【正文】 軋機(jī)前立輥軋機(jī)附著在 F1 精軋機(jī)前面他的主要功能 是進(jìn)一步控制帶鋼寬度該軋機(jī)具有一定的控寬能力該軋機(jī)上配有 AWC 的反饋功能前饋 4 邊部加熱器 邊部加熱器的功能是將中間帶坯的邊部溫度補(bǔ)償?shù)脚c中部溫度一致帶坯在軋制過程中邊部溫降大于中部溫降溫差約 100℃邊部溫差大在帶鋼橫斷面上晶粒組織不均勻性能差異大同時還將造成軋制中邊部裂紋和對軋輥嚴(yán)重的不均勻磨損其功能是將邊部溫度加熱補(bǔ)償?shù)脚c中部溫度一致邊部 25mm 處可提高溫升50℃邊部加熱器主要由中頻感應(yīng)頭和感應(yīng)頭位置設(shè)定裝置組成 邊部加熱器從其發(fā)展史上看有 U形和 C形兩種結(jié)構(gòu) C形加熱器以其在大間隙時仍具有高的熱效率和對中間 坯板形的良好適應(yīng)性而得到廣泛應(yīng)用此處選用電磁感應(yīng)加熱型邊部加熱器這種加熱器的加熱溫度可以調(diào)節(jié)適用于各種鋼種 5 切頭飛剪 切頭飛剪位于粗軋機(jī)組出口側(cè)精軋除磷箱前它的功能是將進(jìn)入精軋機(jī)的中間帶坯的低溫尾端和形狀不良的頭尾端切掉以便帶坯順利通過精軋機(jī)組和輸出輥道送到卷取機(jī)防止穿帶過程中卡鋼和低溫頭尾在軋輥表面產(chǎn)生輥印 設(shè)置切頭飛剪的原因 ① 頭尾溫度比中間低在精軋機(jī)組軋制時長使工作輥產(chǎn)生壓痕使帶鋼卷表面產(chǎn)生輥印缺陷影響質(zhì)量 ② 軋件易產(chǎn)生跑偏造成卡鋼事故 ③ 打滾困難易造成散卷 定尺 飛剪應(yīng)該保證良好的剪切質(zhì)量定尺精確切面整齊和較寬的定尺調(diào)節(jié)范圍同時還要有一定的剪切速度為了滿足上述要求飛剪的結(jié)構(gòu)和性能在剪切過程中必須滿足下列要求 剪刃的水平速度應(yīng)該等于或稍大于軋件的運(yùn)動速度 兩個剪刃應(yīng)具有最佳的剪刃間隙 剪切過程中剪刃最好作平面平移運(yùn)動即剪刃垂直于軋件的表面 飛剪要按照一定的工作制度來工作以保證定尺長度 飛剪的運(yùn)動構(gòu)件的加速度和質(zhì)量應(yīng)力求最小以減小慣性力和動負(fù)荷 飛剪的類型很多主要有圓盤式飛剪雙滾筒式飛剪曲柄連桿式飛剪滾筒式飛剪曲柄回轉(zhuǎn)杠杠式飛剪等此處采用曲柄連桿式切頭剪 6 帶鋼冷卻裝置 [19] 出精軋后要將帶鋼從 800～ 900℃迅速冷卻到 600℃左右冷卻方式主要有壓力噴射冷卻層流冷卻超快冷卻和水幕冷卻 壓力噴射冷卻優(yōu)點水冷為連續(xù)狀沒有間斷現(xiàn)象呈紊流狀態(tài)噴射到鋼板表面可噴射到需要冷卻的部位鋼板上下表面冷卻差超快冷卻技術(shù) [23]為了在軋制過程中實現(xiàn)短時快速準(zhǔn)確控溫而常規(guī)的層流冷卻氣霧式冷卻等技術(shù)由于冷卻速度不高而難以滿足這個要求因此促使人們開發(fā)出一種新型的冷卻系統(tǒng)超快冷卻系統(tǒng)超快冷卻系統(tǒng)具有以下特點 ① 冷卻速度足夠大有超常規(guī)冷卻能力 ② 冷卻水與鋼板的熱交換更加充分有效 ③ 冷卻水噴灑形式能滿足快速熱交換要求 ④ 有新型的冷卻設(shè)備 水幕冷卻從條狀縫 [6] 7 卷取機(jī) 卷取機(jī)位于精軋機(jī)輸出輥道末端由卷取機(jī)入口側(cè)導(dǎo)板夾送輥助卷輥卷筒等設(shè)備組成它的功能是將精軋機(jī)組這種的帶鋼以良好的卷形緊緊地?zé)o擦傷的卷成鋼卷 卷取機(jī)是在高速且有較大沖擊力的非常惡劣的條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備其結(jié)構(gòu)復(fù)雜故障率高所以對卷取機(jī)的性能有特殊要求 [7] ① 卷取機(jī)為了保證軋件在輸出輥道上能拉直運(yùn)行軋機(jī)輥道卷取速度需匹配帶鋼頭部出精軋末架未被卷取前輥道速度超前 1020 于末架軋機(jī)軋制速度卷取過程中卷取速度 應(yīng)與軋制速度同步帶鋼尾部離開末架軋機(jī)后輥道速度要滯后 2040于帶鋼速度 卷取機(jī)設(shè)置帶鋼厚度不同冷卻所需要的輸出輥道長度亦不同因此出現(xiàn)幾種不同非卷取機(jī)設(shè)置方案在距末架精軋機(jī) 190m 處裝置三臺卷取機(jī)滿足高速和產(chǎn)量要求對于厚度 25～ 3mm 以下的薄帶鋼在 60m 近處再裝設(shè) 2～ 3 臺近距離卷取機(jī)只在距精軋末架約 120m 處裝設(shè)三臺標(biāo)準(zhǔn)卷取機(jī) 地下式卷取機(jī)具有生產(chǎn)效率高便于卷取寬且厚的帶鋼卷曲速度快而且鋼卷密實節(jié)省空間 此設(shè)計選用 3 架地下式卷取機(jī)去滿足生產(chǎn)要求 34 推鋼式連續(xù)加熱爐步進(jìn)式連續(xù)加熱爐① 結(jié)構(gòu)復(fù)雜設(shè)備重量大投資 大施工安裝要求嚴(yán)格 ② 當(dāng)爐溫過高時爐內(nèi)氧化鐵皮會發(fā)生熔化并落在步進(jìn)梁的縫隙處容易造成堵塞影響步進(jìn)梁的工作 滑軌式加熱爐表面易擦傷易于翻爐板坯尺寸和爐子長度受到限制爐子排空困難勞動條件差 綜合以上原因此處選擇步進(jìn)式連續(xù)加熱爐 4 生產(chǎn)工藝流程 41 生產(chǎn)工藝流程框圖 圖 41 工藝流程簡圖 42 生產(chǎn)工藝流程 本設(shè)計采用傳統(tǒng)軋制和直接軋制 CCDRContinuous Castingdirect Rolling 相結(jié)合的工藝 直接軋制 CCDR 預(yù)留當(dāng)連鑄和連軋機(jī)生產(chǎn)計劃相匹配時表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量合格 的高溫連鑄坯經(jīng)標(biāo)記后從連鑄機(jī)輸出輥道經(jīng)邊角加熱器輸入輥道送到邊角加熱器加熱后溫度可達(dá) 1100℃直接運(yùn)往軋機(jī)軋制 直接熱裝軋制 DHCR 當(dāng)連鑄和連軋機(jī)生產(chǎn)計劃相匹配時表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量合格的連鑄坯經(jīng)標(biāo)記后從連鑄機(jī)輸送輥道送來經(jīng)加熱爐輸入輥道直接送到爐后的裝料輥道進(jìn)行裝爐加熱裝爐溫度大于或等于 850℃ 熱裝軋制 HCR 經(jīng)標(biāo)記后的質(zhì)量合格的熱連鑄坯主要從邊角加熱器輸入輥道或從加熱爐輸入輥道送往第二第三板坯庫用電動夾鉗起重機(jī)吊到保溫坑內(nèi)堆放根據(jù)生產(chǎn)計劃熱板坯從保溫坑吊上過跨車運(yùn)到第一板坯跨升降機(jī)再用上料起重機(jī)吊到加熱爐 輸入輥道上送往加熱爐加熱平均裝爐溫度為 600℃ 冷裝軋制 CCR 經(jīng)冷卻火焰清理標(biāo)記后的合格連鑄坯由過跨車和輥道送到本車間板坯庫用電動夾鉗起重機(jī)堆放按生產(chǎn)計劃冷裝板坯可以通過三號過跨車將第二第三板坯跨的板坯送到第一板坯跨再用電動夾鉗起重機(jī)吊到步進(jìn)梁移送機(jī)上向前移送然后用上料起重機(jī)吊到加熱爐輸入輥道上或者由一號和二號過跨車送到第一板坯跨一號和二號升降機(jī)由上料起重機(jī)吊到加熱爐輸入輥道上板坯由加熱爐輸入輥道送往裝爐輥道進(jìn)行裝爐 高溫連鑄坯被送到設(shè)有邊部加熱器的軋制線輥道上此部分輥道的兩側(cè)設(shè)有電感應(yīng)邊部加熱器對在前進(jìn)過 程中的連鑄坯進(jìn)行加熱使坯料的溫度達(dá)到設(shè)定值若軋制速度比連鑄速度慢則將送來的坯料存放到板坯跨內(nèi)的保溫坑內(nèi)待軋 連鑄坯一般加熱到 1200～ 1250℃部分碳素鋼和某些低合金鋼采用低溫出爐工藝可略降 50～ 100℃ 熱板坯首先經(jīng)高壓水除鱗清除表面氧化鐵皮然后用定寬壓力機(jī)對其定寬以調(diào)節(jié)板坯寬度和提高除鱗效果定寬壓力機(jī)對板坯進(jìn)行一道次寬度側(cè)壓最大側(cè)壓量為 350mm一般為 100～ 200mm定寬后的板坯進(jìn)入四輥可逆式軋機(jī) R1其與立輥機(jī)架 E1 靠近布置板坯在 E1 R1 上軋制 1～ 3 道次后經(jīng)輥道送至 R2 四輥可逆式粗軋機(jī)軋制 1～ 3 道 次軋成厚度 40～ 60mm 的中間帶坯為減少帶坯在中間輥道上的溫度損失和帶坯頭尾溫差在中間輥道上設(shè)有熱卷箱和邊角加熱器帶坯經(jīng)中間輥道經(jīng)飛剪切去帶坯頭尾后經(jīng)精軋機(jī)前的二次除鱗箱除去帶坯表面的氧化鐵皮進(jìn)入精軋機(jī)組軋制 帶坯經(jīng)過精軋機(jī)組 F1～ F7 軋制成 15～ 21mm 的成品帶鋼為確保帶鋼的厚度精度在精軋機(jī)上設(shè)有動作靈敏控制精度高的液壓 AGC 厚度自動控制系統(tǒng)在 F1～F7 上還采用了 CVC 軋機(jī) F1～ F7 精軋機(jī)為減少軋制功率提高帶鋼表面質(zhì)量采用了軋制工藝潤滑油 [8]在軋制過程中配以動態(tài)彎輥系統(tǒng)進(jìn)行板形動態(tài)調(diào)整實現(xiàn)了板 形的閉環(huán)控制為檢測板形而設(shè)置板形儀平直度儀以及厚度儀寬度儀高溫計等設(shè)置于 F7 精軋機(jī)的出口 成品帶鋼經(jīng)精軋機(jī)組的輸出輥道上的層流冷卻裝置將帶鋼冷卻到規(guī)定的卷取溫度由三臺助卷式液壓卷取機(jī)一臺備用卷取成鋼卷卷取后的鋼卷由卸卷小車將鋼卷從卷取機(jī)卸出經(jīng)升降機(jī)下降由鋼卷運(yùn)輸鏈接受鋼卷然后由鋼卷運(yùn)輸鏈系統(tǒng)運(yùn)輸經(jīng)輥式打捆機(jī)打捆后用鋼卷小車送到鋼卷升降機(jī)托住鋼卷鋼卷升降機(jī)下降鋼卷運(yùn)輸鏈接受然后由鋼卷運(yùn)輸鏈系統(tǒng)運(yùn)送對需要檢查的鋼卷則送到檢查線打開鋼卷進(jìn)行檢查鋼卷經(jīng)稱重噴印后根據(jù)下一步的工序決定鋼卷的流向 供冷軋廠的熱軋鋼卷在熱 軋鋼卷庫中由吊車卸下堆放冷卻為避免塌卷在熱鋼卷庫先堆放一至兩天后再兩層堆放冷卻后運(yùn)走作為熱軋廠發(fā)貨的鋼卷需經(jīng)成品卷取樣裝置抽樣檢查 43 工藝制度 431 1 板坯驗收按連鑄坯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行連鑄坯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下 [2] a 外形和尺寸公差必須符合下列要求見下表 41 b 表面質(zhì)量應(yīng)全部為無缺陷的合格板坯如熱軋帶鋼中發(fā)現(xiàn)分層夾雜結(jié)疤缺陷連鑄廠應(yīng)負(fù) 100 的責(zé)任項目 厚度 寬度 長度 鐮刀彎 上下彎 公差㎜ 177。 15 177。 200kg 如超重警報則實測尺寸并進(jìn)行計算當(dāng)偏差在允許范圍內(nèi)方可進(jìn)入軋制線 d 對于溫度在 1050℃以上的板坯直接裝入邊部加熱器對于溫度低于1050℃的合格板坯則送到保溫坑中堆垛 e 異常板坯的判定與處理檢查項目不合規(guī)定者視為異常板坯返送回連鑄廠作缺號處理 5 板坯加熱順序 溫度在 1050℃以上的板坯直接裝入邊部加熱器由輥道直接送至軋制線進(jìn)行軋制溫度低于 1050℃的板坯按順序送入保溫坑在高溫連鑄坯供應(yīng)不足時按爐號順序循環(huán)裝入加熱爐 432 加熱制度選擇的好壞對提高車間的生產(chǎn)能力和改 善產(chǎn)品質(zhì)量有極大的影響加熱制度包括加熱溫度加熱時間和加熱速度 [9] 1 加熱目的 a 提高金屬的塑性 b 降低變形抗力 c 使鋼錠的溫度均勻減少因溫差所造成的應(yīng)力有利于加工的進(jìn)行 d 改善鋼材的內(nèi)部結(jié)晶組織消除軋制中所造成的內(nèi)應(yīng)力以達(dá)到生產(chǎn)所需要的機(jī)械性能和物理性能 2 加熱要求 a 制定合理的加熱工藝 b 對鋼的加熱溫度嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍內(nèi) c 加熱終了鋼坯的溫度必須均勻 d 防止產(chǎn)生各種加熱缺陷 3 加熱溫度 加熱溫度選擇主要是確保在加工時金屬有足夠的塑性根據(jù)合金相圖塑性圖及再結(jié)晶圖即所謂三圖定溫的原則確定加熱溫度加熱最高溫度應(yīng)低于固相線100～ 150℃現(xiàn)場的加熱溫度也可根據(jù)實際情況來確定其加熱溫度一般低碳鋼溫度范圍較大高碳鋼和高合金鋼加熱范圍較小比如含碳量為 01～ 04 的鋼加熱溫度范圍通常為 800～ 1200℃而一些不銹耐熱鋼的溫度范圍為 1000～ 1150℃又如 Ni 合金的溫度范圍只在 1025～ 1150℃之間因此對高合金鋼加熱時一般要嚴(yán)格控制其加熱溫度范圍 加熱速度 加熱速度是指在單位時間內(nèi)鋼的溫度變化加熱速度應(yīng)根據(jù)某溫度范圍金屬的塑性和導(dǎo)熱性來確定一般坯料加熱可分為兩個時期第 一個時期是在低溫帶加熱時期這個時期由于金屬塑性和導(dǎo)熱性教差容易造成金屬的外層溫差過大而導(dǎo)致熱應(yīng)力過大很容易造成裂紋缺陷特別是合金鋼塑性和導(dǎo)熱性更差此時要慢速加熱另外有些鋼種加熱到相變溫度時將產(chǎn)生很大的組織應(yīng)力因此在該溫度中要進(jìn)行一段保溫第二個時期是指高溫帶加熱時期是指即指當(dāng)金屬加熱到 700～800℃以后這時的金屬導(dǎo)熱性和塑性顯著提高可采取快速加熱對高溫坯料要采取快速加熱的方法 坯料由裝爐到出爐所采取的加熱速度基本分為兩類變速加熱和不變速加熱 5 加熱時間 加熱時間是指金屬裝爐后加熱到加工要求溫度所需要的時間根 據(jù)經(jīng)驗公式或者現(xiàn)場的實踐經(jīng)驗可以確定加熱的時間 本設(shè)計參考馬鋼 2250 設(shè)計采用 F 黑斯公式 τ KS 124 S 41 式中 τ加熱時間小時 S 鋼坯厚度米 K 系數(shù)一面加熱取 K 227 二面加熱取 K 13 坯料在加熱爐內(nèi)的加熱的溫度因鋼種而異視具體工藝實際而定 433 軋制制度 軋制制度是工藝設(shè)計的核心 [27]本設(shè)計精軋機(jī)選用 CVC 軋機(jī) [9]軋制制度的設(shè)計的關(guān)鍵在于確定合理的工藝參數(shù)主要 包括 1 壓下制度 具體內(nèi)容詳見后面工藝規(guī)程制定及參數(shù)計算 2 速度制度 對可逆式機(jī)座 R1R2 采用梯形速度圖對咬入不成問題的采用全速咬入全速軋制否則采用低速咬入高速軋制低速拋出對于精軋機(jī)組采用一級加速的軋方法 3 溫度制度 坯料粗軋開軋溫度通常在 1050～ 1180℃精軋溫度通常為 950～ 1000℃精軋終軋溫度通常為 850～ 900℃卷取溫度通常為 650℃ 4 張力制度 張力是連軋過程中最活躍的因素軋制線線上能否進(jìn)行高水平的完成帶鋼的軋制過程在于對張力的控制機(jī)架間的張力主要和帶鋼的硬度厚度和寬 度有關(guān)對于硬厚寬的帶鋼采用較大的張力反之則采用微張力軋制機(jī)架間的張力是通過活套來自動調(diào)節(jié)的 5 輥型制度 a 精軋機(jī)組采用 CVC 輥型 b 軋輥表面的每次重車量為 05～ 5mm 重磨量為 001～ 05mm c 換輥制度本設(shè)計采用快速換輥技術(shù)各機(jī)架軋輥換輥周期如表 43 所示 表 43 各機(jī)架軋輥換輥周期軋輥 粗軋機(jī) R1 粗軋機(jī) R2 精軋機(jī)組 工作輥 支撐輥 工作輥 支撐輥 換輥周期 1 次∕ 3 周 2 次∕周 1 次∕周 23 次∕班 F1F31 次∕ 2 周 F4F71 次∕周 6 軋制活套張力制度 活套控 制給所有的前一個主傳動控制發(fā)出速度修正信號當(dāng)兩個機(jī)架的秒流量不同時他們之間的帶鋼長度也相應(yīng)地變化這樣會導(dǎo)致活套高度和角度的變化 a 軋機(jī)中沒有帶鋼時的參考值 換輥操作時活套必須抬起位置參考值可達(dá)到最大值一旦到達(dá)位置并且在一個可調(diào)的延時后伺服閥則必須通過關(guān)閉節(jié)止閥關(guān)斷并使控制器無效而且在這個位置活套能夠通過鎖檜鎖住活套能夠通過手工操作調(diào)節(jié)當(dāng)下一塊帶鋼進(jìn)入軋制時這種方式必須能夠互鎖 b 進(jìn)入軋機(jī)時的參考值 帶鋼進(jìn)入