十二辊,四;六辊性能比较

附件三：衡水小凌文件

十二辊轧机与四、六辊轧机的特点比较

两种轧机最主要的区别在于辊系的布置。

传统的四、六辊轧机，无论是VC、HC、CVC、UC、UPC等各种形式，辊系都是在近似同一立面内上下布置，在轧制过程中，轧制力完全由两端的压下螺丝传递到两片牌坊，属于典型的“简支梁”结构。由于支撑辊自身刚度有限，支撑点距离较远，辊系不可避免会产生弯曲，造成轧件中间厚，两端薄，在轧件边部形成波浪形。为了解决这一问题，四、六辊轧机普遍使用了弯辊技术，即在轧辊两端增加一对反向力矩，使轧辊预先发生反向弯曲，抵消因轧制力造成的正弯曲。同时，通过带特定弧度的辊型，加强这一效果。六辊轧机则增加了中间辊的抽动功能，通过改变辊系的接触位置，使轧辊变形情况得以改善。

采取上述措施后，使用四、六辊轧机生产的冷轧带钢质量得到了很大提高。但由于轧制状态的复杂性及原料板型状况的复杂性，至今难以实现轧件板型控制的闭环自动控制，上述功能主要靠人工调整，所以真正掌握并应用这些技术非常困难，对轧机操作工的操作水平和经验依靠程度很高。轧辊的辊型，根据产品规格、原料特性更是千差万别，需要又有经验的工艺技术员预先设计，在专业磨床上加工成型。所以产品质量并不是很稳定，同样水平的设备在不同的企业，有不同的操作工使用，产品质量相差很大。

另外，传统的四、六辊轧机，一般机架都比较高，应力回线长，造成轧机的整体刚度相对较小，即在轧制过程中的弹性变形比较大。由于辊系在近似同一立面内上下布置，工作辊的横向（水平方向）刚度小，要保证轧制过程中工作辊尽量少产生横向变形，工作辊的直径不可能做得太小（一般都在Φ400mm左右），容易产生弹性压扁。所以，使用四、六辊轧机，即便是用多个轧程，也不可能轧制很薄的带钢。一般轧机的理论最薄可轧厚度按工作辊直径的0.5‰计算，考虑生产难度及生产成本，合理的最薄可轧厚度应控制在工作辊直径的1‰左右。因此，四、六辊轧机的设计说明中，一般将轧机的最薄可轧厚度定为0.2mm，为迎合客户需要，也有定为0.18mm，甚至0.17mm的，但实际生产中往往难以实现。

十二辊轧机辊系采用的是1—2---3塔形布置，6—7组背衬轴承形成对中间辊及工作辊的多点支撑，属于“多点支撑梁”结构，轧制力经塔形辊系呈扇形分散到外层辊箱。所以，辊系刚度相对比较高，弯曲变形的趋势小。近似矩形的辊箱宽度将近 1.8m，抗弯能力远大于四、六辊轧机的支撑辊。机架高度也比四、六辊轧机低得多，应力回线短，所以轧机的整体刚度相对比较高。另外，十二辊轧机的压下螺丝靠近辊箱的中部。这样在轧制过程中，进一步减弱了辊系产生弯曲变形的趋势。

因为工作辊有中间辊作为侧向支撑，横向（水平方向）刚度高，可以使用比较小辊径的工作辊（1400十二辊轧机的工作辊辊径只有Φ100---120mm），这就为轧制更薄带钢创造了有利条件。由于采用了比较小直径的工作辊，轧制变形区小，轧制力大大降低，也在一定程度上削弱了轧制力对辊系变形造成的不利影响。理论上，轧制力与工作辊半径的平方根成正比。实际上，1400十二辊轧机设计的最大轧制力为800t，而四、六辊轧机要达到2000t。

由于上述特点，与四、六辊轧机相比，十二辊轧机具有许多优点。

1. 轧制效率高。生产实践证明，四、六辊轧机单轧程总压下率最多不超过90%，而十二

辊轧机可以达到93%。同样轧制厚度0.25mm的带钢，四、六辊轧机要使用厚度2.5mm的原料，而十二辊轧机可以使用厚度3.5mm的原料。两种原料差价大约200--300元/吨；如果需要轧制厚度0.2mm的带钢，十二辊轧机可以使用厚度2. 5mm的原料很轻松的生产，而四、六辊轧机要想单轧程生产，只能采用厚度2.0mm的原料，这种厚度的原料在市场上是很难采购的。

2. 装机容量小，电耗低。由于十二辊轧机轧制力小，总装机容量远低于相同规格的四、六辊轧机。1400十二辊轧机总装机容量，使用可变挡减速机后，主电机功率为2000kw，而1450四、六辊轧机要达到4000 kw左右。生产实践证明，1400十二辊轧机的吨钢电耗只有80---90kwh/t，而四、六辊轧机要达到200 kwh/t左右。

3. 辅助设备及厂房造价低。由于十二辊轧机采用塔形辊系，轧辊直径最大不超过300mm，对辊型没有特殊要求，轧辊修复只需要小型普通外圆磨床就能满足需要，投资不过30--40万，且容易采购。而四、六辊轧机的支撑辊直径要在1.2m左右，必须配套专业的数控轧辊磨床。目前国内能生产这种磨床的，只有贵州显峰，上海机床厂等为数不多的几个厂家，设备价格700万左右，交货期一年以上。

1450四、六辊轧机的单套支撑辊装配在45吨以上，车间内需要配置50t天车。1400十二辊轧机的单套支撑辊箱装配不足27吨，车间内配置32t天车就能满足需要。使用32t天车与50t天车相比，不但天车造价降低，厂房造价也会大大降低。

由于十二辊轧总装机容量远低于相同规格的四、六辊轧机，还可以节约大量高压配电投资。

4. 由于十二辊轧机轧辊直径小，重量轻，有效利用率高，有利于采用性能更加优越的材质，延长其使用寿命。以工作辊为例，1400十二辊轧机的工作辊辊径适用范围为Φ100---120mm，有效利用率30.6%，1450四、六辊轧机的工作辊辊径适用范围为Φ380---420mm，有效利用率仅18.2%，中间辊及支撑辊的有效利用率则更低。

5. 操作调整简单，容易掌握，达产快。由于十二辊轧机独特的结构特点，实际需要的板型控制手段只有中间辊抽动，对辊型没有特殊要求，这就使得这种轧机更容易被操作工缉磨辊工掌握。江苏丹阳大力神第一台轧机投产时，操作工全部都是技校刚毕业的新工人，经短期理论培训后上岗，三个月不到的时间就实现达产，第二台轧机投产，第一卷钢就是合格产品，当月就实现达产。当年衡水薄板公司投产第一台六辊轧机，公司集中了30多名大中专学生，在武钢1250六辊轧机进行了半年的上机培训，投产后用了将近一年时间才实现达产。由于四、六辊轧机需要的板型控制手段比较多，而且复杂，培养一个合格的操作工需要的时间很长，代价也很高。事实上，目前在人才市场上，高水平的轧机操作工或磨工，月薪6000元都不容易聘请到。

6. 产品板型质量好。十二辊轧机虽然板型控制手段少，但由于轧机整体刚性好，轧制厚度0.2—0.35mm实物质量明显高于四、六辊轧机，而且稳定性更强。最新开发的十二辊轧机将使用多点压下技术，实施成功后板型质量会更好。

7. 性价比高。虽然十二辊轧机加工难度大，尤其是背衬轴承芯轴及支撑辊箱鞍座，加工精度要求相当高，但由于其整体重量轻，装机容量小，总的造价并不高。目前国内中档的1450六辊轧机，如西重所、陕压生产的轧机，总承包价格在4000万元左右，高档1450六

辊轧机，如一重生产的轧机，总承包价格至少6000万元以上，而且不讲价，不参加投标。而上海泰重公司生产的1400十二辊轧机，总承包价一般在3600万左右。价格低于3000万元的低档轧机，是不可能生产出好产品的。

十二辊轧机也有一些局限性，主要是：

由于十二辊轧机独特的结构特点，背衬轴承的润滑及冷却比较困难，所以轧机的速度不是很高。过去的十二辊轧机最高设计速度不超过600m/min，最新的十二辊轧机最高设计速度也不过700m/min，而四、六辊轧机可以达到1000 m/min以上，所以在生产厚规格产品时，十二辊轧机的单机产量远远低于四、六辊轧机。

由于十二辊轧机采用的是分体辊箱，受装配精度影响，其整体性能不如辊箱---机架整体铸造的森吉米尔轧机。所以，生产难变形轧件（如奥氏体不锈钢）或贵金属箔材（如镍箔）时，产品质量远逊于森吉米尔轧机。事实上，市场上90%以上的不锈钢或贵金属箔材都是用森吉米尔轧机生产的。

综上所述，使用十二辊轧机生产厚度0.15—0.4mm普碳带钢，优势最为明显。生产这类带钢时，使用四、六辊轧机多使用两轧程，即便使用单轧程，由于轧件比较薄，容易断带，速度也不会太高，所以这两类轧机的单机产量区别不大。这类产品如果使用森吉米尔轧机生产，则有些大材小用，其价格也很难被用户接受。生产厚度0.4mm以上的带钢时，使用四、六辊轧机一般既能保证产品板型质量，又能发挥比较高的轧制速度，则比使用十二辊轧机更为合适。

两类轧机的传动和厚度控制手段大体相同，在相同条件下，带钢的纵向厚度偏差没有太大区别。有所不同的是，十二辊轧机由于自身刚度比较高，AGC闭环自动调整的反应速度更快，更容易实现。

十二辊轧机这种机型，在上世纪初就已经出现，受当时制作水平及市场需求的限制，并没有得到有效推广。到上世纪70年代前后，随着液压AGC、液压弯辊等技术的出现，四、六辊轧机迅速成为普碳冷轧板带生产的主流轧机。国内市场也同样，相当长时间内，冷轧板带主要解决的是量的问题，所以四、六辊轧机更多地被企业所接受。随着市场需求的变化，国内从上世纪90年代后期开始研制十二辊轧机，经过十几年发展，先后有30台以上的十二辊轧机投放市场，并逐渐形成了自己的特色，设备性能已经超过国外的同类轧机。尤其江阴大江金属材料有限公司十二辊轧机的成功（大约是2004年），标志着这种轧机已经基本满足了大规模生产薄规格冷轧板带的需求。

2006年，包钢和昆钢等国有大型钢铁企业先后装备了十二辊轧机并取得成功。目前，吉林通钢也正在做采购准备。江苏大力神公司准备将十二辊轧机的数量增加的5台（现有两台），安徽宿州某公司，一次订货6台十二辊轧机。这进一步说明，这种轧机已经逐渐成熟，并日趋被市场认可。可以预见，随着市场对薄规格冷轧带钢需求不断扩大，十二辊轧机将会被更多的企业所接受。