无头轧制技术是指将粗轧后的带坯在中间辊道上焊合起来,并连续不断地通过精轧机的一种技术。
传统的板带热连轧精轧机组生产均以单块中间坯进行轧制,因此,不可避免地要经过进精轧机组时的穿带、加速轧制、减速轧制、抛钢、甩尾等一系列过程。由此发生的尺寸公差和力学性能的不均匀性很难在原有工艺框架内得到解决。热轧带无头轧制新技术正是解决这些问题的一项重要的技术突破。在传统热连轧中,板坯是在精轧机中一块一块地轧制的,带钢的头部在出了精轧机到卷取机之前的这段长度上以及尾部出精轧机后的这段长度上处于无张力的状态,造成每一卷带钢的头尾部分尺寸公差和板形难以保证。同时,单块坯轧制时因尾部无张力,故在精轧机架间常发生甩尾形成2~3层折迭咬入,从而产生轧辊表面裂纹和压痕伤。而无头轧制是将大约10块带坯在出粗轧机后的中间辊道上头尾焊合在一起,接着进入精轧机中连续轧制,带坯在恒张力下轧制,因此几何精度和板形不良的比例大幅度下降。无头轧制因穿带和抛尾的减少,可以做到稳定的润滑轧制。与此同时,稳定的润滑轧制可使轧制力降低,因而可在较低温度下进行轧制,生产出具有良好深冲性能的带钢,并可降低能源消耗。 应用
无头轧制法主要应用在型材、盘条和带材的连续轧制生产上。 优点是:(1)可大幅度提高盘条的盘重和轧机产量。由于消除了每根轧件在各机架咬入瞬间引起的动态降速,连轧过程稳定,张力波动减小,从而为进一步提高轧制速度创造了条件;由于消除了两根相邻轧件之间的间隙时间,轧机利用率显著提高,除换辊和检修外,连续轧制时间可达几个昼夜,轧机作业率可达90%以上,生产能力提高10%~12%;盘条的盘重可根据要求用飞剪任意调节;(2)消除了咬入时因堆拉钢造成的断面尺寸超差和中间轧废,并大量减少切头、切尾的金属消耗,从而使金属收得率提高3%以上,产品质量也得以提高。当采用钢坯首尾对焊法连续供坯时,焊缝质量良好,各项性能指标与母材基本一致;(3)减少了温度较低的轧件头、尾部分对轧辊和导卫装置的频繁冲击,减少了轧辊磨损,有利于轧机及其传动装置的平稳运转;(4)在实现连续酸洗、动态变规格轧制、连续退火和精整的带钢全连续化冷轧生产线上,为生产高品质、低消耗、多规格的带钢创造了条件(见冷轧板带生产);(5)连续稳定的轧制给整个生产过程的自动控制创造了有利条件。
无头轧制技术的发展及展望
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轧大体相同,但是技术上有较大变化,即钢水经连铸机浇铸成钢坯后,不需剪切分段直接送人辊底加热炉进行均热,热后即直送轧机轧制,如德国西马克·德马克公司设计的CSP连铸机薄板坯出结晶器时厚63mm,经过液芯压下离开连铸机时铸坯厚48mm,因铸坯不经剪切进入加热炉(传统CSP技术铸坯剪断为40余米),加热炉长达300余米(传统CSP技术为200米左右),铸坯经均热后进入7机架连轧机组轧制成材。输出冷却辊道分为两段,第一段较短,为30m左右,其中快速水冷却水集管段为10余米,冷却段后为超薄带卷取机(旋转卷取机);第二段为传统的层流冷却和卷取机,主要生产一般规格的热带。这种类型的生产线以超薄规格薄带为主,其中0.8—3.0mm的带钢占60%以上,高强钢最小厚度为1.2mm,低碳钢可达0.8mm,由于采用该项技术,双流连铸机最大年产量可达240万t,半无头轧制技术利用了连铸坯长的特点,减少了穿带过程中产生的带钢温度降低、厚度不易控制和生产不稳定的问题,极有利于薄规格带钢轧制。
我国华菱集团涟源钢铁公司新建薄板坯连铸连轧生产线即是按上述半无头轧制工艺设计建设的。由德国西马克·德马克公司供货,投产8个月后即成功创造世界同类型生产线半无头轧制268m长坯的最长纪录以及生产出厚度为0.78mm特薄热轧带卷,涟钢均热炉长291.15m,是目前世界上最长的均热炉。
棒、线材无头轧制
棒线材无头轧制技术有三种类型:一是铸轧型无头轧制技术。将方坯连铸机和热连轧机结合在一条生产线上连铸连轧棒线材的新工艺称为Luna无头铸轧技术。二是连铸坯焊接型无头轧制技术。将在步进炉加热好的钢坯进行焊接,成为无头坯送往轧机进行轧制。三是中间坯焊接型无头轧制技术。将经粗轧机架轧制后的中间坯(由45mm左右)进行焊接,在中轧、精轧机中实现无头轧制。
1.铸轧型无头轧制技术。
意大利达涅利公司开发成功该项技术并用于意大利乌迪内ABS公司的年产50万t特殊钢棒线材工业性生产厂中,已于2000年8月正式投产。
连铸机和热连轧机配置在一条生产线上,铸机产品为160mm×200mm大方坯,共两流。连铸机后设有两个淬火箱,其后为125m长辊底式加热炉,加热炉前设有65m长双流隧道式炉以作为工序间缓冲,热缓冲能力约为45t。
生产线能以单流或双流生产,在单流生产时,连铸坯可以是14m以上的任意长度,在连铸和连轧两工序间不进行任何切割,实际上实现了半无头轧制。当双流生产时,连铸坯要切割成45m长交替送到隧道式炉中,然后送入辊底式加热炉加热和均热。
轧机由18架粗、中轧和预精轧机架及3架三辊RSB减定径机架组成,在精轧机前后装备有控温轧制所需的必要设施,包括在线热处理的淬火及回火(退火)设施。
从技术上来讲,Luna无头铸轧技术给长材轧制工艺带来了一场革命性变化,它实现了从连铸、连轧、在线热处理、表面精整到在线检查的全连续化;全部工序都实
现了计算机控制,从订单下达到成品入库全部生产过程不超过4小时。ABS公司吨钢材成本较常规技术减少约40美元。
工厂产品规格为圆钢Φ20-100mm,圆钢盘卷φ15-50mm和相应规格的方钢。钢种有碳素钢、表面硬化钢、低合金钢、调质钢、轴承钢、弹簧钢和不锈钢。
2003年1月,ABS公司对其Luna生产线上在线退火装置进行改造,将炉室长度增加一倍,可处理长50m轧材,原退火炉只能处理长24m轧材,严重制约整条生产线能力的发挥。
2.连铸坯焊接型无头轧制技术。
该技术是连铸方坯经步进式加热炉加热后将前一块钢坯尾部和后一块钢坯头部进行对焊(用闪光焊接),形成无头坯送热连轧机进行轧制,名为EWR(Endlees Welding Rolling)。自从1998年3月在日本东京高松厂问世以来有了快速的发展,闪光焊机设在加热炉出料端后,焊接过程由计算机控制,并纳入轧钢自动化系统,因而有良好的焊接过程稳定性和可重复性,各种断面形状和钢种的钢坯均能对焊,最大规格可达
200x200mm。我国唐山钢铁公司棒材厂建设的EWR装置对焊165mm方坯所需周期约37-40秒,其中焊接时间约10秒。由于焊接技术的提高,焊口位置不但不存在内部缺陷,强度指标也不亚于轧件母体。
无头轧制和常规轧制相比,生产效率可提高12%-16%,生产成本降低2.5%-3.0%,棒材定尺率接近100%,金属收得率提高约l%,从轧件品质分析,因为仅有一个头部,所以能明显减少轧制纵向尺寸和性能不均现象。
除新建轧机外,在现有现代化连续棒材轧机上可以新增无头轧制装置,如唐钢棒材厂即属于改造项目,总投资210万美元。
3.中间坯焊接型无头轧制技术。
该项技术系将经粗轧机架轧成的中间坯头尾焊接后送中轧、精轧机轧制,类似传统热轧带钢机装设的无头轧制装置。新工艺由日本大和钢公司在其所属东部事业所开发成功。作业时间共30-70秒,其中焊接时间5.5秒,中间坯断面φ45mm,长36m。
该技术开发成功,使东部事业所轧制能力提高约20%,冷坯发生率减少,热坯使用率由75%增到9l%,燃料消耗减少,成材率有较大提高。
展望
1.在扁平材无头轧制技术中,以薄板坯连铸连轧生产线中实施半无头轧制较简易可行,我国涟源钢铁公司CSP薄板坯连铸连轧生产线已有良好的开端,特别对生产薄规格带钢具有显著优越性。传统热连轧带钢机无头轧制技术也有广阔发展前景,但作为一项全新技术有一个继续开发、改进和掌握的过程,是完全可以理解的。
2.在棒线材无头轧制技术中,以连铸坯焊接型无头轧制应用最多,在泰国、马来西亚、墨西哥、西班牙等国若干长材生产厂都得到采用,我国第一家采用该
技术的是唐山钢铁公司棒材厂,新疆八一钢铁公司和湖南涟源钢铁公司也采用了该项技术,但在实际生产中出现一些问题和要求,一是提供无缺陷连铸坯是应用此项技术的前提条件;二是钢坯对焊成功率主要取决于对接钢坯端面几何形状的一致性。目前一些钢厂对焊率不高主要是由于火焰切割的坯料端面不整齐和铸坯断面脱矩造成的,因此该项技术使用率不高,绝大部分仍采用常规轧制。但无头轧制优越性十分明显,连铸坯焊接型无头轧制新增设备不多,投资额不大,结构和操作不很复杂,具有进一步推广使用的前景。
3.中间坯焊接型棒材无头轧制技术的优点和问题与前述铸坯焊接型大体相同,它的长处还存在于:①中间坯断面小,设备费用少,消耗材
料少;②中间坯焊接时产生毛刺少,易于去除。但其所需设备较多,操作较复杂,目前除日本大和钢铁公司东部事务所外,其他企业应用较少,尚需进一步实践。
4.铸轧型棒线材无头轧制技术实质上是类薄板坯连铸连轧的方坯连铸连轧,在技术上比较成熟,如用于生产普通碳素钢棒材、钢筋和线材,没有特殊钢生产的在线热处理作业,生产将更易掌握。
5.无头轧制和半无头轧制技术具有显著优越性和巨大的经济效益,但总的说来,在生产实践中应用的时间还不长,采用的厂家还不多,属于一种正在发展中、有广阔发展前景的新工艺技术,值得关注、重视并以积极态度去开发和探索。具体建议:一是在以后新建薄板坯连铸连轧生产线时应重视研究采用半无头制技术的可行性。特别是当产品要求薄规格带钢品种较多时,应该采用这项技术。二是在我国适当地点建设一些Luna无头铸轧生产线,这可能会象薄板坯连铸连轧一样,为我国在棒线材生产领域出现一场新的变革作出贡献,三是选择一家新建或现有的传统热连轧带钢机安设无头轧制焊接设施,摸索经验,解决存在的矛盾的问题。
四是认真总结交流已建成连铸坯焊接型棒线材无头轧制的经验教训,不断提高对焊成功率和无头轧制焊接装置的使用率。
无头轧制技术的发展及展望
文章来源:密封技术网 http://www.mfw365.com/
上世纪60年代以前,传统生产钢材方法是先将钢水模铸成大型钢锭,经加热、轧制成坯,钢坯经冷却、清整后再加热,轧成用户所需断面的成品钢材。近40多年来经历了三次飞跃式发展:一是将模铸改为连铸,取消开坯机;二是由一般连铸改为近终形连铸,减少加热、轧制次数;无头轧制技术是钢铁加工流程的第三次飞跃,即钢材生产不再是单块的、间隙性的,而是连续进行轧制,然后根据用户需求剪切成所需长度或卷重。无头轧制的好处是:
1.钢材全长以恒定速度进行轧制,生产率有较大提高;
2.因对钢材全长施加恒定张力,使钢材断面形状波动减少,钢材质量改善,这点对热轧扁平材生产特别重要;
3.由于成品长度不受限制,根据交货状态要求剪切,成品率显著提高;
4.由于轧材运行稳定性提高,对热轧带钢来说,有利于生产薄规格带钢;
5.和单块轧制不同,钢品啮入次数减少,减小对轧辊冲击,有利于提高轧辊寿命。
在施行无头轧制技术中分扁平材和长材两类,其中又有无头轧制和半无头轧制的区别;就技术类型来说分为焊接型和铸轧型两种,将分别叙述于后。
扁平材的无头轧制
1.在传统热连轧带钢机上无头轧制。
第一台全连续无头轧制热连轧带钢机是1996年在日本JFE公司千叶厂投用的。它的轧机组成是:粗轧机架3台,精轧机架7台,辊身长2030mm,设计最高轧速为25m/s,年产能力为540万t。连铸坯经加热在粗轧机架轧成最大厚度为50mm中间带坯进人热卷箱,在热卷箱后设有中间带坯剪断机,将带坯头剪平,以便于后面的焊接设备(用对接压合法电磁感应焊接)进行焊接,焊接后的带坯经过带坯边部加热器使带坯温度均匀,然后送入精轧机架轧成所需带钢厚度,由于中间带坯头尾已经焊接,从理论上来讲是可以无限长的,故称为无头轧制。轧机后卷取机前设有高速带钢剪断机,将高速前进的带钢(最大1200m/min)切断分卷。
在千叶厂3号轧机全连续无头轧制取得成功经验后,日本新日铁公司和韩国浦项公司分别将其大分厂和光阳厂热连轧带钢机改造成能无头轧制的全连续热轧带钢机。
由于中间带坯焊接操作过程比较复杂,对中间坯头尾可搭接性能要求较高,因而这项技术还没有在全球范围内迅速推广。据对千叶厂考察该轧机的情况介绍,由于市场原因,千叶3#热连轧带钢机实际年产量为300—350万t (设计年产能力540万t的55%-65%),采用无头轧制产品的月产量不足4万t。随着生产经验的积累和对新技术的掌握和改进,相信这项技术将会发挥更大的作用。
2.薄板坯连铸连轧生产线上半无头轧制。
实现半无头轧制薄板坯连铸连轧生产线的基本设备配置和传统的薄板坯连铸连轧大体相同,但是技术上有较大变化,即钢水经连铸机浇铸成钢坯后,不需剪切分段直接送人辊底加热炉进行均热,热后即直送轧机轧制,如德国西马克?德马克公司设计的CSP连铸机薄板坯出结晶器时厚63mm,经过液芯压下离开连铸机时铸坯厚48mm,因铸坯不经剪切进入加热炉(传统CSP技术铸坯剪断为40余米),加热炉长达300余米(传统CSP技术为200米左右),铸坯经均热后进入7机架连轧机组轧制成材。输出冷却辊道分为两段,第一段较短,为30m左右,其中快速水冷却水集管段为10余米,冷却段后为超薄带卷取机(旋转卷取机);第二段为传统的层流冷却和卷取机,主要生产一般规格的热带。这种类型的生产线以超薄规格薄带为主,其中0.8—3.0mm的带钢占60%以上,高强钢最小厚度为1.2mm,低碳钢可达0.8mm,由于采用该项技术,双流连铸机最大年产量可达240万t,半无头轧制技术利用了连铸坯长的特点,减少了穿带过程中产生的带钢温度降低、厚度不易控制和生产不稳定的问题,极有利于薄规格带钢轧制。
我国华菱集团涟源钢铁公司新建薄板坯连铸连轧生产线即是按上述半无头轧制工艺设计建设的。由德国西马克?德马克公司供货,投产8个月后即成功创造世界同类型生产线半无头轧制268m长坯的最长纪录以及生产出厚度为0.78mm特薄热轧带卷,涟钢均热炉长291.15m,是目前世界上最长的均热炉。
棒、线材无头轧制
棒线材无头轧制技术有三种类型:一是铸轧型无头轧制技术。将方坯连铸机和热连轧机结合在一条生产线上连铸连轧棒线材的新工艺称为Luna无头铸轧技术。二是连铸坯焊接型无头轧制技术。将在步进炉加热好的钢坯进行焊接,成为无头坯送往轧机进行轧制。三是中间坯焊接型无头轧制技术。将经粗轧机架轧制后的中间坯(由45mm左右)进行焊接,在中轧、精轧机中实现无头轧制。
1.铸轧型无头轧制技术。
意大利达涅利公司开发成功该项技术并用于意大利乌迪内ABS公司的年产50万t特殊钢棒线材工业性生产厂中,已于2000年8月正式投产。
连铸机和热连轧机配置在一条生产线上,铸机产品为160mm×200mm大方坯,共两流。连铸机后设有两个淬火箱,其后为125m长辊底式加热炉,加热炉前设有65m长双流隧道式炉以作为工序间缓冲,热缓冲能力约为45t。
生产线能以单流或双流生产,在单流生产时,连铸坯可以是14m以上的任意长度,在连铸和连轧两工序间不进行任何切割,实际上实现了半无头轧制。当双流生产时,连铸坯要切割成45m长交替送到隧道式炉中,然后送入辊底式加热炉加热和均热。
轧机由18架粗、中轧和预精轧机架及3架三辊RSB减定径机架组成,在精轧机前后装备有控温轧制所需的必要设施,包括在线热处理的淬火及回火(退火)设施。
从技术上来讲,Luna无头铸轧技术给长材轧制工艺带来了一场革命性变化,它实现了从连铸、连轧、在线热处理、表面精整到在线检查的全连续化;全部工序都实现了计算机控制,从订单下达到成品入库全部生产过程不超过4小时。ABS公司吨钢材成本较常规技术减少约40美元。
工厂产品规格为圆钢Φ20-100mm,圆钢盘卷φ15-50mm和相应规格的方钢。钢种有碳素钢、表面硬化钢、低合金钢、调质钢、轴承钢、弹簧钢和不锈钢。
2003年1月,ABS公司对其Luna生产线上在线退火装置进行改造,将炉室长度增加一倍,可处理长50m轧材,原退火炉只能处理长24m轧材,严重制约整条生产线能力的发挥。
2.连铸坯焊接型无头轧制技术。
该技术是连铸方坯经步进式加热炉加热后将前一块钢坯尾部和后一块钢坯头部进行对焊(用闪光焊接),形成无头坯送热连轧机进行轧制,名为EWR(Endlees Welding Rolling)。自从1998年3月在日本东京高松厂问世以来有了快速的发展,闪光焊机设在加热炉出料端后,焊接过程由计算机控制,并纳入轧钢自动化系统,因而有良好的焊接过程稳定性和可重复性,各种断面形状和钢种的钢坯均能对焊,最大规格可达200x200mm。我国唐山钢铁公司棒材厂建设的EWR装置对焊165mm方坯所需周期约37-40秒,其中焊接时间约10秒。由于焊接技
术的提高,焊口位置不但不存在内部缺陷,强度指标也不亚于轧件母体。
无头轧制和常规轧制相比,生产效率可提高12%-16%,生产成本降低2.5%-3.0%,棒材定尺率接近100%,金属收得率提高约l%,从轧件品质分析,因为仅有一个头部,所以能明显减少轧制纵向尺寸和性能不均现象。
除新建轧机外,在现有现代化连续棒材轧机上可以新增无头轧制装置,如唐钢棒材厂即属于改造项目,总投资210万美元。
3.中间坯焊接型无头轧制技术。
该项技术系将经粗轧机架轧成的中间坯头尾焊接后送中轧、精轧机轧制,类似传统热轧带钢机装设的无头轧制装置。新工艺由日本大和钢公司在其所属东部事业所开发成功。作业时间共30-70秒,其中焊接时间5.5秒,中间坯断面φ45mm,长36m。
该技术开发成功,使东部事业所轧制能力提高约20%,冷坯发生率减少,热坯使用率由75%增到9l%,燃料消耗减少,成材率有较大提高。
展望
1.在扁平材无头轧制技术中,以薄板坯连铸连轧生产线中实施半无头轧制较简易可行,我国涟源钢铁公司CSP薄板坯连铸连轧生产线已有良好的开端,特别对生产薄规格带钢具有显著优越性。传统热连轧带钢机无头轧制技术也有广阔发展前景,但作为一项全新技术有一个继续开发、改进和掌握的过程,是完全可以理解的。
2.在棒线材无头轧制技术中,以连铸坯焊接型无头轧制应用最多,在泰国、马来西亚、墨西哥、西班牙等国若干长材生产厂都得到采用,我国第一家采用该技术的是唐山钢铁公司棒材厂,新疆八一钢铁公司和湖南涟源钢铁公司也采用了该项技术,但在实际生产中出现一些问题和要求,一是提供无缺陷连铸坯是应用此项技术的前提条件;二是钢坯对焊成功率主要取决于对接钢坯端面几何形状的一致性。目前一些钢厂对焊率不高主要是由于火焰切割的坯料端面不整齐和铸坯断面脱矩造成的,因此该项技术使用率不高,绝大部分仍采用常规轧制。但无头轧制优越性十分明显,连铸坯焊接型无头轧制新增设备不多,投资额不大,结构和操作不很复杂,具有进一步推广使用的前景。
3.中间坯焊接型棒材无头轧制技术的优点和问题与前述铸坯焊接型大体相同,它的长处还存在于:①中间坯断面小,设备费用少,消耗材料少;②中间坯焊接时产生毛刺少,易于去除。但其所需设备较多,操作较复杂,目前除日本大和钢铁公司东部事务所外,其他企业应用较少,尚需进一步实践。
4.铸轧型棒线材无头轧制技术实质上是类薄板坯连铸连轧的方坯连铸连轧,在技术上比较成熟,如用于生产普通碳素钢棒材、钢筋和线材,没有特殊钢生产的在线热处理作业,生产将更易掌握。
5.无头轧制和半无头轧制技术具有显著优越性和巨大的经济效益,但总的说来,在生产实践
中应用的时间还不长,采用的厂家还不多,属于一种正在发展中、有广阔发展前景的新工艺技术,值得关注、重视并以积极态度去开发和探索。具体建议:一是在以后新建薄板坯连铸连轧生产线时应重视研究采用半无头制技术的可行性。特别是当产品要求薄规格带钢品种较多时,应该采用这项技术。二是在我国适当地点建设一些Luna无头铸轧生产线,这可能会象薄板坯连铸连轧一样,为我国在棒线材生产领域出现一场新的变革作出贡献,三是选择一家新建或现有的传统热连轧带钢机安设无头轧制焊接设施,摸索经验,解决存在的矛盾的问题。四是认真总结交流已建成连铸坯焊接型棒线材无头轧制的经验教训,不断提高对焊成功率和无头轧制焊接装置的使用率。 (end)
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半无头轧制的关键设备及其控制
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章岚
薄板坯连铸连轧作为当今钢铁冶金工业的前沿技术,经过世界各国的实践,不断完善,新的技术不断被推出。其中针对超薄热轧带钢生产的半无头轧制技术,在实践中不断发展和完善,产生了新的工艺及设备。唐钢1680生产线是融世界先进技术于一体,在薄板坯连铸连轧领域处于世界领先水平的超薄热带生产线,产品厚度0.8~12.7mm,为实现半无头轧制采用了高速飞剪、高速通板装置和高速双地下卷取机。
1680生产线半无头轧制设备及工艺简介
薄板坯连铸连轧的重要特点是:成品规格尺寸薄。国外90年代初建成的薄板坯连铸连轧生产线其产品规格多为1.7~12.7mm,随着市场需求的变化和生产技术的不断进步,热轧带钢的厚度越来越薄,国内的CSP生产线可以生产1.2mm的热轧薄板,国外的如墨西哥西尔萨(Hylsa)CSP生产线可以批量生产0.9mm的热轧带钢。但是如果进一步降低产品厚度(生产0.8mm的热轧带钢),提高产量,原有的生产工艺和设备已经不能适应这种需要,必须采用半无头轧制。
对于热轧生产,成品的终轧温度是一项决定产品质量的重要参数,对于薄规格产品,厚度越薄,轧制过程中的温降越大,要保证合格的终轧温度,必须减少在轧制过程中的温降,可行的方法只有提高轧制速度。计算表明,对于厚度为0.8mm的成品,轧制速度需要提高到16~18m/s,以减少轧件在轧机中停留的时间,但是提高轧制速度又受到穿带速度的限制,一般目前最高的穿带速度达到12m/s,如果速度过高则造成穿带困难,在这种情况下只有采取低速穿带升速轧制。1680薄板坯连铸连轧生产线采用了较长的辊底式炉,坯料长度可以很长,将长坯一次进入加热炉加热,然后进入轧机。连续轧制长度很长的成品,非常适合升速轧制。长坯的头部以低速穿带,轧制成1.2mm的成品,带头进入卷取机后,轧机开始升速并且动态压下,轧机出口的厚度变成1.0mm,再继续压下至0.8mm,精轧出口速度升至16~
18m/s。当带尾进入轧机之前,轧机辊缝动态打开,并降低出口速度,最后一卷的尾部厚度变成1.2mm,完成半无头轧制过程。从上面的过程可知,要实现半无头轧制过程,必须在轧机后部配备专用的高速飞剪、高速通板装置和两台高速地下卷取机,对高速运行的带钢进行分段剪切,并保证带头高速稳定通过,然后由两台地下卷取机进行交替的高速分卷及卷取。这部分设备是实现半无头轧制的关键。其设备布置如图1所示。
图1 高速飞剪和双地下卷取机设备布置
1680生产线半无头轧制的剪切过程为:
长坯经过轧机的轧制,成品带钢的头部通过辊道运输,经过飞剪前夹送辊、高速飞剪、1#夹送辊进入1#卷取机开始卷取;系统根据设定的带卷重量,跟踪带钢的分段剪切点。当剪切点到达高速飞剪时,飞剪剪切,将带钢分段,第一卷的尾部进入1#卷取机,1#夹送辊通过转向机构将第二卷的头部导入2#卷取机,实现了两台卷取机的高速交替卷取。为了保证薄规格带钢的高速穿带,在1#和2#卷取机前还分别配置两套高速通板装置。 关键设备 1.高速飞剪
高速飞剪位于精轧机后输出辊道上,双地下卷取机前,用于在半无头轧制时将钢带剪切成设定长度。
高速飞剪的结构主要包括:飞剪本体、转鼓电机及传动机构、偏心套电机及传动机构、进出口的导板、转鼓更换机构,另外在电机及本体上还布置有完备的传感器及检测元件。飞剪的本体包括:上转鼓、下转鼓、上下转鼓偏心套、偏心套驱动轴等,上下转鼓各装有一片剪刃,如图2所示。
1、上偏心套2、上转鼓3、下偏心套4、下转鼓5、传动齿轮6、上转鼓轴承7、下转鼓轴承8、偏心套传动齿轮9、上偏心套齿轮10、下偏心套齿轮11、偏心套驱动轴12、转鼓套驱动轴13、上偏心套轴线14、转鼓轴线15、下偏心套轴线 图2高速飞剪结构示意图
转鼓电机通过齿轮座和接轴分别驱动上下转鼓,上下转鼓的转速相同。剪刃的剪切动作由两部分运动合成,在正常生产时电机驱动转鼓按照设定的速度转动,使剪刃处的线速度与带钢速度匹配;上下转鼓的轴安装在偏心套中,上下偏心套之间有同步齿轮连结,偏心套的驱动轴由伺服电机驱动,可以实现精确的速度和角度控制,通过偏心轴的转动可以实现上下转鼓的相互接近和分开,最终实现剪刃的重合,完成对带钢的剪切。
2.高速通板装置
对于厚度小于2mm的热轧带钢,其头部在轧机和辊道等设备上通过时,由于带钢温度高,厚度很薄,使带钢在长度方向上的刚度很低,如果通板的速度超过一定范围,将会使带钢头部产生飞飘,造成头部堆钢。为了保证高速剪切后,带头高速稳定穿带,防止带钢头部在高速通板时发生飞飘,开发出了高速通板装置。高速通板装置包括两部分,分别位于两台地下卷取机前的输入辊道上。设备包括:三个位于辊道上方的气室;气室的升降和调宽机构。
每个气室的下方有窄缝,气室内通压缩空气,空气由窄缝喷出,并和带钢表面成一定的夹角,在带钢上表面产生横向流动的气流,由于空气流速增加,带钢上表面的气压降低,使上下表面产生压力差,在压力差的作用下,带钢横断面的中部微微向上凸起,此时带钢的断面呈“弓形”,如图3所示,由于“弓形”的产生,使带钢在长度方向上的刚度提高,可以保证在较高速度下稳定通板,对于薄带钢,最高的通板速度可达20m/s。
图3 通板装置示意图
3 AJC高速双地下卷取机
在半无头轧制时,带钢进行高速剪切后,需要由两台地下卷取机进行高速的交替卷取,保证前一卷带钢的尾部和后一卷带钢的头部顺利分开,导入不同的卷取机,实现高速分卷。地下卷取机包括:液压夹送辊;4个助卷辊;芯轴;卸卷机构。结构如图4所示。
图4 卷取机结构及控制示意图
其中1#夹送辊是实现带钢高速分卷的关键,上下辊由电机分别传动,上辊的升降及辊缝的调整由液压缸驱动,液压缸由IHI开发的直接驱动式伺服阀控制,可以实现高精度的辊缝和夹紧力控制;其下辊可以沿着轧线的方向移动,从而改变了辊缝的方向,使带钢在高
速状态下顺利转向,实现高速分卷。分卷的过程如图5所示:
图5 高速分卷示意图
卷取机助卷辊的开闭由液压缸驱动,由直接驱动式伺服阀控制,具有AJC(自动跳步)功能。对于薄规格的热轧带钢,其头部在芯轴上开始卷取时,在助卷辊的压力作用下,容易在后续带钢上产生压痕,影响产品的表面质量和形状,新的AJC功能就是控制助卷辊在压力控制和位置控制模式间转换,当带钢头部通过助卷辊时,助卷辊从压力控度,最后一卷的尾部厚度变成1.2mm,完成半无头制模式转换为位置控制模式,助卷辊抬起一定的高度,使带头通过;带头通过以后,助卷辊从位置控制模式转换为压力控制模式,继续对带卷保持一定的夹持力,保证良好的卷形。为了满足高速卷取的需要,提高AJC系统的响应速度,将伺服阀和液压缸之间的距离缩短至最小距离。
唐钢1680超薄热带项目投入生产后,其产品品种、规格填补了国内空白,其采用的半无头轧制技术成为国内独一无二的先进技术,高速飞剪、通板装置、AJC卷取机成为该技术的关键。
无头轧制的技术难点
相关专题: 热轧工艺 时间:2012-03-13 20:59
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无头轧制工艺是传统热轧带钢生产的一项技术突破。由于它在超薄热带轧制、板厚精度控制、板带整长性能稳定性控制以及提高生产率等方面显示出传统热带轧制无可比拟的优越性,因而代表了当今世界热轧带钢技术的最高水平。为适应当今世界热轧技术的发展趋势,提高产品竞争力,我国现有热轧厂应该考虑采用无头轧制技术进行技术改造。
与传统热连轧相比,无头轧制需将中间坯在粗轧后的中间辊道上焊接起来,然后连续不断地送入精轧机中轧制。为了完成这一工艺,以下技术难点必须解决:(1)焊缝与母材的组织性能和强度应保持一致,以防止焊缝处在精轧机中断裂;(2)在焊接过程中,不能影响前后设备的正常运转;(3)板坯加热、粗轧机轧制和精轧机轧制节奏必须加以精确的控制和灵活的调节;(4)必须能够实现带钢在卷取前的高速切断以及卷取机的高速切换和穿带。在以上几点中,第一点是关键,也就是如何实现中间坯的连接。
中间坯的连接方法有以下几种:
(1)叠轧压接法:即利用精轧变形进行连接。其优点是连接所需能量少,如果能实现对接压接,则可得到连接部分无厚度变化的理想连接。为了能通过轧制实现良好的对接,须对端部实施减薄。在无氧化铁皮时,50%的压下率便可得到与母材相同的强度;但若有氧化铁皮残留,则连接强度显著下降。因此,去氧化铁皮技术的开发是实现轧制压接的首要课题,目前尚待研究。
(2)熔融连接法。熔融连接的一个例子是铝热焊。铝热焊是利用铝粉和氧化铁急剧反应的发热,可在短时间内实现强固的金属连接,但难以实现自动化。 (3)直接通电连接法:即利用电流加热连接面。根据模拟实验,采用每平方毫米10~20安培的电流即可实现短时间连接。但用在薄带坯连接时,所需电流非常大,存在电源容量和电极的电火花等问题。
(4)激光连接法。这是一项较新的连接技术。为了用于热轧坯的连接,需要采用大功率激光器。新日铁采用了这一技术。
(5)感应加热连接法。其原理是:在前坯尾端和后坯前端间保持一微小间隙,在此状态下对板厚方向施加交变磁场,产生集中于连接端面的感应电流。薄带坯的端面由于这一感应电流所引起的焦耳热而升温。然后将连接面压接而完成连接。感应加热连接技术适用于极低碳钢和低碳钢,在川崎钢铁厂获得成功。(一员)
无头轧制生产线的基本构架
[ 来源:徽商钢市网 | 时间:2009-03-10 09:49:00 | 点击:1619 ]
传统的板带热轧工艺难以保证带钢头尾厚差和穿带质量均匀性,轧制作业率、成材率也受到限制。为解决这些问题,上世纪末出现了无头轧制新工艺,显示出许多传统热带轧制无可比拟的优越性,现在已经在极薄热轧带钢、高品质高强度钢板和不锈钢板新产品生产方面显示出巨大的应用前景,成为热轧技术的发展方向。该技术由川崎制铁千叶厂3号热带轧机首先实现,以后逐渐得到推广。该生产线由以下几部分构成:
(1)加热炉:在无头轧制中,必须保证后续带坯与前一块带坯同时处于焊接装置处。为此,千叶厂装备了高能力的步进梁式加热炉,快速输出速度达每分钟2米,专用于高温板坯直接热装,保证后续带坯及时供应。
(2)粗轧机:无头轧制要求粗轧和精轧轧制时间必须互相匹配,因此要求粗轧机的轧制速度很高。千叶厂粗轧机的最大轧制速度可达每分钟340米。
(3)卷取箱:为了避免焊接时后续带坯的到达出现误差,设置了将中间坯卷成卷状的卷取箱,作为焊接前的缓冲设备。卷取箱具有卷取、缓冲、开卷三个卷位,并带有两套开卷器,可弥补粗、精轧的轧制时间差。
(4)带坯焊接机:中间坯的头尾对焊是保证无头轧制成功的关键环节,要求对焊时间短,焊缝与母材的冶金组织和性能接近。千叶厂用电磁感应对接焊合法连接带坯。焊机在一个20米长的辊道上运动。当切好头尾的带坯进入焊机后,焊机首先在两块带坯的接合处上方定好位,并以与带坯相同的速度运行,然后夹具夹住带坯的头尾,并使带坯的头尾之间仅有几个毫米的间隙。此时2500kW的电感应加热器启动,加热两个带坯的端部,在3~5秒内使带坯端部温度急升到约1600℃,然后对压装置对接两端。在端部完全焊合后,夹具打开,带坯继续向前进入去毛刺机,同时焊合机返回到入口侧的起始位置以焊接下一块带坯。在焊接装置的后面布置有一台带有特殊刀头的旋转式去毛刺机,专门去除焊接处的隆起部位。
(5)精轧机:无头轧制工艺,要求精轧机不仅有足够的轧制力,而且必须有强有力的板凸度和板厚控制能力。千叶厂的7架精轧机均为PC轧机,后4架精轧机还设置了轧制中可调整交叉角度的机构,以确保有灵活的控制能力。另外,在精轧机出口侧配置了X射线测厚仪,以进行高精度的板厚控制。
(6)高速飞剪和卷取机:高速带钢飞剪位于卷取机前,可按照用户要求对带钢进行剪切分段。高速飞剪采用偏心轴结构,与带钢速度同步剪切,既能迅速切断高速运行的带钢,又不影响后续带钢的前进。生产线上布置有2台地下卷取机,采用液压夹送辊技术,可高速交替卷取带钢。
川崎钢铁公司热带轧机无头轧制技术
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1996年,川崎钢铁公司千叶厂投产了世界上首套连续热带轧机即3号热带轧机,在这套轧机的精轧机人口侧,先将中间坯连接在一起,然后再经过精轧进行连续轧制。传统工艺中,热轧机组的轧制周期为2min左右,而新工艺中的连续精轧时间可长达20~30min,且该工艺实现了无头轧制。
到目前为止,公司仍在不断调整无头轧制工艺,使之有序地过渡到标准化生产模式。目前,由间歇式轧制很难生产的厚度在1.2mm以下的超薄热轧带钢,在采用无头轧制工艺后,已经能够进行标准化生产。
现将川崎钢铁公司这几年所获得的生产经验总结如下:
(1)采用川崎钢铁公司研制的感应加热法将轧件连接在一起,这种方法不仅能够在正常尺寸范围内获得足够大的轧制强度,而且能够经受薄带钢精轧的考验。
(2)川崎钢铁公司为无头轧制工艺研制了地下卷取机,可进行速度在1000 m/min以上的高速带钢的剪切和速度在1000m/min以上的超薄带钢的卷取。
(3)以大于1000m/in的高速进行精轧,即便是超薄带钢也能确保温度在奥氏体区域范围内,并且所轧带钢的质量较好。
(4)采用无头轧制工艺所获得的生产率和收得率有了显著提高。
近年来,在钢铁行业中,小钢厂有了很大的发展。在小钢里,中间坯直接由连铸机提供(或由轧机提供),隧道炉长达数百米,布置在热带轧机人口处,可将中间坯均匀加热到大约1100℃温度,以便进行精轧。这一与温度有关的特点,使得小钢厂不仅能降低生产成本,而且能够生产出厚度在1.2mm以下的超薄带钢。
无头轧制的目的
无头轧制工艺是在精轧机的人口侧,将中间坯连接在一起,然后进行连续轧制,一般来讲,其目的可分为下面4个方面:
(1)消除带钢轧制过程中的不稳定部分,使质量稳定,并提高收得率。
在轧制带钢的头尾两端时,由于张力没有作用,因此在这种不稳定状态下,就会造成产品缺陷,如带厚、凸起变形和带钢波纹,从而导致质量和收得率下降。在无头轧制工艺中,将约10个中间坯连接在一起,并进行精轧,从而完成一个无头轧制过程。这意味着,除第一个轧制的头部和最后一个轧件的尾部以外,由于带钢一直受到拉伸载荷的作用,因此从精轧机到带卷箱没有任何类型的变形缺陷。
(2)当轧制薄带材时,生产稳定,生产率提高。轧制薄带材时,当带钢尾端经过精轧机时容易产生褶皱,而褶皱又会造成轧辊损坏,这样就需要更换轧辊,因此就会减少生产时间,并增加轧辊加工费用。由于薄带钢在高速通过输出辊时极易产生剧烈跳动,很难保证适合的精轧机轧制速度,因此不能获得所期望的薄
带材生产率。
相比之下,采用无头轧制时,由于张力作用在带钢的整个长度上,在无头轧制中,中间坯之间的轧制间距可定义为零。
(3)超薄和宽薄产品的生产,其尺寸适用范围超过了采用传统技术生产的薄产品。
在间歇式轧制工艺中,由于经常发生尾端褶皱,而难以进行正常轧制,因此还不能生产厚度在1.2mm以下、宽度为1250mm以上的产品。
相比之下,由于轧件从头至尾一直保持着张力作用,因此在这种稳定状态下,无头轧制能够轧制出间歇式轧制所难以生产的带钢尺寸,即在轧制厚度为1.2mm的带材时,宽度可超过1250mm,或轧制厚度为0.8~1.2mm带时,没有什么问题。
(4)采用润滑轧制和强冷轧制可获得更好的轧材性能。在间歇轧制工艺中,当进行润滑轧制时,为了防止带钢咬人困难,一般不对带钢头部进行润滑,这样就降低了收得率,并妨碍标准化操作。
在无头轧制中,由于从无头轧制组中第一个带卷的头端到最后一个带卷的尾端经过精轧机时,能够对其全长提供润滑,因此可以进行稳定的润滑。关于强冷轧机在精轧机出料侧的热输出辊道上的情况与润滑轧制相似。
热带无头轧制的主要技术
千叶厂3号热带钢轧机主要设备如下。
中间坯连接设备位于R3机架的出口侧。开卷箱作为中间坯连接的起始点,可连续为无头轧制输送中间坯。切头剪位于开卷箱和连接设备之间,用于剪掉前一
个轧件的尾端和后一个轧件的头端,以便在轧材宽度方向上能够均匀地连接。
中间坯连接设备安装有感应加热器,可自动运行。它与被连接的中间坯一起运行,并能在20m的行程内对轧件进行加热和镦焊。由连接设备出口侧的一台去毛刺机除掉镦焊所造成的毛刺。
地下卷取机安装有一台高速带钢剪切机,用于切断连续供给卷取的带钢。
应该注意的是,虽然这些技术具有共同点,但要采用无头轧制,必须首先实现从加热炉到卷取机的完全自动化。换言之,热轧生产线的全部自动化技术构成了无头轧制的基础,并成为实现无头轧制工艺的基本技术。
1 开卷箱
由于需用开卷箱卷取的轧件的厚度为20~50mm,温度为800~1000℃,所设计的开卷箱能够卷取硬轧件,最大卷取速度为340m/min,最大开卷速度为150m/min,二者均具有高速工作的性能。就设备而言,开卷箱最明显的特点就是装有两台拆卷器,并设置有三个托卷位置,以在无头轧制期间对开卷时间起到缓冲器的作用。此外,在开卷箱的出料侧还装有一个矫直辊和张拉辊。开卷箱的操作完全实现自动化。
A 卷取速度控制
为了实现无头轧制,必须通过提高开卷箱的卷取速度来缩短中间坯的卷取时间。此外,由于卷取是靠与开卷箱串联的粗轧机加速完成的,因此还必须在卷取期间,使开卷机与粗轧机的速度保持高度一致。因此,在弯曲辊、成形辊和托卷辊处均采用交流电机,并采用数字ASR控制。
目前,轧件端部的卷取速度为200m/min,然后卷取速度达到250m/min,当与粗轧机串联的开卷箱进行卷取时,开卷箱的超前比要视粗轧机的速度而定。
B 三辊接触
为使卷取稳定,采用三辊接触法。托卷辊A固定,不能上升和下降,成形辊和托卷辊B可移动。用托卷辊A和成形辊进行卷取,直到带卷直径达到1300mm。当带卷直径达到1300mm时,带卷就与成形辊、托卷辊A和托卷辊B三辊相接触,当带卷直径超过1300mm时,则对托卷辊B进行位置控制,根据带卷直径的要求,将其降低到所需位置,从而避免带卷与下面的弯曲辊之间相互干扰。同时成形辊紧压住带卷,这样就可在三辊支撑下完成卷取。采用三辊接触法,可极大地提高带卷卷取的稳定性。
C 压下辊
为了防止在2号位置等待期间轧件末端冷却,开卷箱在1号位置将把轧件末端紧紧地卷在带卷上,呈带卷曲线形。因此,在开卷箱上安装压下辊,当带卷与拆卷器接触,开始拆卷时,压下辊便向带卷施压,从而防止带卷转动。
D 弯曲辊提升控制
带卷内圈形成后,当带卷达到规定的直径时,弯曲辊提升,继续卷取。这时特别是当卷取厚度超过40mm的硬轧件时,必须根据PIW的要求将弯曲辊提升后再进行卷取,同时由弯曲辊向带卷辊加压力。为了达到这一目的,设计了弯曲辊提升控制装置。当PlW达到4.6kg/mm(直径为1110mm)时,开始提升弯曲辊。如果在轧件厚度为40mm时不采取提升控制,则带卷就会形成弹簧形。当采用弯曲辊提升控制后,轧件才能进行正常卷取。通过采用弯曲辊提升控制,对于厚度为40mm,温度为900℃的低温轧件的卷取,基本上就没有什么问题了。
E 3个位置/2个拆卷器系统
3个位置/2个拆卷器系统是开卷箱最重要的特性。在无头轧制中,已由开卷
箱开卷的后一轧件的头端赶上前一轧件的尾端,这样两轧件就被引入连接设备,进入连接位置,连接设备一边行走一边进行连接。在前一轧件的头端开始开卷后,而尾端离开开卷箱前,开卷箱必须完成后一轧件的卷取,并开始拆卷、放开。因此,当前一轧件的带卷很小时,必须在拆卷后立即开始卷取后一轧件。但此时还未开始输送。为了达到这一目的,采用一种3位置开卷箱。
首先,工作状态为:位置3处的带卷还剩余一段长度,等候在位置2的带卷正在拆卷,通过对剩余带卷直径的计算,自动确定拆卷时间。当前一带卷的尾端离开开卷位置时,位置2带卷的头端同时开始移动。此外,位置1处已经开始卷取。后一轧件的头端正在位置2处出发,追赶前一轧件的尾端。控制后一轧件的位置,从而使之与前一轧件保持一个规定的距离,以便于安装在连接设备前面的切头机进行剪切。剪切完成后,控制后一轧件,使其置于连接设备的连接位置(两轧件的尖端对准,仅留一很小的间隙)。此时,位置1继续卷取。位置2处的带卷传送到位置3,同时,位置1处的带卷前进到位置2,然后,位置2的带卷等候下一次拆卷。
值得注意的是,位置1处也设置了一台拆卷器,这样位置1处也能够进行开卷。
F 矫直辊和张拉辊
由于轧件头尾两端的弯曲在连接时起负作用,因此在开卷箱的出料侧设置矫直辊,以便将轧件的端头弯曲矫直。为了控制后一轧件,使之赶上并准确连接定位,必须对后一轧件进行快速加速和减速,并进行精确的速度控制,因此,在矫直机前安装了张拉辊。当带卷直径变小时,张拉辊还具有控制开卷力的功能。
2 轧件连接设备
千叶厂3号热带轧机的连接设备是快速连接型。为了实现快速连接,在连接位置前后均安装有升降台。轧件由升降台支持,随着连接设备规定的程序升降。
感应加热装置加热正在连接的端头,夹紧装置夹住轧件,镦焊装置对夹紧的轧件进行镦焊,通过连接设备内的这3部分装置,即可将轧件连接在一起。另外安装的对中装置,消除了前后轧件端头横向不对中问题。感应加热器是为该生产线轧件连接而专门研制的一套装置。对于厚度为20—40mm,宽度为800~900mm的轧件,这台高性能的感应加热器能够在3~5s内将轧件端头的温度升高到连接温度。
采用感应加热方式进行的原理如下。在前一轧件的尾端和后一轧件头端之间留有一条小的缝隙,在这种状态下,当交变磁场加到轧件厚度方向时,感应电流集中在感应加热装置无磁通量的方向上以及正在连接的轧件端面上,感应电流产生的焦耳热可以将两轧件的端面温度升高,随之进行焊接,从而完成连接过程。
3 高精度轧制节奏控制技术
无头轧制工艺中轧制节奏控制的最重要作用就是准确确定轧件出炉的时间,从而使后一轧件恰好在连接设备起始位置赶上前面正在轧制的轧件。如果后一轧件从加热炉出来太早,则必将处于等待状态,这样就会出现冷却问题。如果后一轧件从加热炉中出来太迟,就会造成连接不上。因此时间计算必须准确。
由于这个原因,必须提高下列数值的计算精度:每架轧机轧制时间的计算,辊稳定位变化次数及侧导卫打开的计算,卷取及开卷箱带卷放开时间的计算,以及其他计算。为使轧件继续连接,要在加热炉出料前,提前计算好连接设备内每一轧件之间的出炉间隔,并将出炉时间调节到最佳。还应提供反馈控制功能,以便反映随后出炉的轧件的预定时间与实际时间的差,从而进一步提高控制精度。目前,开卷箱处等待时间的实际偏差已经降至±3s以内,有助于实现稳定的无头轧制。
4 连续精轧技术
在无头轧制工艺中,正常情况下,连续轧制中间坯一般为6~10件,最多15件。其关键技术是快速厚度变换及高精度厚度控制,厚度快速变换使之能够应付随意选择厚度的带钢间的连接,高精度厚度控制使之能够连续获得目标厚度,直到无头轧制序列的最后一个中间坯。
为使厚度快速变换稳定而开发的技术包括:高精度设定,能正确地预测压下机构的目标位置和其他参数;高精度跟踪技术,能确保每个机架的压下时间与轧件厚度快速变换位置相吻合,所有机架均设置高速液压压下机构,这样就可将改变辊缝所需要的时间缩至最短,从而避免了收得率的降低;物料控制和多变式活套挑控制技术,随着厚度快速变换,能够消除机架与体积速度变化相关的张力波动。
在连续轧制超薄带钢时,对每一个机架带钢的厚度控制精度必须比传统产品的要高,这样能够保持精确的厚度。为了预测变形力度和其他性能,必须达到比过去更高的精度水平,因此采用了高灵敏度厚度控制,及轧机恒定变量控制,绝对值AGC及其他控制技术。另外,在F4机架后的所有机架的出料侧均安装有X射线厚度仪,以修正那些未被AGC完全修正的细小厚度偏差。
5 高速剪切及地下卷取机
已经在连续轧制中采用的冷轧带钢剪切技术只能在带钢速度降低到约400m/min后才能工作。在间歇式热轧过程中,带钢端头卷取速度不超过800m/min。与这些结果相对比,无头轧制工艺需要解决的主要技术问题就是要以最大速度1200m/min的高速剪切带钢,且在带钢最小厚度为0.8mm时没有褶皱缺陷。
为无头轧制工艺研制的高速带钢剪切技术采用了这样一种方法,即预先让上下滚筒旋转起来,其回转线速度与带钢运行速度相同,当滚筒的缝隙在带钢剪切位置处闭合时,则剪切带钢。换言之,由于滚筒的分别旋转及切开/闭合,使高速带钢剪切得以实现。剪切机还具有精确调节旋转速度的功能,这样,当带钢到达剪切位置时,就能使上下滚筒的刀片位于能够剪切的位置;其另一个功能就是
当刀片位于剪切位置时,滚筒闭合而无时间延迟,从而形成为一个高剪切精度的紧凑装置。
高速喂料装置安装在辊道辊子上,作为上导板使用,以防止下一轧件的头端在剪切后跳跃。该导板能够使带钢中心浮动,提高带钢的刚度,同时减少带钢运行时的阻力,显著提高了薄材的喂人性能。
卷取全自动作为另一项重要技术已经实现了。由于采用无头轧制工艺后,没有时间调节张拉辊缝和其他操作参数,而在传统的工艺中,这些问题却不可避免地需要由操作工来解决,因此说全自动是一项必不可少的重要技术。在3号热带轧机的建设中推动了自动化进程。该轧制线的张压辊压下机构引用了油压伺服压下装置,能够精确地调节张拉辊的压紧力。此外,由于开发了自动化卷取控制系统,用于不同的张拉模式和张力控制,因此实现了完全自动化和稳定卷取。
无头轧制工艺的应用效果
采用无头轧制工艺所扩大了的尺寸使用范围。采用无头轧制工艺,能够生产出厚度在1.2mm以下的超薄带钢,以及厚度为1.2mm,宽度超过1250mm的宽薄带钢。
除了能够生产厚度为1.0mm的带钢外,采用无头轧制工艺还能以标准化方式生产厚度为1.2mm,宽为1500mm的产品,而没有丝毫问题。
此外,与传统产品相比,带钢具有极高的R值(Lankford值),因此可具有极好的深冲性能,还可以采用无头轧制工艺中的润滑轧制进行生产。
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