熱軋1500mm平整分卷機(jī)組的技術(shù)特點(diǎn)

牛 野

（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110141）

熱軋平整的目的是改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高帶鋼質(zhì)量，增強(qiáng)熱軋產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。萊鋼平整分卷機(jī)組成品量為40萬(wàn)t/年，其中平整、分卷各占約50%。機(jī)組采用先進(jìn)、適用的技術(shù)和裝備，常溫下對(duì)熱軋?zhí)妓劁摷暗秃辖痄摼磉M(jìn)行平整，使其機(jī)械性能、表面粗糙度和外觀等均到達(dá)指標(biāo)要求。充分體現(xiàn)了熱軋平整機(jī)組在提高熱軋帶鋼質(zhì)量上的重要作用。

1 平整機(jī)組主要工藝參數(shù)及設(shè)備組成

1.1 鋼種和主要參數(shù)

萊鋼1500mm平整分卷機(jī)組主要用于熱軋汽車用鋼、薄規(guī)格高強(qiáng)度集裝箱用鋼、低碳鋼、普通鋼、部分冷軋?jiān)希酥膺€可對(duì)花紋板進(jìn)行平整及矯形。

原料規(guī)格：帶鋼厚：1.2mm～12.7mm（平整厚度：1.2mm～6.35mm）；帶寬：800m～1350m；鋼卷最大重量：23t；產(chǎn)品抗拉強(qiáng)度：≤800MPa（冷態(tài)）；產(chǎn)品屈服強(qiáng)度：≤600MPa（冷態(tài)）；機(jī)組速度：max600m/min；軋制壓力：max12000kN。

1.2 設(shè)備組成

機(jī)組由準(zhǔn)備區(qū)、平整區(qū)和出口區(qū)組成，準(zhǔn)備區(qū)主要設(shè)備包括：入口步進(jìn)梁、上卷車、鋼卷測(cè)量裝置、準(zhǔn)備站等設(shè)備，平整區(qū)（見(jiàn)圖1）主要設(shè)備包括：開(kāi)卷機(jī)、矯直機(jī)、平整機(jī)（四輥干式）、分切剪、檢查臺(tái)、張力裝置、卷取機(jī)等，出口區(qū)主要設(shè)備包括：卸卷車、出口步進(jìn)梁、打捆機(jī)、稱重裝置等組成。

圖1 平整區(qū)主要設(shè)備構(gòu)成示意圖

1.3 工藝流程

工藝流程：入口步進(jìn)梁—上卷車—鋼卷準(zhǔn)備站—對(duì)中裝置—開(kāi)卷機(jī)—矯直機(jī)—平整機(jī)—切分剪—張力裝置—卷取機(jī)—卸料車—出口步進(jìn)梁—打捆機(jī)—稱重—噴號(hào)—吊運(yùn)。

1.4 作業(yè)模式

萊鋼平整分卷機(jī)組有四種作業(yè)模式，即平整、平整分卷、非平整分卷、重卷。

平整：調(diào)整熱軋鋼帶力學(xué)性能，提高板帶表面質(zhì)量。

平整分卷：與平整作業(yè)方式目的相同，并可根據(jù)作業(yè)計(jì)劃，將鋼卷切分成需要的小鋼卷。

非平整分卷：平整機(jī)空過(guò)，僅按作業(yè)計(jì)劃要求將鋼卷切分成小卷。

重卷：對(duì)卷形不良的熱軋鋼卷驚喜重卷作業(yè)，消除不良熱軋卷形。

2 機(jī)組技術(shù)特點(diǎn)

2.1 開(kāi)卷機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

機(jī)組開(kāi)卷機(jī)同時(shí)設(shè)有壓輥、深彎輥、緩沖輥和CPC對(duì)中功能，生產(chǎn)時(shí)，根據(jù)檢測(cè)帶鋼的位置，液壓缸拉動(dòng)機(jī)架調(diào)整卷軸的位置，保證帶鋼對(duì)中，對(duì)中調(diào)節(jié)范圍±150mm。同時(shí)，工作中深彎輥可與開(kāi)卷帶鋼帶壓隨動(dòng)，且深彎輥壓力可遠(yuǎn)程控制，保證板面質(zhì)量和運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.2 矯直機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

矯直機(jī)為了矯直鋼卷開(kāi)卷后本身具有的曲率，對(duì)鋼帶進(jìn)行粗矯，為上2下3結(jié)構(gòu)，矯直輥壓下量通過(guò)交流電機(jī)進(jìn)行微調(diào)，液壓缸實(shí)現(xiàn)快速壓下，壓下量在主操作臺(tái)上顯示。

矯直機(jī)配有空氣吹掃裝置，通過(guò)噴嘴將矯直時(shí)形成的廢鐵皮吹入收集車運(yùn)出線外，保證帶鋼表面的潔凈避免出現(xiàn)缺陷。

2.3 平整機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

（1）防皺輥的應(yīng)用。平整機(jī)入口設(shè)置了防皺輥，布置在軋線下方，由液壓缸驅(qū)動(dòng)升降，工作時(shí)在工作輥附近區(qū)域形成穩(wěn)定的張力區(qū)，防止帶鋼起皺，保證平整質(zhì)量。

（2）工作輥正、負(fù)彎輥。平整機(jī)同時(shí)帶有正、負(fù)彎輥裝置，正、負(fù)彎輥缸均采用比例閥控制其彎輥力的大小（±500kN單側(cè)），每個(gè)比例閥都帶有壓力傳感器，形成閉環(huán)控制。通過(guò)液壓彎輥的作用可使軋輥凸度量瞬間發(fā)生改變（0.1mm左右），有效的消除邊浪、中間浪等缺陷，實(shí)現(xiàn)板型的快速調(diào)整。

（3）軋輥清理裝置。設(shè)計(jì)了支撐輥清輥器，用于擦拭、吸收軋輥表面的粉塵及污物，及時(shí)對(duì)支撐輥進(jìn)行清理，防止支撐輥劃傷工作輥，影響板材表面質(zhì)量，延長(zhǎng)軋輥的使用壽命。

（4）平整機(jī)控制模式。萊鋼平整機(jī)組可實(shí)現(xiàn)輥縫控制、總軋制力控制和延伸率控制三種控制模式。

延伸率是平整過(guò)程中重要的工藝參數(shù)，穩(wěn)定的延伸率控制是保證帶鋼質(zhì)量的重要條件，機(jī)組通過(guò)激光測(cè)速儀進(jìn)行檢測(cè)控制的。平整機(jī)入口與出口分別設(shè)置激光測(cè)速儀和測(cè)速輥上的編碼器，測(cè)量平整機(jī)入口與出口側(cè)帶鋼速度。平整過(guò)程中，依靠激光測(cè)速儀與編碼器的脈沖數(shù)量計(jì)算，即可獲得平整機(jī)入口側(cè)與出口側(cè)的帶鋼速度，進(jìn)而獲得延伸率。即：

延伸率測(cè)定中，激光測(cè)速儀與測(cè)速輥編碼器互為備用。因設(shè)計(jì)帶鋼平整厚度范圍為1.2mm～6.35mm，故平整機(jī)延伸率控制采用軋制力模式，即平整過(guò)程中，鋼帶張力恒定，動(dòng)態(tài)調(diào)整軋制力，保持延伸率恒定，其控制原理參見(jiàn)圖2。

圖2 延伸率控制原理

3 卷取機(jī)EPC對(duì)中功能

卷取機(jī)EPC對(duì)中功能，目的是防止鋼卷在卷取過(guò)程中產(chǎn)生塔形，通過(guò)EPC對(duì)中功能檢測(cè)帶鋼邊部位置，以此來(lái)判斷帶鋼是否跑偏，并由液壓缸帶動(dòng)卷取機(jī)在卷筒軸向滑動(dòng)，保證鋼帶對(duì)中，對(duì)中范圍±150mm以內(nèi)。

萊鋼1500mm平整分卷機(jī)組除基本功能外，盡可能的縮短了平整線的長(zhǎng)度（開(kāi)卷機(jī)卷筒中心線到卷取機(jī)卷筒中心線不到20m），即減少了不必要的工序，降低了產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)缺陷的概率，又減少了操作人員的數(shù)量。另外，機(jī)組為達(dá)到速度與張力的最佳匹配，配備了兩檔速度調(diào)節(jié)范圍，節(jié)省了不必要的投資，又方便了設(shè)備的維護(hù)。

4 平整分卷機(jī)組的過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)

4.1 主要功能

在熱軋平整分卷機(jī)組中，過(guò)程控制系統(tǒng)主要用來(lái)管理平整分卷機(jī)組作業(yè)過(guò)程，完成生產(chǎn)線上各設(shè)備的設(shè)定值計(jì)算、生產(chǎn)過(guò)程與設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)維護(hù)、生產(chǎn)原料數(shù)據(jù)和生產(chǎn)成品數(shù)據(jù)的管理、物料數(shù)據(jù)在生產(chǎn)線上的全線跟蹤等。

4.2 功能分類

按照功能模塊用途，將平整分卷機(jī)組過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)分為非過(guò)程控制和過(guò)程控制功能兩部分。

（1）過(guò)程控制功能。平整機(jī)組平整分卷規(guī)程、板型控制設(shè)定值計(jì)算與模型參數(shù)自學(xué)習(xí)等功能。

（2）非過(guò)程控制功能。測(cè)量值數(shù)據(jù)采集與處理、鋼卷與帶鋼跟蹤、各種數(shù)據(jù)（作業(yè)計(jì)劃、軋輥數(shù)據(jù)、鋼卷數(shù)據(jù)、成品數(shù)據(jù)、停機(jī)數(shù)據(jù)等）管理、設(shè)定值管理等功能。

通過(guò)平整機(jī)過(guò)程自動(dòng)系統(tǒng)的建立，為平整機(jī)工藝參數(shù)優(yōu)化提供了基礎(chǔ)，為優(yōu)化生產(chǎn)組織提供了依據(jù)，同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量的分析有可追溯性，目前該系統(tǒng)運(yùn)行良好，滿足生產(chǎn)需求。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)萊鋼平整分卷機(jī)組的設(shè)備組成及技術(shù)特點(diǎn)的分析，打通了平整分卷機(jī)組的工藝，完善了平整分卷機(jī)組的功能，制定的工藝流程滿足生產(chǎn)需求，使熱軋平整分卷機(jī)組順利投產(chǎn)，生產(chǎn)出板形、表面質(zhì)量等高標(biāo)準(zhǔn)的熱軋帶鋼，拓寬了熱軋板材的品種結(jié)構(gòu)，相信一定會(huì)取得良好的市場(chǎng)效益。