1580熱軋不銹鋼工程設備選型及工程特色

張碧輝

摘 要：文章介紹了某1580熱軋不銹鋼工程的設備組成、選型及該工程的工程特色，可為1580熱軋不銹鋼工程選型提供參考。

關鍵詞：1580熱軋不銹鋼生產(chǎn)線；設備選型；工程特色

中圖分類號：TG333.71 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）17-0067-02

某1580熱軋不銹鋼工程是我公司于2013年年初承接的一項重點工程。該條生產(chǎn)線設備技術先進、自動化水平高、軋制能力強、控制精度高，裝備水平先進。

1 生產(chǎn)線設備組成及裝備水平

車間主要工藝設備有：步進梁式加熱爐（2座）、高壓水除鱗系統(tǒng)（1套）、粗軋機組（E1R1）、無芯軸熱卷箱（1臺）、飛剪（1臺）、精軋機組（8架）、層流冷卻系統(tǒng)（1套）、地下臥式卷取機（2臺）。

從粗除鱗箱到精軋出口的軋線總長約205 m，粗軋機組采用一立一平可逆粗軋機的形式，有利于減少板坯軋制中的溫降，縮短軋線的長度。根據(jù)不銹鋼生產(chǎn)工藝的要求，粗軋后設熱卷箱，使中間坯在卷取和開卷過程中頭尾倒向、上下表面翻轉，減小了帶鋼斷面溫度差，而且中間坯在卷取和上下表面翻轉過程中，氧化鐵皮自動脫落，提高了帶鋼表面質(zhì)量。在精軋前設除鱗裝置，帶鋼進精軋機組前可根據(jù)鋼種的不同選用高壓水或高壓蒸汽去除、吹掃中間坯表面氧化鐵皮。精軋機組采用8機架四輥高剛度軋機的組成形式，軋薄能力強，有利于生產(chǎn)高精度產(chǎn)品。在精軋與卷取及之間設層流冷卻裝置，保證帶鋼的卷取溫度滿足要求。卷取機采用兩臺地下臥式卷取機，具有液壓AJC功能，有效保證帶鋼的表面質(zhì)量。該熱軋不銹鋼生產(chǎn)線，代表了國內(nèi)生產(chǎn)不銹帶鋼的先進水平。

1.1 產(chǎn)品規(guī)格

帶鋼寬度：1 000～1 524 mm；帶鋼厚度：不銹鋼：1.8～6.0 mm；普碳鋼：1.2～12.7 mm；鋼卷內(nèi)徑：φ762 mm；鋼卷外徑：max.φ1 950 mm；鋼卷重量：max.23.4 t。不銹鋼以200系、300系為主。

1.2 主要的設備選型

1.2.1 加熱爐

加熱的坯料尺寸為（180 mm、200 mm）×1 000～1 524 mm×9 000～10 000 mm，屬于難加熱的大型板坯，故選用步進梁式加熱爐。加熱爐爐長47 m（入爐輥道與出爐輥道中心線間距）、爐寬10.6 m。加熱爐內(nèi)設：熱回收段、預熱段、加熱段、均熱段。不銹鋼導熱能力不同于碳鋼，對于相同尺寸的不銹鋼板坯，其加熱時間遠大于碳鋼板坯；不銹鋼板坯的熱應力也大于碳鋼板坯，故對于鐵素體和奧氏體不銹鋼來說所承受的因加熱速度產(chǎn)生熱應力的能力也不同。因此，該生產(chǎn)線采用較長的加熱爐，對不銹鋼板坯的加熱控制是有利的。

1.2.2 高壓水除鱗裝置

全線共設有四點除鱗，分別為粗除鱗箱，位于加熱爐的出爐輥道處的除鱗輥道上，用來清除板坯在加熱爐內(nèi)加熱爐時產(chǎn)生的爐生氧化鐵皮；粗軋機組前后各設一處除鱗點，精軋機組前的除鱗箱，用來清除帶鋼在軋制過程中產(chǎn)生的次生氧化鐵皮，精軋除鱗可根據(jù)鋼種選擇高壓水或高壓蒸汽除鱗。

全線設一套高壓水除鱗系統(tǒng)。除鱗點壓力：30 MPa，除鱗泵站壓力：32 MPa。除鱗泵站內(nèi)設往復泵組5套，含5套柱塞泵，泵流量為60 m3/h；自清洗過濾器2套，流量500 m3/h；高位水箱1個，容積60 m3；高壓空壓機2臺，流量3 m3/min。

1.2.3 粗軋機組

粗軋機組采用一立一平的布置形式，立輥軋機E1位于二輥可逆軋機R1的入口側，E1機架上部通過鍵連接在R1牌坊上，與二輥粗軋機形成緊湊布置。

立輥軋機具有寬度自動控制（AWC）功能和短行程控制（SSC）功能。寬度自動控制功能是提高中間坯在全長范圍的寬度精度，短行程控制（SSC）功能是減少頭部和尾部失寬，同時減少尾部魚尾紋的產(chǎn)生。

粗軋機采用高剛度、大壓下的四輥可逆軋機。軋制壓力4 300 t，工作輥輥徑Ф1 200/1 100 mm，輥身長度：1 650 mm；支承輥輥徑Ф1 550/1 400 mm，輥身長度：1 630 mm。主傳動采用2個AC7500電機。壓下系統(tǒng)由電動壓下裝置和液壓APC兩部分組成，能更好地實現(xiàn)工作輥的調(diào)零、調(diào)平和過載保護功能，同時可提高帶坯的厚度精度、操作的穩(wěn)定性，并且能防止鐮刀彎等板形問題的產(chǎn)生。

粗軋機的工作輥采用液壓側移加電動小車推拉的方式進行換輥操作，支承輥采用液壓推拉方式進行換輥操作，操作簡便，節(jié)省了換輥時間，有利于生產(chǎn)。

在粗軋機前后設置除塵罩，有效的保護車間內(nèi)的生產(chǎn)環(huán)境。

1.2.4 無芯軸熱卷箱

在粗軋機R1后、切頭飛剪前設熱卷箱，從粗軋機組到熱卷箱之間的距離為72 m，生產(chǎn)中可以使用熱卷箱，也可以采用脫頭軋制，使得生產(chǎn)更加靈活。

采用先進的無芯軸熱卷箱工藝，在軋制過程中不僅使中間坯的頭尾、上下表面對換，提高進入精軋機的開軋溫度，減小了金屬的變形抗力，有效降低了精軋機組的負荷；在生產(chǎn)相同規(guī)格產(chǎn)品的條件下，可減小中間坯的厚度，減低了精軋機電機的使用功率，進一步降低精軋機組的軋制負荷及軋制能耗；對于無須更多的考慮鋼坯出爐時的頭尾溫差問題，降低了燃料消耗。

對于不銹鋼來說，為保證板型及產(chǎn)品質(zhì)量，其加熱溫度不宜過高，并且不銹鋼在軋制過程中的變形抗力也較高，所以對于以生產(chǎn)不銹鋼為主的該生產(chǎn)線，使用熱卷箱，特別是在生產(chǎn)極限規(guī)格時優(yōu)勢是明顯的。

1.2.5 切頭飛剪

切頭飛剪采用轉鼓式異周速飛剪，最大剪切力達1 100 t，剪刃長度1 650 mm，切頭采用弧形剪刃、切尾采用直剪刃。設置了最佳化剪切控制系統(tǒng)，以減少帶坯的切頭、切尾長度，提高成材率，且具有連續(xù)剪切和分段功能。

1.2.6 精軋機組

精軋機組由F1-F8共八架四輥全液壓式軋機組成。F1-F4軋機工作輥直徑：Φ825/735 mm，輥身長：1 850 mm，軋制力4 200 t；F5-F8軋機Φ650/575 mm，輥身長：1 850 mm，軋制力4 000 t；F1-F8軋機支承輥直徑：Φ1 550/1 400 mm，輥身長：1 630 mm。

全液壓壓下系統(tǒng)和厚度自動控制（AGC）系統(tǒng)，提高了帶鋼全長厚度控制精度；精軋機組設置有先進的閉環(huán)板形控制系統(tǒng)，F(xiàn)1-F8 機架工作輥采用帶普通輥型的竄輥系統(tǒng)（WRS）和工作輥彎輥系統(tǒng)（WRB），這樣精軋機機組能動態(tài)調(diào)節(jié)帶鋼的凸度、平直度，以便于穩(wěn)定生產(chǎn)板形良好的帶鋼，提高產(chǎn)品質(zhì)量；而且滿足自由規(guī)程軋制的需要，增加同寬度產(chǎn)品軋制量，降低輥耗。精軋機之間設有低慣量的液壓活套，利于精軋機組的速度控制和帶鋼的張力控制。

1.2.7 層流冷卻裝置

從精軋機組末架軋機到1#卷取機間距離97.5 m，在此區(qū)間設置了層流冷卻裝置，由6組精調(diào)段組成，包括上部U型管集管和下部噴水集管，分別對帶鋼上、下表面噴水冷卻，以使帶鋼溫度降到850 ℃以下，以保證后部卷取機卷筒使用壽命。

1.2.8 三助卷輥臥式卷取機

卷取區(qū)由2臺三助卷輥地下臥式卷取機組成。卷取機穿帶速度最大為12 m/s；最大卷取速度為20 m/s。

帶卷經(jīng)由伺服液壓系統(tǒng)控制的卷取機前側導板對中后，頭部進入夾送輥，此時進行頭部定位，3個助卷輥設定位置，卷筒直徑為帶卷內(nèi)徑，當帶鋼在卷筒上卷取頭3～5圈時，助卷輥在卷取過程中進行踏步控制，以保證鋼卷內(nèi)圈不產(chǎn)生壓痕；卷3～5圈后，卷筒漲到卷取直徑，同時助卷輥打開，卷取機在恒張力狀態(tài)下卷取；當帶鋼卷到最后2～3圈時，助卷輥壓下，帶鋼尾部通過夾送輥時，進行尾部定位，使帶鋼尾部在鋼卷下部位置，卸卷時由卸卷小車托輥托起鋼卷防止松卷。兩臺卷取機輪流進行卷取操作。

2 高架式廠房的工程特色

由于該生產(chǎn)線所在地區(qū)的地下巖石層較高較厚，且地下水位較高，綜合考慮諸多因素后，我院給出了采用高架式廠房的建議，即軋線設備基礎坐落在+5.5 m的平臺上，所有的液壓潤滑系統(tǒng)、高壓水泵站系統(tǒng)、空壓站系統(tǒng)等公輔設施均布置在平臺下。

這種高架式的廠房設計常見于棒線材車間，這主要是因為其設備與軋制線的標高差較大，為減少地下工程而采用的方法，對于熱軋寬帶鋼車間來說，在國內(nèi)先例不多。

這種高架式的廠房設計，減少了地下工程施工的難度，整個車間的基礎開挖深度只到巖石層。公輔設施所在標高為-1.5 m，采用半地下室的結構形式，最大限度的利用了當?shù)氐牡刭|(zhì)情況。整個車間從空間布置來看共分為上下3層：平臺以上布置軋制設備及電氣控制系統(tǒng)；平臺下與-1.5 m地坪之間布置水管、液壓潤滑等各種管線、電纜橋架、及液壓潤滑站等公輔設施；-1.5 m地坪以下布置主電纜隧道、排煙隧道、沖渣溝等地下構筑物。

針對本工程來說，此種廠房形式縮短了工期，減小了施工難度，減少了混凝土的用量。當然由于車間軌面標高相應的抬高，增加了一部分鋼結構的用量。但總體來看，還是降低了工程的綜合投資，符合本工程的自身特點，也得到了甲方的認可。

3 結 語

該生產(chǎn)線的設備選型及電控水平都是先進的，符合當前形勢的。采用高架式廠房的布置形式是合理的，且是符合實際情況的。

參考文獻：

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[2] 呂學斌.試析軋鋼車間的高架式布置[J].軋鋼，1999，（4）.