【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2 R3 R4 R5 R6 典型的全連續(xù)式粗軋機(jī)的布置 全連續(xù)式粗軋機(jī)在一、二代熱軋帶鋼軋機(jī)中居多，因受當(dāng)時(shí)的控制水平和機(jī)械制造能力的限制，粗軋機(jī)軋制速度較低，且都是以斷面大、長(zhǎng)度短的初軋板坯為原料，所以軋機(jī)產(chǎn)量取決于粗軋機(jī)的產(chǎn)量。全連續(xù)式粗軋機(jī)每架軋機(jī)只軋—道，軋件沿一個(gè)方向進(jìn)行述連續(xù)軋制，生產(chǎn)能力大，因此在當(dāng)時(shí)發(fā)展較快。隨著粗軋機(jī)控制水平的提高和軋機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，粗軋機(jī)的軋制速度提高了，生產(chǎn)能力增大了，粗軋機(jī)的布置形式也發(fā)生了很大變化，相繼發(fā)展了3∕4連續(xù)式和半連續(xù)式。相比之下，全連續(xù)式粗軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)就不明顯了，而且其生產(chǎn)線長(zhǎng)、占地面積大、設(shè)備多、投資大、對(duì)板坯厚度范圍的適應(yīng)性差等缺點(diǎn)更加突出，所以近期建設(shè)的粗軋機(jī)已不再采用全連續(xù)式。(2)3∕4連續(xù)式3∕4連續(xù)式粗軋機(jī)由可逆式軋機(jī)和不可逆式軋機(jī)組成，其布置形式有2架軋機(jī)，3架軋機(jī)或4架軋機(jī)。典型的3∕。 3∕4連續(xù)式粗軋機(jī)的布置典型的3∕4連續(xù)式粗軋機(jī)由4架軋機(jī)組成，第1架為二輥可逆式軋機(jī)，第2架為四輥可逆式軋機(jī)。第4架均為四輥不可逆式軋機(jī)。3∕4連續(xù)式粗軋機(jī)的軋制工藝是：板坯在可逆式軋機(jī)上往復(fù)軋制3～5道次，在不可逆式軋機(jī)上軋制l道次。3∕4連續(xù)式粗軋機(jī)兼有全連續(xù)式粗軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，又克服了它的缺點(diǎn)，與其相比具有生產(chǎn)線短、占地面積小、設(shè)備少、投資省、對(duì)板坯厚度范圍的適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。且生產(chǎn)能力也不低，適應(yīng)于多品種的熱軋帶鋼生產(chǎn)。我國(guó)熱軋寬帶鋼粗軋機(jī)采用3∕4連續(xù)式布置的有寶鋼2050mm、武鋼1700mm、太鋼1549mm。(3)半連續(xù)式半連續(xù)式粗軋機(jī)由1架或2架不可逆式軋機(jī)組成。常見的布置形式有：①1架四輥可逆式軋機(jī)組成。②由1架二輥可逆式軋機(jī)和1架四輥可逆式軋機(jī)組成。 兩種半連續(xù)式粗軋機(jī)的布置③由2架四輥可逆式軋機(jī)組成。1，2，3 4，5，6 四輥可逆式軋機(jī)半連續(xù)式粗軋機(jī)與3∕4連續(xù)式粗軋機(jī)相比，具有設(shè)備少、生產(chǎn)線線短、占地面積小、投資省等特點(diǎn)，且與精軋機(jī)組的能力匹配較靈活，對(duì)多品種的生產(chǎn)有利。近年來，由于粗軋機(jī)控制水平的提高和軋機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，軋機(jī)牌坊強(qiáng)度增大，軋制速度也相應(yīng)提高，粗軋機(jī)單機(jī)架生產(chǎn)能力增大，軋機(jī)產(chǎn)量已不受粗軋機(jī)產(chǎn)量的制約，從而半連續(xù)式粗軋機(jī)發(fā)展較快。我國(guó)熱軋寬帶鋼粗軋機(jī)采用半連續(xù)式布置的有寶鋼1580mm鞍鋼1780mm、攀鋼1450mm、武鋼2250mm。本設(shè)計(jì)考慮實(shí)際生產(chǎn)情況，從縮短生產(chǎn)線長(zhǎng)度、減小占地面積、節(jié)約設(shè)備投資等方面考慮，選擇近年來常用的半連續(xù)式粗軋機(jī)。由于在粗軋機(jī)組上軋制時(shí)，軋件溫度高、塑性好、厚度較大，故應(yīng)該盡量利用此有利條件采用大壓下量軋制?？紤]粗軋機(jī)組和精軋機(jī)組之間在軋制節(jié)奏和負(fù)荷上的平衡，粗軋機(jī)組變形量一般要占總變形量（坯料至產(chǎn)品）的70%～80%。根據(jù)目前軋輥強(qiáng)度等方面的因素，參考現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，以及為了配合該車間能生產(chǎn)更薄規(guī)格產(chǎn)品的發(fā)展要求，本次設(shè)計(jì)中選用2架四輥可逆式粗軋機(jī)。(1)材料的選擇由于熱軋的時(shí)候工作輥表面溫度高，又受到水的激冷，表面冷熱反復(fù)循環(huán)產(chǎn)生工作應(yīng)力，熱疲勞應(yīng)力使得軋輥表面產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋，工作輥選擇以輥面硬度為主。四輥機(jī)座除了少數(shù)機(jī)座受輥強(qiáng)度和咬入條件限制采用鑄鋼軋輥以外，其他主要受到扭矩和壓力，彎曲應(yīng)力較小，軋制速度高，輥面要求光滑以保證板帶的表面的質(zhì)量而多采用鑄鐵軋輥（輥面硬）。支撐輥受壓力大主要受的是彎曲應(yīng)力，而且直徑較大并要著重考慮強(qiáng)度和軋輥的淬透性，因此多采用含有鉻的合金鍛鋼。R1安裝在立輥軋機(jī)和除鱗機(jī)后，為四輥軋機(jī)，驅(qū)動(dòng)主要由調(diào)速電機(jī)、減速機(jī)、齒輪機(jī)座及軋機(jī)接軸構(gòu)成。電液伺服閥控制液壓缸用于輥縫調(diào)整。四列圓錐輥?zhàn)虞S承安裝在工作輥軸頸上，并安裝在軸承座中，工作輥的平衡由液壓缸控制。帶靜壓的油膜軸承安裝在支承輥軸頸上，用于低速軋制。軸承座夾緊裝置安裝在機(jī)架的操作側(cè)，保證軋制時(shí)輥裝配在機(jī)架上定位。上支承輥磨損的補(bǔ)償量，由安裝在上支承輥上部的墊片調(diào)整。進(jìn)出口導(dǎo)輥的安裝，用于板坯傳送時(shí)輸送平穩(wěn)，軋機(jī)進(jìn)出口上下安裝了刮水板及導(dǎo)衛(wèi)，工藝潤(rùn)滑油噴頭安裝在進(jìn)出口上下刮水板上。上刮水板有氣缸控制，以保證與工作輥的連續(xù)接觸；下刮水板與導(dǎo)輥軸承座連接，靠液壓力與下工作輥接觸。工作輥冷卻頭安裝在R1軋機(jī)的進(jìn)出口側(cè)。軋機(jī)上方安裝了平臺(tái)，平臺(tái)與地面間裝有梯子。其主要技術(shù)參數(shù)如表32。表32 粗軋機(jī)的各種性能參數(shù)類型四輥可逆軋機(jī)工作輥尺寸Φ1200/Φ11001700mm支承輥尺寸Φ1550/Φ14001700mm軋制壓力40000KN（max）由負(fù)荷傳感器測(cè)量軋制速度軋制開口度270mm（最大輥頸）輥縫調(diào)節(jié)電動(dòng)+液壓AGC壓下缸壓力最大4000t主電機(jī)功率AC6600KW電機(jī)轉(zhuǎn)速108/190 r/min(2)軋輥尺寸的選擇軋輥是軋鋼機(jī)的主要部分，在選取工作輥和支撐輥輥頸的時(shí)候要考慮以下幾個(gè)方面：①工作輥的輥頸可能減小的程度取決于工作輥徑和萬(wàn)向接軸所傳遞的傳動(dòng)力矩。②為創(chuàng)造良好的變形條件，強(qiáng)度高的帶鋼要求采用較小的工作輥徑。③所能傳遞的變形力矩受工作輥斷面積的限制，要求工作輥有較大的傳動(dòng)大的變形力矩。④輥身長(zhǎng)度與輥頸的比值不能超過允許值，否則工作輥會(huì)彎曲，所以要求輥頸采用較大的值。輥頸直徑和長(zhǎng)度與軋輥軸承型式及其工作載荷有關(guān)。由于受到軋輥軸承徑向尺寸的限制輥頸直徑比輥身直徑小的多，因此輥身與輥頸過渡處的圓角應(yīng)該選擇大些。使用滾動(dòng)軸承由于軸承外徑較大，輥頸尺寸不能過大，一般近似取d=（～）D。針對(duì)本次的設(shè)計(jì)要求，參考現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，為了生產(chǎn)5mm帶鋼，選用的軋輥的尺寸是：R1：工作輥尺寸：Φ12001700mm；輥頸尺寸：600mm支承輥尺寸：Φ15501700mm；輥頸尺寸：775mm軋制力：4000噸；電機(jī)功率：AC6600KW 熱卷箱的選擇熱連軋帶鋼生產(chǎn)線過長(zhǎng)導(dǎo)致投資增加、坯料頭尾溫差過大致使帶鋼產(chǎn)生增厚飄移等問題一直困擾著粗軋可逆的熱連軋帶鋼生產(chǎn)。熱卷箱技術(shù)在上世紀(jì)70年代在國(guó)外興起。熱卷箱布置在粗軋機(jī)之后，飛剪機(jī)之前，采用無芯卷取方式將中間帶坯卷成鋼卷，然后帶坯尾部變成頭部進(jìn)入精軋機(jī)進(jìn)行軋制，基本消除帶鋼頭尾溫差。采用熱卷箱，不僅可保持帶坯的溫度，而且可大大縮短粗軋與精軋之間的距離，而節(jié)約大量的投資。在熱連軋帶鋼生產(chǎn)線上采用熱卷箱技術(shù)是目前世界范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)短流程軋制工藝的一種投資少、起點(diǎn)高、見效快的最佳方案。鋼卷無芯移送式熱卷箱是熱卷箱的最新技術(shù)，由于其技術(shù)含量高，世界上只有德國(guó)、日本等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家能設(shè)計(jì)生產(chǎn)，中國(guó)只能依賴進(jìn)口，阻礙這一技術(shù)在國(guó)內(nèi)的推廣。2001年，中國(guó)第二重型機(jī)械廠成功研制出鋼卷無芯移送式熱卷箱技術(shù)。該技術(shù)產(chǎn)品綜合性能已達(dá)到當(dāng)代國(guó)際先進(jìn)水平，比相同性能的進(jìn)口設(shè)備價(jià)格低30％～40％，具有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本次設(shè)計(jì)的熱卷箱和鞍鋼1700生產(chǎn)線的一樣，其主要工藝參數(shù)如表33：表33 熱卷箱基本工藝參數(shù)帶坯厚度帶坯寬度帶卷重量單位寬度卷重入口帶坯溫度帶卷內(nèi)徑帶卷外徑卷取速度反開卷取速度/mm/ mm/t/kg/℃/mm/mm/m/m20309001500 900110016012501950熱卷箱設(shè)備組成如下：（1）入口和出口側(cè)導(dǎo)板。用于對(duì)中進(jìn)出熱卷箱帶坯的頭部和尾部，防止帶坯跑偏。（2）進(jìn)口導(dǎo)槽。由1個(gè)頂部入口導(dǎo)板，1個(gè)頂槽導(dǎo)板和2個(gè)入口導(dǎo)輥組成。當(dāng)進(jìn)口導(dǎo)槽樞軸上升時(shí)，其接受R 軋機(jī)運(yùn)來的帶坯頭部并將其引入熱卷箱內(nèi)進(jìn)行卷取。當(dāng)樞軸下降時(shí)，帶坯以直通方式進(jìn)入精軋機(jī)組。（3）彎曲輥。由2個(gè)上彎曲輥和1個(gè)下彎曲輥構(gòu)成。通過對(duì)其輥縫調(diào)節(jié)， 形成不同厚度帶坯的曲率和鋼卷內(nèi)徑。（4）卷取站。由成型輥、1托卷輥和2個(gè)側(cè)導(dǎo)板構(gòu)成。1托卷輥經(jīng)翻轉(zhuǎn)臂翻轉(zhuǎn)得到提升，與成型輥一起為帶坯提供一個(gè)套狀空間，使帶坯形成卷形。經(jīng)過彎曲輥?zhàn)饔煤蟮膹澢迮?，進(jìn)入套狀空間且自身纏繞形成帶卷。（5）開卷站。由起落臂(位置調(diào)整)、插入臂(壓力調(diào)整)、2托卷輥、移送臂及側(cè)導(dǎo)板構(gòu)成。（6）夾送輥。位于開卷站之后切頭飛剪之前。熱卷箱反開卷后帶坯經(jīng)其平整后，通過切頭飛剪送入精軋機(jī)組軋制。熱卷箱的主要優(yōu)點(diǎn)詳細(xì)如下：（1）減小中間坯溫降，均勻帶坯頭尾溫差熱卷箱對(duì)中間坯有明顯保溫作用，℃／℃／s。若熱卷箱不投入運(yùn)行，成品厚度越薄，中間坯的頭尾溫差越大。（2）改善除鱗效果，提高產(chǎn)品質(zhì)量熱卷箱在卷取和反開卷過程中，可使粗軋階段產(chǎn)生的二次氧化鐵皮得以疏松，大塊氧化鐵皮從帶坯表面脫落，實(shí)際上，采用熱卷箱可以起到機(jī)械除鱗作用，顯著增強(qiáng)了精軋機(jī)組前除鱗箱的使用效果。采用熱卷箱后，精軋機(jī)組開軋溫度和終軋溫度得到有效控制，僅用前饋方式即可得到較高的卷取溫度控制精度，帶鋼全長(zhǎng)可獲得均勻珠光體組織，％％。此外，熱卷箱的投入，使精軋溫度變化小，軋制狀態(tài)穩(wěn)定，帶鋼外形尺寸得到良好控制，除了帶鋼頭部5m，以及帶鋼尾部8m，～， 以內(nèi)，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。（3）節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本采用熱卷箱后，減少了中間坯熱量的散失，且使帶坯頭尾溫度均勻，出爐溫度由通常的1250℃可降至1150～1200℃，降低煤氣消耗3％～5％。采用熱卷箱后，精軋機(jī)組的軋制能耗顯著降低，可實(shí)現(xiàn)等溫恒速軋制。（4）節(jié)約工程投資。縮短工藝流程采用熱卷箱后，可縮短粗軋機(jī)組與精軋機(jī)組間距40～70m，％～％，尤其適合于舊有熱軋生產(chǎn)線的改造。（5）延長(zhǎng)事故處理時(shí)間，提高成材率熱卷箱可起到緩沖作用，延長(zhǎng)精軋及卷板后部工序事故處理時(shí)間，降低了中間廢品率。實(shí)踐證明，中間坯在熱卷箱中放置3～5min即可進(jìn)行正常軋制；放置5～8min，切去外層幾圈后仍可進(jìn)行軋制。采用熱卷箱，中間坯頭尾溫差減小，切頭切尾量減少，％～％[10]。1—支撐輥；2—托輥；3—彎曲輥；4—推桿 熱卷箱結(jié)構(gòu)示意圖 精軋機(jī)機(jī)組的選擇當(dāng)今新型熱帶軋機(jī)主要有：HC軋機(jī)、CVC軋機(jī)、PC軋機(jī)等?，F(xiàn)在介紹如下：1）HC軋機(jī)（High Crown Control Mill）HC軋機(jī)為高性能板形控制軋機(jī)的簡(jiǎn)稱，是日立公司研制的一種新型六輥軋機(jī)，它是在普通四輥軋機(jī)的基礎(chǔ)上增加兩個(gè)可軸向移動(dòng)的中間輥。其出發(fā)點(diǎn)是為了改善或消除四輥軋機(jī)中工作輥和支撐輥之間有害的接觸部分。HC軋機(jī)利用軋輥軸向串動(dòng)裝置，就能適應(yīng)帶鋼寬度變化的要求，使輥身接觸長(zhǎng)度作相應(yīng)的改變。HC軋機(jī)的主要特點(diǎn)：（1）具有大的剛度穩(wěn)定性。（2）HC軋機(jī)具有很好的控制性。（3）HC軋機(jī)由于上述特點(diǎn)因而可以顯著提高帶鋼的平直度，可以減少板、帶鋼邊部變薄及裂邊部分的寬度，減少切邊損失。適合于薄帶，故未見用于熱帶。（4）壓下量由于不受板形限制而可適當(dāng)提高。2）CVC(Continuously Variable Crown)軋機(jī) CVC軋機(jī)是SMS公司在HCW軋機(jī)的基礎(chǔ)上于1982年研制成功的。CVC軋機(jī)與HCW軋機(jī)的不同之處在于CVC軋機(jī)的工作輥原始輥型為S形，而HCW軋機(jī)的工作輥原始輥型為平輥，其相同點(diǎn)都是采用工作輥軸向串動(dòng)技術(shù)來控制板形。CVC工作輥的軸向移動(dòng)量為177。100mm，其效果相當(dāng)于常規(guī)磨輥凸度在100μm 到500μm之間變化的效果。S形輥的半徑差僅為273μm，%，相當(dāng)于帶鋼前滑值的1%。CVC系統(tǒng)的工作輥輥身比支撐輥輥身長(zhǎng)出可移動(dòng)的距離，以確保支承輥不會(huì)壓到工作輥邊緣。由于工作輥具有S形曲線，工作輥與支承輥是非均勻接觸，實(shí)踐表明，這種非均勻接觸對(duì)軋輥磨損和接觸應(yīng)力不會(huì)產(chǎn)生太大的影響。CVC軋機(jī)和彎輥裝置配合使用可調(diào)輥縫達(dá)600μm。CVC在精軋機(jī)組的配置一般是，前幾個(gè)機(jī)架采用CVC輥主要控制凸度，后幾個(gè)機(jī)架采用CVC輥是要控制平直度。CVC的基本原理是：將工作輥輥身沿軸線方向一半削成凸輥型，另一半削成凹輥型，整個(gè)輥身成S型或花瓶式軋輥，并將上下工作輥對(duì)稱布置，通過軸向?qū)ΨQ分別移動(dòng)上下工作輥，以改變所組成的孔型，從而控制帶鋼的橫斷面形狀而達(dá)到所要求的板形。() CVC軋制原理圖CVC軋機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)：板凸度控制能力強(qiáng)，軋機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易改造，能實(shí)現(xiàn)自由軋制，操作方便，投資較少。CVC軋機(jī)的缺點(diǎn)是：軋輥形狀復(fù)雜、特殊、磨削要求精度高，而且困難，必須配備專門的磨床；無邊部減薄功能，帶鋼易出現(xiàn)蛇形現(xiàn)象。3）PC（Paired Crossed Mill）軋機(jī)對(duì)輥交叉(PC)軋制技術(shù)(Pair CrossRoll)。PC軋機(jī)的工作原理是，通過交叉上下成對(duì)的工作輥和支撐輥的軸線形成上下工作輥間輥縫的拋物線，并與工作輥的輥凸度等效。，調(diào)整軋輥交叉角度即可對(duì)凸度進(jìn)行控制。PC軋機(jī)具有很好的技術(shù)性能：(1)可獲得很寬的板形和凸度的控制范圍，因其調(diào)整輥縫時(shí)不僅不會(huì)產(chǎn)生工作輥的強(qiáng)制撓度，而且也不會(huì)在工作輥和支撐輥間由于邊部撓度而產(chǎn)生過量的接觸應(yīng)力。與HC軋機(jī)、CVC、SSM及VC輥等軋機(jī)相比，PC軋機(jī)具有最大的凸度控制范圍和控制能力。(2)不需要工作輥磨出原始輥型曲線。 PC軋輥交叉角與等效輥凸度PC軋機(jī)的缺點(diǎn)：軋機(jī)牌坊加工復(fù)雜，開出四個(gè)螺母孔，減少軋機(jī)立柱剛度。軋制軸向力大（達(dá)到軋制力的8％～10％）。軸承座由牌坊窗口平面約束變成螺絲端頭點(diǎn)接觸，在高壓高速時(shí)穩(wěn)定性大大下降，故不再推廣使用。鑒于以上比較，本設(shè)計(jì)為：七架四輥精軋機(jī)縱向排列，間距為6m；F1～F3為CVC軋機(jī)，F(xiàn)1～F7均有正彎輥系統(tǒng)。所有機(jī)架均設(shè)有AGC系統(tǒng)；工作輥軸承為四列圓錐滾動(dòng)；平衡快中安裝工作輥平衡缸。支撐輥采用油膜軸承并有靜壓系統(tǒng)；軋機(jī)工作側(cè)工作輥軸承座配有加緊裝置，用于保證軋制過程中輥系的穩(wěn)定，為了保證軋制線水平，上下支撐輥軸承座上（下部）裝有調(diào)整墊進(jìn)行補(bǔ)償。F6～F7裝有ORG系統(tǒng)用于工作輥表面的磨削；軋機(jī)進(jìn)出口安裝有上下導(dǎo)板及衛(wèi)板；為保證帶鋼平穩(wěn)輸送F7軋機(jī)出口安裝有機(jī)架輥。軋機(jī)出口側(cè)均安裝冷卻水管，工藝潤(rùn)滑裝在進(jìn)口