濟鋼冷軋薄板生產線系統改造工程闡述

【摘 要】本文介紹了濟鋼冷軋薄板生產線系統改造工程，重點介紹了產品方案、工藝流程及主體設備主要參數。本工程實施意義在于對冷軋產品結構進行優化，最大限度發揮現有機組產能，提升冷軋產品附加值。

【關鍵詞】濟鋼冷軋薄板生產線；產品方案；工藝流程；主要參數

0 前言

濟鋼1700mm 熱軋廠主要產品為普碳鋼、優質碳素結構鋼、低合金鋼、耐候鋼和管線鋼，年設計產量250 萬噸；雙機架冷軋廠設計年產商品卷106.66 萬噸。1700mm 熱軋工程和雙機架冷軋工程于2006 年陸續投產。經過幾年的生產運行，熱軋和冷軋薄板生產系統為濟鋼公司創造了一定的經濟效益。應對新的市場條件，濟鋼薄板系統面臨著諸多工藝和設備問題需要解決，以提高市場競爭力。

“十二五”期間，濟鋼公司對現有熱軋、冷軋生產線進行系統改造。雙機架生產線改造工程依托熱軋系統改造和現有冷軋工藝路線，新增1套設計產量規模為20 萬噸/年的單機架可逆式軋機，優化冷軋產品結構，最大限度發揮現有機組產能，提升濟鋼公司產品附加值。

1 軋鋼工藝

1.1 生產規模

機組設計規模（成品量）：200，000 t/a。

1.2 產品方案

性能等級： CQ、DQ、HSS

帶鋼寬度：1000-1250mm

帶鋼厚度： 0.20-1.2mm

鋼卷外徑：1000-2000mm

鋼卷內徑： 610mm

鋼卷重量： 最大25t

鋼卷單重： 最大20 kg/mm，平均16 kg/mm

1.3 原料條件

熱軋原料卷來自熱連軋廠

1.3.1 原料卷規格及年需求量

鋼種：低碳鋼、低合金結構鋼。

帶鋼厚度：1.8-4.0mm

帶鋼寬度：1000-1250mm

鋼卷外徑： 1000-2000mm

鋼卷內徑： 610mm

鋼卷重量；最大25t

鋼卷單重：：最大20 kg/mm，平均16 kg/mm

年需求量： 220，000 t/a

1.3.2 原料品種

原料按性能等級分為兩種。

屈服強度（N/mm2） 抗拉強度（N/mm2）

低碳鋼： 最大340 最大390

高強鋼： 最大380 最大490

熱軋原料卷符合EN10051的規定。

1.4 工藝流程

原料鋼卷經電動平車由原料跨運至在本跨內存放，鋼卷經人工檢查確認后，由吊車運至開卷機進行開卷。鋼卷在第一道次開卷機上的位置，可用CPC 實現自動對中。

第一道次穿帶及軋制。

帶鋼頭部穿過軋機，卷取帶鋼2～3 圈后，與軋機建立張力，機組升速軋制。軋機根據帶鋼的原料規格及特性分配合適的工藝參數進行軋制。當帶鋼尾部在開卷機卷筒上只剩下2～3 圈時，機組減速軋制，開卷機壓輥壓下以穩定帶材尾部，當帶尾脫開開卷機前，帶對中裝置的壓板壓下，到達軋機前的卷取機前導向裝置時機組停止軋制。完成第一道次軋制。

第二道次及其他道次。

軋機可以進行道次轉換，按一下軋機運行按鈕，就可以開始奇偶道次正常軋制。

完成第一道次軋制后，卷取帶鋼2～3 圈后，與軋機建立張力，機組升速軋制。軋機根據帶鋼的原料規格及特性分配合適的工藝參數進行軋制。當帶鋼尾部只剩下2～3 圈時，機組自動停車。完成第二道次軋制。

完成第二道次軋制后，根據設定道次數進行軋制。之后的每道次，當帶鋼尾部在卷取機卷筒上只剩下2～3 圈時機組自動停車，完成奇偶道次正常切換，直至軋制到目標的帶鋼厚度。

如此反復經過數道次軋制達到成品帶鋼后，啟動卸卷小車進入卷取機卷筒下方，升起鞍座低壓托住帶卷，卷筒縮徑之后卸下帶卷，并由小車將帶卷送往卷取機操作側的受卷臺上，此時一個完整的軋程結束。

軋制完成的鋼卷經打捆、稱重后由吊車下卷，在本跨內成品卷位上暫時存放后，由汽車運至鍍鋅機組。

1.5 工藝布置

單機架軋機布置在現有主廠房酸洗跨，采用機組軋制中心線與廠房柱列線垂直方式，車間內設操作室，在毗鄰廠房外設電氣室、風機房等附屬構筑物。軋機乳化液系統及液壓、潤滑系統布置在地下油庫內。以保證工藝布置緊湊合理，物流順暢。

2 工設備特點及主要技術參數

2.1 設備選型

為解決雙機架冷軋廠內工序匹配及生產組織難題，設置單機架6輥可逆軋機1 套。

2.2 機組主要設備的特點

軋機采用液壓壓上方式，實現AGC 自動控制。具有恒輥縫位置控制，恒壓力控制，秒流量控制，厚度預控、厚度監控（AGC）。

整個機組傳動系統采用全數字交流調速裝置，控制自動化系統采用先進的PLC及遠程通訊技術，通過兩級網絡（現場總線和以太網）將軋機供電、傳動控制、自動化系統、HMI、遠程I/O 聯成一體并統一設計各系統的接口關系，從而構成了現代化軋機的整體自動化控制系統。

主操作臺設有人機界面，完成軋機狀態畫面顯示（軋制力，軋機、開卷、卷取速度值，開卷、卷取張力值，主電機的電流值等主要工藝參數）及人工調整，軋制工藝參數設定、故障報警及打印報表。

工作輥具有正負彎輥控制手段。中間輥具有橫移預設定、并具有中間輥正彎控制功能。

采用板型控制手段：軋輥傾斜，工作輥正負彎輥，中間輥橫移、中間正彎。

開卷機具有CPC 自動對中功能。

機組速度及張力實現自動閉環控制。

機組生產工藝聯鎖及故障報警采用PLC 控制，實現生產過程及故障報警自動化。

機組具有工藝過程參數預設定、主要工藝過程參數的檢測、顯示和報警。軋機AGC 系統采用X 射線測厚儀，激光測速儀，張力計。

工藝潤滑系統設置供液裝置、磁過濾、攪拌裝置、撇油裝置及真空過濾裝置。

軋機具有油氣潤滑系統，潤滑效率高，提高軸承壽命高，潤滑油耗量低，污染低維護量小。

開卷機、卷取機、主軋機等負荷繁重的主要驅動設備的減速機齒輪采用硬齒面，芯軸采用合金鍛鋼，軋機減速機、開卷機、卷取機的軸承采用國內優質產品和進口軸承。

2.3 機組主要技術參數

（1）速度

開卷機速度： 最大550m/min

軋機軋制速度： 最大1250m/min

卷取速度： 最大1300m/min

穿帶速度： 最大30m/min

加/減速度： 最大30m/min/s

（2）張力

開卷機張力： 最大60kN

卷取機張力： 最大140kN

（3）軋制線標高和軋制方向

軋制線標高： 約1700mm

軋制方向： 從左向右（從工作側看）

（4）軋機設計

軋機形式： 6輥軋機

最大軋制力： 最大18，000kN

軋輥尺寸：

工作輥 Φ385-Φ340×1450mm

中間輥 Φ440-Φ390×1410mm

支撐輥 Φ1250-Φ1100×1420mm

彎輥力：

工作輥彎輥：正彎輥約 最大460kN/軸承座

負彎輥約： 最大230kN/軸承座

中間輥彎輥：正彎輥約 最大500kN/軸承座

中間輥竄輥：

竄輥行程 約300mm

（5）卷取機參數

形式：上卷取

卷筒直徑： 610mm

卷取張力：最大140kN

（6）主要傳動系統參數

機組的主要設備包括開卷機、6輥單機架軋機、卷取機，其主傳動系統采用交流傳動方式，機組采用交流傳動方式的主傳動見圖3-1。

3 設計特點

（1）產品定位以市場為導向，結合國內冷軋板帶市場的產品結構，產品大綱盡量滿足市場的需要和未來產品結構調整的目標。

（2）選用國內先進的冷軋板帶生產工藝和技術，體現先進、適用、成熟、可靠、經濟、高效的原則，同時嚴格控制投資。

（3）充分結合現有濟鋼雙機架冷軋板廠的實際情況，處理好新舊設備、廠房以及生產流程的銜接關系；將對現有生產的影響減少到最小程度。

（4）認真貫徹執行國家和地方的有關環境保護、安全消防、工業衛生等有關規定、標準和法規，并按規定抗震設防；美化環境，重視三廢處理，做到“三廢”治理項目與主體工程同時設計、同時施工、同時投產，建成一個能體現現代化工廠水平的文明、清潔工廠。

（5）認真執行國家規定的能源政策，節約能源，提高效益，盡可能降低各種原料和動力消耗。

圖1 機組采用交流傳動方式

4 投產后的生產效果

（1）單機架可逆式軋機投用后，拓寬了產品規格，優化冷軋產品結構，最大限度發揮雙機架軋機及單機架機組產能。

（2）單機架可逆式軋機投用后，原雙機架軋機及新建單機架軋機生產匹配合理，生產組織靈活。

（3）單機架可逆式軋機投用后，提升了產品附加值，市場訂單的能力增大，為冷軋廠帶來了可觀的經濟效益。

[責任編輯：劉帥]