聯(lián)合生產(chǎn)線；(2) 酸洗線與冷連軋機(jī)中心線錯(cuò)開(kāi)布置的聯(lián)合生產(chǎn)線；(3) 酸洗線與冷連軋機(jī)在同一中心線上的聯(lián)合生產(chǎn)線。上述三種布置中,第三種更為合理；而前兩種都因酸洗與冷軋機(jī)不在同一條中心線上, 必須增加相應(yīng)的帶鋼轉(zhuǎn)向的專用設(shè)備。因此,近年來(lái)絕大部分新建廠均按聯(lián)合生產(chǎn)線考慮,并且是直線布置,從而達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、減少定員、降低成本、增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。此外,近年來(lái)不僅在冷軋廠采用聯(lián)合生產(chǎn)方式,而且對(duì)于從連鑄開(kāi)始經(jīng)熱連軋到冷軋成品的短流程緊湊式帶鋼生產(chǎn)工藝已成為一種發(fā)展方向,從而顯著提高帶鋼生產(chǎn)的綜合收得率,降低成本與能耗。下面以美國(guó)SDI公司CCM(緊湊式軋機(jī))軋機(jī)為例,簡(jiǎn)單介紹短流程緊湊式冷軋工藝。該CCM軋機(jī)為帶有兩個(gè)入口卷取機(jī)和一個(gè)出口卷取機(jī)的雙機(jī)架可逆式軋機(jī),能實(shí)現(xiàn)不同的軋制策略,并采用了新型直接傳動(dòng)的大張力卷取機(jī)和特殊的帶材干燥系統(tǒng)。SDI公司的CCM生產(chǎn)線主要工藝設(shè)備: (1) 坯料由CSP生產(chǎn)線經(jīng)熱軋供應(yīng)；(2) 連續(xù)酸洗生產(chǎn)線；(3) CCM軋機(jī),為雙機(jī)架可逆式連軋機(jī)；(4) 退火爐；(5) 單機(jī)架平整機(jī)組；(6) 厚帶材熱鍍鋅機(jī)組(1號(hào)機(jī)組)；(7) 薄帶材熱鍍鋅機(jī)組(2號(hào)機(jī)組)。 CCM機(jī)組的主要參數(shù)設(shè)計(jì)年產(chǎn)量，萬(wàn)t/a100工作輥?zhàn)畲?最小直徑，mm440/400支承輥?zhàn)畲?最小直徑，mm1250/1150輥身長(zhǎng)度，mm工作輥1875,支承輥1625最大速度，m/min1350最大軋制力，kN22000彎輥力，kN+1000/700總裝機(jī)功率，kW19000生產(chǎn)厚度，mm~寬度，mm915~1575鋼種SAE10061030包括HSLA投產(chǎn)日期1997年12月與單機(jī)架可逆式軋機(jī)相比,CCM軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于增加產(chǎn)量,減少停機(jī)時(shí)間,一次軋制可完成兩個(gè)道次；與冷連軋機(jī)相比,CCM軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于軋制道次上的靈活性。例如在4機(jī)架冷連軋機(jī)上,不可能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或6個(gè)道次壓下量的軋制,然而雙機(jī)架CCM 軋機(jī)就具有這種靈活性。2 產(chǎn)品大綱及金屬平衡表的制定 冷軋產(chǎn)品方案本設(shè)計(jì)任務(wù)是年產(chǎn)8萬(wàn)噸冷軋薄板生產(chǎn)線。設(shè)計(jì)之前首先制定產(chǎn)品大綱。產(chǎn)品大綱是設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中的主要內(nèi)容之一，是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)時(shí)制訂產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過(guò)程確定軋機(jī)組成和選擇各項(xiàng)設(shè)備的主要依據(jù)。 產(chǎn)品大綱產(chǎn)品大綱的編制原則：1）滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)特別需要，根據(jù)市場(chǎng)信息解決某些短缺產(chǎn)品的供應(yīng)和優(yōu)先保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要部門(mén)對(duì)鋼材的需要。2）考慮各類產(chǎn)品的平衡，尤其是地區(qū)之間產(chǎn)品的平衡。要正確處理長(zhǎng)遠(yuǎn)與當(dāng)前、局部與整體的關(guān)系。做到供求適應(yīng)、品種平衡、產(chǎn)銷對(duì)路、考慮軋機(jī)生產(chǎn)能力的充分利用和建廠地區(qū)產(chǎn)品的合理分工。3）考慮建廠地區(qū)資源的供應(yīng)條件，物資和材料運(yùn)輸?shù)那闆r。4）要適應(yīng)對(duì)外開(kāi)放、對(duì)內(nèi)搞活的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，力爭(zhēng)做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化。5）考慮建廠地區(qū)資源及鋼的供應(yīng)條件，物資和材料等的運(yùn)輸情況。本設(shè)計(jì)綜合考慮以上各點(diǎn)，xx采用XX和XX的合格熱軋帶鋼為原料，廠址選在........產(chǎn)品大綱如下： 冷軋產(chǎn)品規(guī)格和數(shù)量分配產(chǎn)品名稱產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)量萬(wàn)噸所占比例%備注厚/mm寬/mm長(zhǎng)/mm冷軋帶鋼卷~800~12503電鍍鋅鋼卷~800~12503不銹鋼400系列~850~12502總計(jì)8100 坯料的確定冷軋板帶坯料為熱軋板帶。原料規(guī)格的選擇包括原料的厚度、寬度及長(zhǎng)度（卷重）的確定。由于冷軋采用的是全縱軋法，故原料寬度B的確定以產(chǎn)品寬度為基準(zhǔn)，同時(shí)考慮精整切邊量、寬度倍尺、軋輥輥身長(zhǎng)度等。于是原料規(guī)格選擇的關(guān)鍵就是厚度的確定。冷軋帶鋼原料厚度的選擇，通常要考慮成品板帶鋼的質(zhì)量要求，包括組織性能和表面質(zhì)量的要求。板帶鋼的物理力學(xué)性能是從冶煉開(kāi)始經(jīng)過(guò)軋制，到最終熱處理為止的整個(gè)生產(chǎn)周期中各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)綜合影響的結(jié)果。在選擇原料厚度的時(shí)候主要考慮的是冷軋總變形程度對(duì)性能及組織的影響。因?yàn)閷?duì)一定的鋼種、規(guī)格的產(chǎn)品，必須有一定的冷軋總變形程度，才能通過(guò)熱處理獲得所需要的一定晶粒組織和性能。例如，汽車板必須有30%以上（一般是50%~70%）的冷軋總壓下率，才可以獲得合適的晶粒組織和沖壓性能。硅鋼片等也是一樣，都需要一定程度的冷軋變形才能保證其電磁性能。同時(shí)為保證表面質(zhì)量，也必須有一定的冷軋變形程度相配合。此外，選擇原料厚度時(shí)，還要考慮到軋機(jī)的生產(chǎn)能力的提高和熱軋?jiān)仙a(chǎn)的可能性。從提高冷軋機(jī)生產(chǎn)能力著眼，原料薄些好，但這對(duì)熱軋又不利甚至不可能。故應(yīng)根據(jù)具體情況做出適當(dāng)?shù)倪x擇。所以實(shí)際選擇時(shí)，坯料最大厚度受咬入能力和設(shè)備條件的限制；坯料最小厚度應(yīng)考慮熱軋帶鋼的供坯能力、成品厚度和組織性能。此外，為便于管理，還需考慮坯料的公用性問(wèn)題。1）原料規(guī)格：帶鋼厚度:~4 mm帶鋼寬度:830~1380 mm鋼卷內(nèi)徑:φ610/762 mm鋼卷外徑:φ1200~2100 mm鋼卷重量:max25噸2）熱軋?jiān)暇砑夹g(shù)要求：1　 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):Q/SGZGS3302　 原料寬度公差:不切邊鋼帶的寬度允許偏差為177。20 mm,0 mm3　 厚度公差: 厚度偏差公稱厚度(mm)在下列厚度時(shí)的厚度允許偏差830~1200＞1200~1380≤177。177。~177。177。~177。177。~177。177。4　 楔形公差: mm5　 平直度:平直度≤150 IU6　 強(qiáng)度:抗拉強(qiáng)度:270~600 N/mm2 屈服強(qiáng)度:210~400 N/mm27　 塔形:鋼帶卷應(yīng)牢固,整齊, 一側(cè)塔形高度不得超過(guò)45 mm8　 表面條件:無(wú)油,無(wú)涂層和污物9　 其他技術(shù)要求按照EN10051標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行 生產(chǎn)方案生產(chǎn)方案是指為完成規(guī)定的產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)而采取的生產(chǎn)方法。根據(jù)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的要求并參考xx冷軋廠1車間，本車間設(shè)計(jì)采用2條20輥可逆機(jī)組。 金屬平衡表金屬平衡是指生產(chǎn)車間在一定時(shí)期內(nèi)（通常為一年）所生產(chǎn)的產(chǎn)品的收支情況，即投入與產(chǎn)出情況。編制金屬平衡表的目的是確定出為完成年計(jì)劃產(chǎn)量所需的投料量。根據(jù)產(chǎn)品方案和設(shè)計(jì)的主要生產(chǎn)線，制定了各種冷軋產(chǎn)品的金屬平衡表（）。 金屬平衡表產(chǎn)品名稱年產(chǎn)量/萬(wàn)噸成材率/%損失年需坯料量/萬(wàn)噸溶