中粵鍍錫基板“兩軋一平整”機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)

黃志鋒

(中山中粵馬口鐵工業(yè)有限公司，廣東 中山 528437)

1 前言

鍍錫板大量被用于制作食品罐，因此鍍錫基板在所有表面處理鋼板中要求最高，被譽(yù)為鋼鐵行業(yè)中的“鋼鐵之花”。

中山中粵馬口鐵工業(yè)有限公司(中山中奧)兩臺(tái)1 100 mm六輥可逆冷軋機(jī)組和一臺(tái)1 100 mm四輥平整機(jī)組(“兩軋一平整”機(jī)組)是中國(guó)重型機(jī)械研究院有限公司自主設(shè)計(jì)制造的馬口鐵基板專用軋機(jī)和平整機(jī)，于2007年3月30日在中山中粵馬口鐵工業(yè)有限公司基板廠成功投產(chǎn)。該“兩軋一平整”機(jī)組采用網(wǎng)絡(luò)通訊、PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，液壓AGC控制、混合張力控制技術(shù)、真空除油、油霧凈化、液壓彎輥控制、中間輥橫移控制、軋輥分段冷卻控制等新技術(shù)，能軋制成品厚度為0.18 mm，產(chǎn)品厚度精度達(dá)到±3 μm，張力精度達(dá)1%，機(jī)組性能指標(biāo)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

2 機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)

2.1 單機(jī)架可逆式六輥軋機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)

通過(guò)可逆軋機(jī)對(duì)來(lái)料熱軋卷進(jìn)行多個(gè)道次的往復(fù)軋制(5～6個(gè)道次)，將1.8～3.0 mm厚的來(lái)料一個(gè)軋程到0.18～0.35 mm厚的成品(90%的壓下率)，為保證軋制產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，軋制中采用以下關(guān)鍵技術(shù)。

2.1.1 完善的厚度控制技術(shù)

機(jī)組在機(jī)前機(jī)后均設(shè)置了X射線測(cè)厚儀、張力計(jì)和激光測(cè)速儀，從而使AGC系統(tǒng)更好的發(fā)揮其輥縫位置控制、輥縫調(diào)偏控制、軋制工藝控制等功能，完善的AGC系統(tǒng)功能，保證了產(chǎn)品的厚度精度。

2.1.2 綜合板型控制技術(shù)

鍍錫基板有嚴(yán)格的板形要求，因此機(jī)組必須具備較強(qiáng)的板形控制能力。為此，在軋機(jī)上研發(fā)了工作輥液壓正/負(fù)對(duì)稱及非對(duì)稱彎輥技術(shù)、中間輥液壓對(duì)稱彎輥技術(shù)、中間輥竄輥控制技術(shù)和軋輥分段冷卻技術(shù)等板形控制手段。此外本軋機(jī)預(yù)留了板形測(cè)量輥的安裝位置及板形儀的機(jī)電液相應(yīng)接口，以便與以上板形控制手段相結(jié)合實(shí)現(xiàn)板形直接自動(dòng)閉環(huán)控制。

2.1.3 混合張力控制技術(shù)

本軋機(jī)采用混合張力控制技術(shù)進(jìn)行張力控制，在簡(jiǎn)單的間接張力控制基礎(chǔ)上加入直接張力控制系統(tǒng)(ABB張力計(jì)提供張力反饋信號(hào))作為張力微調(diào)，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高張力精度的工藝要求。此外，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品寬張力范圍軋制，在卷取機(jī)齒輪箱設(shè)計(jì)時(shí)，采用了液壓換檔，按照不同的張力控制范圍，切換高低速擋。從而實(shí)現(xiàn)卷取過(guò)程中低速大張力、高速小張力的卷徑跟蹤、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償及恒張力卷取，以適應(yīng)薄帶材的軋制工藝和張力精度的控制要求。

2.1.4 帶材表面除油功能

機(jī)前機(jī)后分別設(shè)置了一臺(tái)真空除油裝置，用以清除板帶表面殘留的工藝乳化液。該除油裝置集掛擠、吹掃和抽吸功能于一身，不僅增強(qiáng)了除油效果，同時(shí)還對(duì)薄帶軋制具有展平和穩(wěn)定軋制的作用。

除了以上關(guān)鍵技術(shù)，另外，油氣潤(rùn)滑技術(shù)、自動(dòng)對(duì)中功能、快速換輥功能、全自動(dòng)軋線標(biāo)高調(diào)整功能都是對(duì)軋機(jī)功能實(shí)現(xiàn)的補(bǔ)充和完善。

2.2 單機(jī)架四輥平整機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)

平整機(jī)的主要功能是改變鍍錫基板的力學(xué)性能;消除鍍錫基板的屈服平臺(tái)，提高其機(jī)械加工性能。改變鍍錫基板的板形，提高其表面質(zhì)量。其運(yùn)用了以下主要關(guān)鍵技術(shù)。

2.2.1 可進(jìn)行多種平整模式的選擇

平整機(jī)組的AGC控制系統(tǒng)由平整機(jī)輥縫、平整力、彎輥力、壓力AGC、監(jiān)控AGC、張力AGC、速度AGC、加減速延伸率補(bǔ)償、板形控制等AGC控制系統(tǒng)組成。強(qiáng)大的AGC控制系統(tǒng)為恒平整力控制、軋輥恒位置控制、帶材恒延伸率控制和恒張力控制提供了支持和保證。平整機(jī)機(jī)前機(jī)后分別配置了測(cè)速儀和張力計(jì)，為延伸率及平整張力的穩(wěn)定提供可靠準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來(lái)源。

2.2.2 板形控制技術(shù)

平整機(jī)設(shè)置了壓上調(diào)偏、工作輥正負(fù)彎輥等板形控制手段，可輕松實(shí)現(xiàn)板形控制。

2.2.3 帶材張力分段控制

冷軋退火后的退火卷張力較小，難以滿足平整機(jī)生產(chǎn)中的工藝要求，為此在平整機(jī)的機(jī)前和機(jī)后分別設(shè)置了張力輥，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)卷機(jī)與入口張力輥之間、入口張力輥與平整機(jī)之間、平整機(jī)與出口張力輥之間、出口張力輥與卷取機(jī)之間的張力分段控制。滿足了平整機(jī)使用較大穩(wěn)定張力的工藝要求。

2.2.4 帶材表面吹掃技術(shù)

為確保平整后的帶材表面質(zhì)量，在平整入出口均設(shè)置了帶材吹掃裝置，用以清理帶材表面在退火中粘帶的粉塵和平整后的贓物，確保平整機(jī)輥面及平整后的帶材清潔、光亮。

同時(shí)，平整機(jī)還采用了液壓翻卷裝置、自動(dòng)對(duì)中裝置、CPC對(duì)中系統(tǒng)、油氣潤(rùn)滑等技術(shù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

中山中粵馬口鐵工業(yè)有限公司鍍錫基板生產(chǎn)線核心設(shè)備“兩軋一平整”機(jī)組在生產(chǎn)過(guò)程中運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠，設(shè)備性能、技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)于國(guó)內(nèi)其他同類設(shè)備，完全滿足鍍錫基板生產(chǎn)要求。

中山中粵馬口鐵工業(yè)有限公司馬口鐵基板廠建設(shè)工程主體項(xiàng)目“兩軋一平整”機(jī)組總投資12286萬(wàn)元，預(yù)計(jì)回收期5.78年。該項(xiàng)目建成投產(chǎn)前，中粵公司鍍錫用基板單純依靠進(jìn)口，受各方面條件制約，成本較高，成品基板約0.69萬(wàn)元/t，該項(xiàng)目投產(chǎn)后，中粵公司生產(chǎn)鍍錫基板的成本為0.65萬(wàn)元/t，直接節(jié)約成本0.04萬(wàn)元/t，該機(jī)組目前產(chǎn)量達(dá)到了 10 000－12 000 t/月，累計(jì)產(chǎn)值近100 000萬(wàn)元(按每t平均售價(jià)0.68萬(wàn)元/t計(jì)算)，售出的產(chǎn)品其各項(xiàng)指標(biāo)得到了用戶好評(píng)，為中粵公司帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

該鍍錫基板軋制生產(chǎn)線的成功投產(chǎn)，改變了中粵公司過(guò)去基板單純依靠進(jìn)口的局面，有效地解決了制約中粵公司發(fā)展的原料供應(yīng)問(wèn)題，滿足了近年來(lái)增長(zhǎng)較快的食品包裝工業(yè)用鐵的市場(chǎng)需求。該機(jī)組的成功研制，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，極大地推動(dòng)了鍍錫基板國(guó)產(chǎn)化的前進(jìn)步伐，對(duì)促進(jìn)中國(guó)金屬包裝行業(yè)在品種方面的調(diào)整和更新具有戰(zhàn)略意義。