我国热带钢轧机技术概述_周建男

收稿日期： 2009-03-10 作者简介： 周建男， 男， 1961 年生， 1983 年毕业于东北工学院冶金机 械专业。现为青钢副总工程师， 高级工程师， 中国金属学会高级会 员， 沈阳工业大学、 山东大学机械工程学院兼职教授， 东北大学、 辽 宁科技大学硕士研究生指导教师。长期从事钢铁生产工艺、 装备 技术及企业发展战略规划的研究。
3 轧机的弯辊装置
板形质量取决于精轧机的板形控制手段， 如改 变轧辊凸度、 弯辊等。弯辊可随时调整轧辊挠度。 弯辊方式很多， 可分为工作辊弯辊系统和支撑辊弯 辊系统； 垂直面 （VP） 弯辊系统和水平面 （HP） 弯辊系 统； 单轴承座弯辊系统、 多轴承座弯辊系统和无轴承 座弯辊系统。垂直面 （VP） 弯辊系统又分为正弯辊 系统 （弯辊力使辊缝增大） 和负弯辊系统 （弯辊力使 辊缝减小） ； 水平面 （HP） 弯辊系统又分为单向式弯 辊系统 （弯辊力作用在与轧制方向平行的一个方向） 和双向式弯辊系统 （弯辊力作用在 2 个相反方向） 。
（d） 。常用的是双向工作辊横移。3） 轴向移动带套 的轧辊 （见图 3） ， 可分为支撑辊芯轴横移 （a） ， 支撑 辊套筒横移 （b） ， 支撑辊内套筒横移 （c） ， 锥形支撑辊 套筒横移 （d） 。
2 立辊轧机和调 （定） 宽压力机
随着初轧板坯被连铸板坯的取代， 为减少铸机 板坯宽度的调整范围， 提高连铸机的生产能力， 改善 带坯宽度质量等， 发展了立辊轧机和定宽压力机。 立辊轧机有 2 大类： 普通立辊轧机和带有自动 宽度控制 （AWC） 功能的重型立辊轧机。立辊轧机 进行的侧压过程总是与水平轧机组合完成。本钢 1 700 轧机和宝钢 2 050 轧机均配有 AWC 功能的重 型立辊轧机。 调宽压力机 （Sizing presses） 有 2 个基本类型， 即 长锤头调宽压力机和短锤头调宽压力机。鞍钢 1 780 轧机和武钢 2 250 轧机分别引进日本和德国定宽压 力机。 武钢、 马钢、 邯钢 2 250 轧机和宝钢 1 880 轧机同 时配有立辊轧机和定宽压力机。
1 前 言
薄板轧制生产始于二辊式轧机， 随轧制的薄板 宽度越宽， 厚度越薄。通过增加轧辊直径来增加轧 辊强度， 会导致金属变形抗力增加， 轧辊弹性压扁严 重， 影响产品质量， 甚者更薄的产品不能生产。之后 采用了小直径的工作辊， 减少与金属接触的面积， 用 大直径的支撑辊增加强度和刚度， 于是便出现了三 辊劳特式轧机、 四辊轧机、 多辊轧机和行星轧机等薄 板轧机。热连轧带钢轧制， 经美国阿母科公司 8 a （1首 先实现。 宽带钢热连轧机发展可分为 4 个阶段 （代） 。第 1 阶段 （代） ： 1960 年以前建造的轧机。特征： 轧制速 度 10～12 m/s， 单位宽度卷重 5～12 kg/mm， 钢卷重 量 10～15 t， 成品厚度 2～10 mm， 年产量 100 万～ 200 万 t。 第 2 阶 段 （代） ： 1960～1969 年 建 造 的 轧 机。特征： 轧制速度 15～21 m/s， 单位宽度卷重 16～ 22 kg/mm， 钢卷重量 30 t 左右，成品厚度 1.5～12.7 mm， 年产量 250 万～350 万 t。第 3 阶段 （代） ： 1969 年以后建造的轧机。特征： 轧制速度 23～30 m/s， 单 位宽度卷重 19～28.5 kg/mm， 钢卷重量 30 t， 成品厚 度 0.9～25.4 mm， 年产量 350 万～600 万 t。有人将 20 世 纪 90 年 代 的 薄 板 坯 连 铸 连 轧 称 为 第 4 阶 段 （代） ， 以超薄带钢无头、 半无头连铸连轧为特征。 热连轧带钢精轧机的结构决定产品几何精度。 如厚度精度取决于压下系统和自动厚度控制 （AGC） 系统； 宽度精度虽然取决于粗轧机， 但最终还要通过 精轧机前立辊 （具有 AWC 功能） 和精轧机间活套来 保持； 板形质量取决于精轧机的板形控制手段， 如改
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2009 年 4 月
山 东 冶 金
第 31 卷
5 轧辊交叉轧机
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轧辊交叉 （见图 9） 的目的是改变辊缝形状， 使 得距轧辊中心越远的地方辊缝越大。已知的轧辊交 叉系统有 3 种： 只有支撑辊交叉的支撑辊交叉系统 （a） ； 只有工作辊交叉的工作辊交叉系统 （b） ； 每组
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专论与综述
我国热带钢轧机技术概述
周 建 男
（青岛钢铁控股集团有限公司 总工办， 山东 青岛 266043）
摘
要： 叙述了我国热带钢轧机之立辊轧机、 调 （定） 宽压力机、 轧机的弯辊装置、 轧辊横移轧机、 轧辊交叉轧机、 热卷箱、 轧
4 轧辊横移轧机
轧辊横移的目的主要有： 扩大带钢凸度的控制 范围， 减少带钢横断面上的边部减薄和重新分布带 钢边缘附近的轧辊磨损。轧辊横移方式可分为 3 类： 1） 轴向移动圆柱形轧辊 （见图 1） ， 可分为双向支 撑辊横移 （a） ， 双向中间辊横移 （b） ， 双向工作辊横移 （c） ， 同向工作辊横移 （d） 。常用的是双向工作辊横 移和双向中间辊横移。2） 轴向移动非圆柱形轧辊 （见图 2） ， 可分为双向支撑辊横移 （a） ， 双向中间辊 横移 （b） ， 双向工作辊横移 （c） ， 同向工作辊横移
第 31 卷 第 2 期 2009 年 4 月
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山
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冶
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Shandong Metallurgy
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Vol.31， No.2 April 2009
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图9
轧辊交叉系统
1932 年美国就把轧辊成对水平交叉技术用于 轧辊截面的控制上， 但当时没有解决轧辊交叉产生 轴向力的问题。日本新日铁和三菱重工业公司联合
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开发了 PC 轧机 （Paired Crossed Roll Mill） 。 PC 轧机是一种对辊交叉的四辊轧机， 具有很强 的轧辊正凸度调节能力， 板形控制能力强， 使用平 辊、 磨辊简单， 但不能形成负凸度， 设备结构复杂， 轴 向力较大等特点， 适用于热连轧机的上游机架。采 用在线磨辊装置， 解决工作辊磨损问题， 也可用于热 连轧机的下游机架。此外， 对辊交叉与工作辊横移 相结合的轧机——PCS 轧机可以用于下游机架， 因 为对辊交叉保证凸度控制， 工作辊横移使轧辊辊面 磨损均匀。 PC 轧机与一般四辊轧机的不同是将平行布置 的轧辊改变成交叉布置， 只要改变交叉角， 就能改变 轧辊凸度。在轧制过程中， 当离开中心的距离越大 时， 辊缝也增大， 与工作辊凸度变化等效控制板带凸 度。最大交叉角为 1.5°， 当交叉角为 1°时， 轧辊凸 度可达 1 000 μm。 鞍钢 1 780 轧机精轧机组采用 1 架四辊轧机＋3 架 PC 轧机＋3 架 WRB （工作辊弯辊） 轧机。
图4
HCW 轧机 图 5
HCMW 轧机 图 6
UCMW 轧机
（轧件同侧） 工作辊与支撑辊的轴线平行， 而上下辊 系交叉的对辊交叉系统 （c） 。然而， 由于轧辊磨损、 工作辊与支撑辊之间相对滑动造成的能损， 比较而 言， “对辊交叉” 布置效率最高， 只有对辊交叉系统实 用， 实际应用的 PC 轧机是采用 “对辊交叉” 布置的。
用于热连轧机的上游机架。CVC 轧机分四辊和六辊 2 种机型 （见图 7） ， 热连轧机精轧机组普遍采用的是 四辊轧机。四辊轧机分传动工作辊和传动支撑辊 2 种， 通常工作辊为 S 形曲线。六辊轧机分传动中间 辊和传动支撑辊 2 种， 工作辊或中间辊均可为 S 形曲 线， 当 S 形曲线在工作辊上时， 可采用传动中间辊或 传动支撑辊。当 S 形曲线在中间辊上时， 一般采用 传动支撑辊。
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图1
轴向移动圆柱形轧辊
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图2
轴向移动非圆柱形轧辊
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图3
轴向移动带套的轧辊
HC 轧机是轴向移动圆柱形轧辊的轧机， CVC 轧 机是轴向移动非圆柱形轧辊的轧机。 4.1 HC 轧机 HC 轧机 （High Crown Control Mill） 是由日本日 立公司研发的， 1972 年发明了六辊 HC 轧机。我国 于 1985 年也建成了第 1 台六辊 HC 轧机。HC 轧机是 将轧辊横移和弯辊相结合， 在自由程序轧制中改善 板凸度和平直度的控制。 适于热轧的 HC 轧机有以下几种类型： 1） HCW 轧机 （见图 4） 。特点是具有工作辊双向 横移和正弯辊系统的四辊轧机； 适用范围是轧制低 碳钢， 工作辊直径与带宽比＜0.30。 2） HCMW 轧机 （见图 5） 。特点是具有中间辊双 向横移和工作辊双向横移、 正弯辊系统的六辊轧机； 适用范围是轧制低碳钢和合金钢， 工作辊直径与带 宽比＜0.25。兼备了 HCW 轧机和 HCM 轧机的主要 特点。 3） UCMW 轧机 （见图 6） 。除具有 HCMW 轧机的 特点外， 还具有中间辊弯辊系统； 适用范围是轧制低 碳钢、 合金钢和超薄钢， 工作辊直径与带宽比＜0.20。 4.2 CVC 轧机和 WRS 轧机 CVC （Continuously Variable Crown） 轧机是由德 国施罗曼西马克公司 （SMS） 1982 年创建的， 是一种 连续可变凸度轧机。具有轧辊备辊少， 轧辊凸度无 极调节、 调节范围较大， 板形控制能力强的特点。适
机布置技术及薄板坯、 中薄板坯技术应用和发展情况。 关键词： 带钢； 热连轧机； 技术发展 中图分类号 号： TG333.7+1 文献标识码： A 文章编号： 1004-4620 （2009） 02-0004-05