簡析熱軋鋁帶材生產線工藝及設備特性

【摘 要】本文介紹了年產熱軋鋁及鋁合金帶卷23.6萬t項目的生產規模，熱軋生產線的生產工藝流程及軋線主要設備組成，進一步論述了此熱軋生產線的主要優點。

【關鍵詞】熱軋生產線;帶卷;精軋機組;粗軋機組

0.概述

隨著我國經濟平穩較快發展，鋁需求也在不斷增長。為了適應市場需求，優化產品結構，增加產品種類。某公司建設了一條現代化的板帶項目。包括熱軋生產線和冷軋及精整生產線兩部分，熱軋生產線的帶材產品全部供給冷軋作為原料。其中熱軋鋁帶材生產線是本項目的主體建設工程之一。

此熱軋生產線屬于半連軋生產線，生產規模為：年產各種品種規格的熱軋鋁及鋁合金帶卷23.6萬t。產品規格：帶卷厚度2.5～10mm，帶卷寬度950～2100mm，鋁卷內徑Φ610mm，鋁卷外徑maxΦ2100，最大卷重max18t。

1.2工藝流程及軋線主要設備簡述

熱軋鋁帶材生產線屬于半連續熱軋機組，由四個區段組成:加熱區、粗軋區、精軋區和卷曲區。主要設備包括銑面機組、推錠式加熱爐、立輥軋邊機、四輥可逆粗軋機、重型剪、輕型剪、F1～F3精軋機組、卷取機等機械設備和乳化液、液壓潤滑設備等。

1.2.1加熱區

熱軋生產線所需鑄錠由熔鑄車間鑄出，或者外購合格鑄錠。生產時，由設于原料倉庫內的25t起重機將鑄錠吊放在設于原料倉庫內的銑面機組上料端輥道，輥道將其送至銑面機工作臺，對中加緊鑄錠后銑削鑄錠上表面、兩個上側倒角表面和一個垂直側面，然后利用鑄錠翻轉裝置，銑削鑄錠下表面、兩個下側倒角表面和另外一個垂直側面。銑削完成后，鑄錠轉移到鑄錠輸出輥道上。

鑄錠經銑面機組銑面(銑邊)后，由吊車吊運至推進式加熱爐爐尾上料輥道上，經輥道運輸送至加熱爐尾部，經翻錠設備將其翻轉90°后，再由推錠裝置將坯料推進加熱爐內加熱(均熱)。坯料加熱到420～530°C后，由出錠設備將坯料從加熱爐內取出，再由出爐側的翻錠設備將加熱好的坯料翻轉90°。而后由鑄錠輸入輥道運輸送往粗軋機組進行軋制。途中由設在運輸輥道上方的鑄錠清理裝置向鑄錠上下表面噴射0.7MPa的乳化液，以清洗鑄錠表面的污物。

1.2.2粗軋區

粗軋機組的作用是將不同尺寸的坯料按照產品規格要求軋制成厚度為22～45mm的中間坯供給精軋機組。

噴射清理后的鑄錠進入粗軋區進行軋制。粗軋機組由立輥軋機和水平四輥軋機組成。鑄錠首先在立輥軋機進行軋邊，然后進入四輥軋機進行軋制。在往復軋制過程中，軋邊機可根據需要對坯料進行測壓，從而獲得軋制狀態的邊部質量。立輥軋機為二輥式，下傳動，液壓調節軋輥開口度，具有APC控制功能。四輥粗軋機設有電動/液壓壓上系統，可快速設定輥縫和在軋制過程中控制輥縫，保證軋件有較高的厚度精度。四輥軋機設有工作輥正彎系統和分區冷卻系統，可在軋制過程中控制工作輥的輥型，保證軋件板型良好。粗軋機組前后還設有對中導板，以保證軋件對中軋制線。

鑄錠在粗軋機組往復軋制過程中，當軋制到厚度小于等于150mm時，在厚規格剪切機上對軋件進行剪切，切掉“鱷魚嘴”狀的頭尾端。軋成的中間坯厚度小于等于50mm，經輥道運至精軋機組前的薄規格剪切機剪切不規則的頭端，必要時并在厚規格剪切機剪切不規則的尾端。經機前對中裝置對中后，由輥道將軋件送往精軋機組進行軋制。

1.2.3精軋區

軋件從粗軋區軋出后，經輥道送至精軋區。在粗軋區與精軋區之間，設有切頭尾的剪切機。

精軋機組由3機架四輥軋機組成，機架間裝有張力測量裝置、精軋機組出口配有多功能測量裝置，軋件經過3個道次的軋制，軋制成為厚度2.5～10mm的熱軋帶鋼，精軋開軋溫度350～400°C，終軋溫度230～300°C。軋機裝備液壓AGC系統、工作輥彎輥系統、連續凸度控制系統和分區冷卻系統，可在軋制中控制輥縫和輥型，保證軋件有較高的厚度精度和良好的板型。精軋機組出口處設有多功能測厚儀，實時測量板帶厚度并計算凸度，反饋到軋機控制系統中實時調整軋制工藝參數使產品達到目標值。

軋機機架之間設有張力測量裝置，控制軋制時帶材的張力和速度，使其保持在微張力軋制。精軋機組入、出口處設有測溫儀表，精軋機組機架之間設有帶材冷卻裝置，以控制帶材在設定的溫度范圍內進行軋制。為了保證軋件的表面質量，精軋機組的工作輥需經常更換。

精軋機組具有以下特點:整個機組采用連軋方式；軋制速度高。軋制速度決定軋機的質量且直接影響軋制溫度；軋輥直徑和機座總剛度有增大的趨勢。由于F1-F3的軋制力為40000KN，為了保證有足夠的強度和剛度，工作輥直徑已加大到Φ750/Φ700；壓下系統能快速、準確地調整。這是通過厚度自動控制(AGC)系統實現的。精軋機組采用機械螺旋壓下+液壓壓上缸。

1.2.4卷曲區

帶材從精軋機組軋出后，經設在機組后的切邊剪切邊，得到合格的熱軋卷寬度。并在助卷器配合下進入卷取機。帶材在卷取機卷筒上卷取3-4圈后，助卷器打開，而后由卷取機繼續卷取成帶卷。當1個帶卷完成軋制卷取后，助卷器再次進入工作位置，將帶材尾端緊壓在帶卷上，卷取機卷筒收縮，在卸卷小車配合下將帶卷移出卷取位置。在存放工位，由打捆機打上捆帶并稱重，最后帶卷作標號，由托盤式運輸機運至成品庫存放、冷卻、進入下道工序。根據生產批次需要開卷檢查的帶卷，在檢查工位，對帶卷抽檢表面質量和切取試樣，然后再由托盤式運輸機運至成品庫存放。

1.3熱軋生產線具備的特點

熱軋機組采用1機架熱粗軋和3機架熱精軋，可顯著改善單機架熱軋機或1+1熱軋機組軋制產品的表面粘鋁、劃傷、熱凸度及內部組織不均的缺陷，具有自動化程度高、生產工藝穩定、產品質量容易控制、成品率較高等優點。熱粗軋采用電動壓下，配置液壓AGC及彎輥系統。F1-F3精軋機輥縫設置采用“電動螺旋壓下+液壓壓上缸”裝備有厚度自動控制系統(AGC)，裝備彎輥凸度自動控制系統(ACC)，裝備多段工作輥冷卻溫度自動控制系統(ATC)等。具有偏心補償、過載保護和有凸度自動控制功能。

2.結束語

為實現高精鋁及鋁合金板帶的生產，車間采用先進、可靠的生產工藝。生產率高(經濟效果好)，產品質量好，自動化程度高。熱軋生產線采用自動化控制系統。一級為基礎自動化控制系統，基礎自動化主要完成軋線設備和其它輔助設備的邏輯和順序控制、位置、壓力、厚度、速度等的閉環控制、計算、通訊和過程I/P處理。二級為過程自動化控制系統。過程自動化控制系統主要完成數據的收集和統計處理，材料跟蹤，對過程控制參數進行計算和設定，通過操作員、鍵盤、監視器及打印機等人機接口進行操作指導、生產數據記錄、報警和事故顯示、系統狀態顯示、過程顯示等。此熱軋生產線的建成，最終產品范圍拓展到可以生產以PS版基、鋁箔坯料、裝飾用帶材、幕墻板、合金板為代表的高精度鋁及鋁合金板帶材。 [科]

【參考文獻】

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