1550mm連退機(jī)組四輥平整機(jī)技術(shù)與應(yīng)用特點(diǎn)

戚新軍 孫浩然 王 震 何曉波

作者通聯(lián)：安陽(yáng)鋼鐵股份公司冷軋工程指揮部 河南安陽(yáng)市 455004

E-mail：qixinjun76@163.com

1.概述

經(jīng)過再結(jié)晶退火的冷軋帶鋼需要進(jìn)行平整，以獲得交貨狀態(tài)需要的各種性能。從壓下變形看，平整的實(shí)質(zhì)是一種小壓下率（0.5%～4%）的二次冷軋變形。平整作為冷軋帶鋼生產(chǎn)的重要工序，主要目的是：消除退火帶鋼的屈服平臺(tái)，防止在沖壓加工時(shí)產(chǎn)生滑移線，調(diào)制好帶鋼的力學(xué)性能；改善帶鋼的平直度，得到較為平坦的帶鋼；通過對(duì)平整機(jī)工作輥表面的毛化處理，使帶鋼表面呈現(xiàn)不同粗糙度的表面結(jié)構(gòu)，以得到鏡面鋼板或深沖用途的鋼板。

目前作為冷軋帶鋼先進(jìn)生產(chǎn)工藝的連續(xù)退火機(jī)組，其實(shí)質(zhì)就是把傳統(tǒng)的退火工藝和平整處理工藝結(jié)合在一起的連續(xù)式生產(chǎn)工藝。選擇合理的平整機(jī)機(jī)組與連退爐相結(jié)合，是連續(xù)退火機(jī)組高效率、高質(zhì)量、低成本、低消耗生產(chǎn)的關(guān)鍵。

2.安鋼四輥平整機(jī)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)特點(diǎn)

根據(jù)產(chǎn)品性能的不同，目前連退機(jī)組平整工藝的設(shè)備布置形式主要有三種，一是只布置1架四輥平整機(jī)，二是布置1架四輥平整機(jī)、1架拉矯機(jī)，三是布置一架六輥平整機(jī)。

安鋼1550mm冷軋項(xiàng)目連續(xù)退火機(jī)組以生產(chǎn)高檔家電板、建筑板為主，產(chǎn)品強(qiáng)度屬中、低強(qiáng)度級(jí)別，根據(jù)其產(chǎn)品定位，選用了四輥平整機(jī)組，機(jī)組由入口四輥張緊輥組、四輥平整機(jī)、干燥器、出口四輥張緊輥組組成（圖1），整體從日本新日鐵引進(jìn)。四輥平整機(jī)主要參數(shù)：工作輥尺寸（510～460）mm×1590mm，支撐輥尺寸（1300～1200）mm×1550mm，最大軋制壓力 1000t，最大彎輥力60t，延伸系數(shù)0～3%，驅(qū)動(dòng)方式為下支撐輥傳動(dòng)，最大張力35MPa，最大工藝速度700m/min。

圖1 平整機(jī)組布置圖

該平整機(jī)除采用常規(guī)的濕平整生產(chǎn)工藝、張力自動(dòng)控制、延伸率在線檢測(cè)、軋制力閉環(huán)控制、直流調(diào)速技術(shù)和速度電流雙閉環(huán)系統(tǒng)外，還適于安鋼1550mm連退機(jī)組的如下設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

（1）大支撐輥設(shè)計(jì)。與通常四輥平整機(jī)相比，安鋼連退機(jī)組平整機(jī)輥系配置一個(gè)顯著特點(diǎn)是支撐輥直徑大（比常規(guī)配置四輥軋機(jī)支撐輥直徑大200mm左右），采用大輥徑支撐輥可提高軋機(jī)機(jī)架剛性，增加軋機(jī)橫向剛性穩(wěn)定性，并更有利于改善板形質(zhì)量（這一技術(shù)新日鐵已申請(qǐng)專利）。

（2）雙凸度輥型設(shè)計(jì)。針對(duì)該機(jī)組四輥平整機(jī)只有彎輥功能，無(wú)中間輥竄輥功能，其橫向剛性穩(wěn)定性差，造成的產(chǎn)品橫向厚差和邊部減薄缺陷。通過對(duì)軋制時(shí)間、軋制速度、軋制品種、軋輥磨損及冷卻條件導(dǎo)致的軋輥溫度變化和軋輥熱凸度變化的研究，找出因軋件厚度、軋件寬度、軋制張力、軋件力學(xué)性能不均勻等因素導(dǎo)致的軋制力的大小及沿橫向分布規(guī)律。依據(jù)產(chǎn)品強(qiáng)度、寬度、厚度不同，采用特有的工作輥雙凸度輥型設(shè)計(jì)，配合強(qiáng)化的工作輥軸承座，增大液壓彎輥力技術(shù)，有效解決了上述板形缺陷。

（3）高張力生產(chǎn)工藝。在平整機(jī)作業(yè)中，張力除能有效保證平整機(jī)穩(wěn)定工作外，采用高張力生產(chǎn)工藝不但可降低軋制力，而且對(duì)板形質(zhì)量特別是平直度的提高有顯著的作用，因此在該機(jī)組平整段中前后張力機(jī)組均采用四輥式張緊輥組，平整機(jī)前后最大單位張力均能達(dá)到36MPa，基本接近拉矯機(jī)的張力數(shù)值，這一設(shè)計(jì)完全滿足了安鋼連退機(jī)組產(chǎn)品大綱中所有強(qiáng)度級(jí)別產(chǎn)品對(duì)平整工藝張力的要求，這也是該機(jī)組去掉拉矯機(jī)組，完全憑借平整機(jī)處理帶鋼的主要原因。

（4）加減速軋制力自動(dòng)補(bǔ)償控制。在平整機(jī)延伸率控制方面，除運(yùn)用軋制力閉環(huán)控制、反饋值在線處理、恒速時(shí)延伸率偏差補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)外，針對(duì)平整機(jī)在過焊縫、表面質(zhì)量檢查、出口飛剪剪切帶鋼出現(xiàn)加減速時(shí)，延伸率波動(dòng)加大的情況，采用了高響應(yīng)性液壓壓下和軋輥定位技術(shù)，可以瞬時(shí)對(duì)軋制力進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償控制，以消除加減速時(shí)出現(xiàn)的延伸率波動(dòng)。

（5）先進(jìn)的過焊縫技術(shù)。由于該連退機(jī)組采用窄搭接焊機(jī)，焊縫處材料質(zhì)量較帶鋼其他位置相對(duì)較差，因此在平整時(shí)，為避免斷帶和焊縫對(duì)平整機(jī)工作輥的影響，一般情況下焊縫處不進(jìn)行平整，這就要求平整機(jī)在焊縫處，能快速打開和閉合，減少無(wú)平整帶鋼長(zhǎng)度。在該平整機(jī)上采用兩種過焊縫方式：快速打開方式和軟平整方式，可根據(jù)不同鋼種和實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行選擇?？焖俅蜷_方式和軟平整方式均能保證不平整帶鋼長(zhǎng)度小于15m。

（6）軋制線自動(dòng)調(diào)整技術(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于工作輥輥徑的不同，可能導(dǎo)致平整機(jī)在換輥前后軋制線不在同一水平線上，從而造成生產(chǎn)停頓。該機(jī)組平整機(jī)配置有軋制線自動(dòng)調(diào)整技術(shù)，根據(jù)工作輥輥徑，自動(dòng)計(jì)算出軋制線位置，并通過安裝在機(jī)架上的軋制線調(diào)整設(shè)備，調(diào)整軋制線高度，從而保證換輥前后軋制線保持在同一水平線上。

（7）軋輥快速更換技術(shù)。為適應(yīng)連退生產(chǎn)線連續(xù)穩(wěn)定高速運(yùn)行，安鋼1550mm連退機(jī)組采用先進(jìn)的工作輥在線更換技術(shù)，可以使工作輥的換輥時(shí)間控制在90s以內(nèi)，從而保證在生產(chǎn)線連續(xù)運(yùn)行情況下進(jìn)行平整機(jī)工作輥更換。

應(yīng)用實(shí)踐表明，安鋼連退機(jī)組四輥平整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝特點(diǎn)突出、流程優(yōu)勢(shì)明顯，較好地滿足了安鋼產(chǎn)品質(zhì)量要求。

1 傅作寶.冷軋薄鋼板生產(chǎn).北京:冶金工業(yè)出版社,2005

2 陳守群.中國(guó)冷軋板帶大全.北京:冶金工業(yè)出版社,2005

3 黃才銓.寶鋼1550連續(xù)退火機(jī)組平整機(jī)延伸率控制技術(shù).冶金自動(dòng)化，2004(1):30～34