850 mm 熱軋中寬帶生產(chǎn)線的設(shè)計

楊瑞宇

(中國第二重型機械集團公司設(shè)計研究院，四川 618000)

從20 世紀90 年代到現(xiàn)在，國內(nèi)先后建成了8 條850 mm 及其相近規(guī)格的熱軋中寬帶生產(chǎn)線，由于產(chǎn)品定位以及項目投資等方面的考慮，多數(shù)企業(yè)在建設(shè)這些中寬帶生產(chǎn)線時，選擇的設(shè)備技術(shù)水平普遍落后于同期建設(shè)的寬帶鋼生產(chǎn)線［1］。近年來，隨著我國民營企業(yè)不斷向高端鋼鐵產(chǎn)品市場的拓展，新建的中寬帶生產(chǎn)線的裝備技術(shù)水平越來越先進，與早期建設(shè)的中寬帶生產(chǎn)線相比，呈現(xiàn)出明顯的升級換代趨勢。

1 福建鼎信850 mm 中寬帶軋線概況

2010 年3 月，福建鼎信實業(yè)有限公司開始建設(shè)850 mm 熱軋不銹鋼生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線設(shè)計年產(chǎn)不銹鋼100 萬噸，中國二重負責軋線機械、液壓成套設(shè)備設(shè)計供貨，北科大、金自天正負責軋線電氣設(shè)備設(shè)計供貨，該生產(chǎn)線預(yù)計將于2011 年底前投入使用。

1.1 產(chǎn)品品種及原料

產(chǎn)品均為不銹鋼，品種有:奧氏體、鐵素體、馬氏體不銹鋼等，規(guī)格:厚2.2 mm～6 mm、寬500 mm～730 mm、鋼卷內(nèi)徑為?762 mm、鋼卷外徑為?1 050 mm～1 750 mm、最大單位寬度卷重13 kg/mm，最大卷重9.5 t。原料全部為不銹鋼連鑄坯，厚140 mm～160 mm，寬485 mm～730 mm，長5 m～10 m，最大坯重9.5 t。

1.2 軋線工藝布置

軋線工藝流程:連鑄坯—稱重—加熱—出爐除鱗—粗軋—粗軋除鱗—熱卷箱—切頭尾—精軋—卷取—稱重—人工打捆—入庫，軋線工藝布置如圖1 所示。

2 關(guān)鍵設(shè)備重要結(jié)構(gòu)及力能參數(shù)

2.1 粗軋除鱗箱

粗軋除鱗箱設(shè)置的噴嘴出口壓力不低于30 MPa，設(shè)置有上下各2 排共4 根集管，上下集管距離連鑄坯的高度可以人工加墊調(diào)整。

2.2 E1 立輥軋機

E1 立輥軋機為全液壓側(cè)壓吸附式立輥軋機，由2 臺上置式立式電機通過1 臺主減速器來傳動軋輥，兩側(cè)機械同步，軋機兩側(cè)各由2 個AWC 缸和1 個平衡缸調(diào)整軋輥的開口度，設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)見表1。

圖1 軋線工藝布置圖Figure 1 Processing layout of rolling line

表1 E1 立輥軋機技術(shù)參數(shù)Table 1 Technical parameters of E1 edger mill

表2 R1 二輥軋機技術(shù)參數(shù)Table 2 Technical parameters of R1 two-high rolling mill

表3 熱卷箱技術(shù)參數(shù)Table 3 Technical parameters of hot coil box

表4 飛剪技術(shù)參數(shù)Table 4 Technical parameters of flying shear

2.3 R1 二輥軋機

R1 二輥軋機采用2 臺主電機通過萬向接軸直接傳動工作輥，軋機頂部設(shè)置有電動壓下裝置，下部設(shè)置換輥滑座，由人工加墊調(diào)整軋制線標高，在入、出口側(cè)設(shè)置有上下導(dǎo)衛(wèi)裝置，在入口還設(shè)置有一組上、下固定的除鱗集管，軋機的工作輥換輥通過液壓缸推拉方式在主軋跨內(nèi)進行，設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)見表2。

2.4 熱卷箱

熱卷箱為無芯移送、帶隔熱板式的熱卷箱，分成卷取工位和開卷工位兩大部分，卷取站和放卷站可同時工作，保溫側(cè)導(dǎo)板上填充有保溫材料，設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)見表3。

2.5 切頭飛剪

切頭飛剪型式為同周速轉(zhuǎn)鼓式飛剪，由2 臺電機通過1 臺帶有飛輪的減速機傳動下轉(zhuǎn)鼓，再通過分配齒輪和同步齒輪帶動上、下轉(zhuǎn)鼓作相對轉(zhuǎn)動，完成對中間坯頭尾的剪切。頭尾剪刃180°布置，切頭用圓弧剪刃，切尾用直剪刃。剪刃的更換采用在線更換的方式，設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)見表4。

2.6 F1～F8 精軋機組

F1～F8 精軋機組為全液壓、帶正彎輥的8 機架四輥不可逆連軋機，入口設(shè)置有F1E 立輥軋機，傳動型式為上傳動電機上置式，由1 臺立式電機通過1 臺減速器來傳動萬向接軸、驅(qū)動軋輥進行軋制，采用全液壓側(cè)壓結(jié)構(gòu)。F1～F6 精軋機是由主電機通過主聯(lián)軸器、復(fù)合減速機、鼓形齒接軸傳動上下工作輥，F(xiàn)7、F8 輥精軋機是由主動電機通過主聯(lián)軸器、人字齒輪機座、鼓形齒接軸傳動上下工作輥。每臺精軋機上部設(shè)有液壓AGC 裝置，中部設(shè)有液壓彎輥裝置，下部設(shè)有液壓階梯墊裝置，在F1～F7 軋機后設(shè)有電動活套裝置。精軋機組設(shè)有快速換輥裝置，工作輥、支承輥換輥均在主軋跨內(nèi)進行。工作輥換輥裝置由液壓缸推拉+橫移裝置組成，支承輥換輥采用液壓缸拉出的形式，設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)見表5。

2.7 層冷裝置

層冷裝置預(yù)留有層流冷卻裝置，由高位水箱供水，長度方向上分成9 組粗調(diào)和2 組精調(diào)，最大耗水量3 500 m3/h，供水水壓達0.07 MPa。

表5 精軋機組技術(shù)參數(shù)Table 5 Technical parameters of finish rolling mill

表6 卷取機技術(shù)參數(shù)Table 6 Technical parameters of coiler

2.8 卷取機

卷取機為全液壓地下卷取機，電機通過主減速器帶動卷筒旋轉(zhuǎn);卷筒由伺服缸驅(qū)動無極漲縮。3 個助卷輥由電機通過萬向接軸直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，助卷臂由伺服缸驅(qū)動調(diào)整輥縫，卷取機入口設(shè)置有牌坊式的夾送輥，上輥由伺服缸驅(qū)動調(diào)整輥縫，設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)見表6。

3 主要設(shè)計創(chuàng)新點

(1)除鱗噴嘴工作壓力達30 MPa，設(shè)置有粗軋除鱗箱、R1 軋機入口2 個除鱗點，且粗軋除鱗箱上下集管高度可人工調(diào)整，當打擊距離為130 mm 時，打擊力已達2.2 MPa。

(2)選用帶有長行程AWC 缸的立輥軋機，最大檢修開口度達1 200 mm，既可實現(xiàn)AWC、SSC功能，又便于換輥操作。

(3)選用高剛度強力二輥軋機，單位軋制力達23.5 kN/mm;軋機立柱斷面達3 500cm2，主電機功率達3 500 kW，較同規(guī)格軋機大25%～30%。

(4)選用無芯移送式熱卷箱，最大卷取不銹鋼厚度達35 mm，無芯移送可避免有芯移送產(chǎn)生的內(nèi)層黑印、保溫側(cè)導(dǎo)板的隔熱層可減少中間坯邊部溫度損失，提高成品收得率。

(5)選用剪刃成180°布置的同周速轉(zhuǎn)鼓式飛剪，最大剪切力已達4 000 kN，可連續(xù)碎斷中間坯。

(6)選用帶有長行程側(cè)壓缸的F1E 立輥軋機，既可實現(xiàn)側(cè)壓功能，又便于換輥操作。

(7)選用強力8 機架全液壓精軋機組，大大優(yōu)化了軋制高強不銹鋼時的負荷分配，F(xiàn)1 軋機單位軋制力已達17.2 kN/mm;主電機功率已達3 200 kW，較同規(guī)格軋機大30%～35%;設(shè)有液壓AGC、工作輥彎輥系統(tǒng)、液壓階梯墊裝置;并設(shè)有電動活套使帶鋼在微張力、恒張力狀態(tài)下進行軋制。

(8)選用全液壓地下卷取機組，設(shè)有伺服壓下夾送輥;卷筒為無級漲縮式，助卷輥具有AJC功能，漲縮缸和旋轉(zhuǎn)接頭采用分體式結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)語

鼎信850 mm 熱軋中寬帶生產(chǎn)線機械設(shè)備總重僅4 400 t，但在設(shè)備設(shè)計中引入了多項熱軋寬帶鋼生產(chǎn)的最新技術(shù)，代表著目前國內(nèi)中寬帶生產(chǎn)線設(shè)備的最新技術(shù)水平。

［1］彭東.熱軋中寬帶鋼生產(chǎn)線工藝與裝備的比較.軋鋼，2009(3).