濟(jì)鋼冷軋薄板生產(chǎn)線系統(tǒng)改造工程闡述

【摘 要】本文介紹了濟(jì)鋼冷軋薄板生產(chǎn)線系統(tǒng)改造工程，重點(diǎn)介紹了產(chǎn)品方案、工藝流程及主體設(shè)備主要參數(shù)。本工程實(shí)施意義在于對(duì)冷軋產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，最大限度發(fā)揮現(xiàn)有機(jī)組產(chǎn)能，提升冷軋產(chǎn)品附加值。

【關(guān)鍵詞】濟(jì)鋼冷軋薄板生產(chǎn)線；產(chǎn)品方案；工藝流程；主要參數(shù)

0 前言

濟(jì)鋼1700mm 熱軋廠主要產(chǎn)品為普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼、耐候鋼和管線鋼，年設(shè)計(jì)產(chǎn)量250 萬噸；雙機(jī)架冷軋廠設(shè)計(jì)年產(chǎn)商品卷106.66 萬噸。1700mm 熱軋工程和雙機(jī)架冷軋工程于2006 年陸續(xù)投產(chǎn)。經(jīng)過幾年的生產(chǎn)運(yùn)行，熱軋和冷軋薄板生產(chǎn)系統(tǒng)為濟(jì)鋼公司創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)對(duì)新的市場(chǎng)條件，濟(jì)鋼薄板系統(tǒng)面臨著諸多工藝和設(shè)備問題需要解決，以提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

“十二五”期間，濟(jì)鋼公司對(duì)現(xiàn)有熱軋、冷軋生產(chǎn)線進(jìn)行系統(tǒng)改造。雙機(jī)架生產(chǎn)線改造工程依托熱軋系統(tǒng)改造和現(xiàn)有冷軋工藝路線，新增1套設(shè)計(jì)產(chǎn)量規(guī)模為20 萬噸/年的單機(jī)架可逆式軋機(jī)，優(yōu)化冷軋產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，最大限度發(fā)揮現(xiàn)有機(jī)組產(chǎn)能，提升濟(jì)鋼公司產(chǎn)品附加值。

1 軋鋼工藝

1.1 生產(chǎn)規(guī)模

機(jī)組設(shè)計(jì)規(guī)模（成品量）：200，000 t/a。

1.2 產(chǎn)品方案

性能等級(jí)： CQ、DQ、HSS

帶鋼寬度：1000-1250mm

帶鋼厚度： 0.20-1.2mm

鋼卷外徑：1000-2000mm

鋼卷內(nèi)徑： 610mm

鋼卷重量： 最大25t

鋼卷單重： 最大20 kg/mm，平均16 kg/mm

1.3 原料條件

熱軋?jiān)暇韥碜詿徇B軋廠

1.3.1 原料卷規(guī)格及年需求量

鋼種：低碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼。

帶鋼厚度：1.8-4.0mm

帶鋼寬度：1000-1250mm

鋼卷外徑： 1000-2000mm

鋼卷內(nèi)徑： 610mm

鋼卷重量；最大25t

鋼卷單重：：最大20 kg/mm，平均16 kg/mm

年需求量： 220，000 t/a

1.3.2 原料品種

原料按性能等級(jí)分為兩種。

屈服強(qiáng)度（N/mm2） 抗拉強(qiáng)度（N/mm2）

低碳鋼： 最大340 最大390

高強(qiáng)鋼： 最大380 最大490

熱軋?jiān)暇矸螮N10051的規(guī)定。

1.4 工藝流程

原料鋼卷經(jīng)電動(dòng)平車由原料跨運(yùn)至在本跨內(nèi)存放，鋼卷經(jīng)人工檢查確認(rèn)后，由吊車運(yùn)至開卷機(jī)進(jìn)行開卷。鋼卷在第一道次開卷機(jī)上的位置，可用CPC 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)中。

第一道次穿帶及軋制。

帶鋼頭部穿過軋機(jī)，卷取帶鋼2～3 圈后，與軋機(jī)建立張力，機(jī)組升速軋制。軋機(jī)根據(jù)帶鋼的原料規(guī)格及特性分配合適的工藝參數(shù)進(jìn)行軋制。當(dāng)帶鋼尾部在開卷機(jī)卷筒上只剩下2～3 圈時(shí)，機(jī)組減速軋制，開卷機(jī)壓輥壓下以穩(wěn)定帶材尾部，當(dāng)帶尾脫開開卷機(jī)前，帶對(duì)中裝置的壓板壓下，到達(dá)軋機(jī)前的卷取機(jī)前導(dǎo)向裝置時(shí)機(jī)組停止軋制。完成第一道次軋制。

第二道次及其他道次。

軋機(jī)可以進(jìn)行道次轉(zhuǎn)換，按一下軋機(jī)運(yùn)行按鈕，就可以開始奇偶道次正常軋制。

完成第一道次軋制后，卷取帶鋼2～3 圈后，與軋機(jī)建立張力，機(jī)組升速軋制。軋機(jī)根據(jù)帶鋼的原料規(guī)格及特性分配合適的工藝參數(shù)進(jìn)行軋制。當(dāng)帶鋼尾部只剩下2～3 圈時(shí)，機(jī)組自動(dòng)停車。完成第二道次軋制。

完成第二道次軋制后，根據(jù)設(shè)定道次數(shù)進(jìn)行軋制。之后的每道次，當(dāng)帶鋼尾部在卷取機(jī)卷筒上只剩下2～3 圈時(shí)機(jī)組自動(dòng)停車，完成奇偶道次正常切換，直至軋制到目標(biāo)的帶鋼厚度。

如此反復(fù)經(jīng)過數(shù)道次軋制達(dá)到成品帶鋼后，啟動(dòng)卸卷小車進(jìn)入卷取機(jī)卷筒下方，升起鞍座低壓托住帶卷，卷筒縮徑之后卸下帶卷，并由小車將帶卷送往卷取機(jī)操作側(cè)的受卷臺(tái)上，此時(shí)一個(gè)完整的軋程結(jié)束。

軋制完成的鋼卷經(jīng)打捆、稱重后由吊車下卷，在本跨內(nèi)成品卷位上暫時(shí)存放后，由汽車運(yùn)至鍍鋅機(jī)組。

1.5 工藝布置

單機(jī)架軋機(jī)布置在現(xiàn)有主廠房酸洗跨，采用機(jī)組軋制中心線與廠房柱列線垂直方式，車間內(nèi)設(shè)操作室，在毗鄰廠房外設(shè)電氣室、風(fēng)機(jī)房等附屬構(gòu)筑物。軋機(jī)乳化液系統(tǒng)及液壓、潤(rùn)滑系統(tǒng)布置在地下油庫(kù)內(nèi)。以保證工藝布置緊湊合理，物流順暢。

2 工設(shè)備特點(diǎn)及主要技術(shù)參數(shù)

2.1 設(shè)備選型

為解決雙機(jī)架冷軋廠內(nèi)工序匹配及生產(chǎn)組織難題，設(shè)置單機(jī)架6輥可逆軋機(jī)1 套。

2.2 機(jī)組主要設(shè)備的特點(diǎn)

軋機(jī)采用液壓壓上方式，實(shí)現(xiàn)AGC 自動(dòng)控制。具有恒輥縫位置控制，恒壓力控制，秒流量控制，厚度預(yù)控、厚度監(jiān)控（AGC）。

整個(gè)機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)采用全數(shù)字交流調(diào)速裝置，控制自動(dòng)化系統(tǒng)采用先進(jìn)的PLC及遠(yuǎn)程通訊技術(shù)，通過兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)（現(xiàn)場(chǎng)總線和以太網(wǎng)）將軋機(jī)供電、傳動(dòng)控制、自動(dòng)化系統(tǒng)、HMI、遠(yuǎn)程I/O 聯(lián)成一體并統(tǒng)一設(shè)計(jì)各系統(tǒng)的接口關(guān)系，從而構(gòu)成了現(xiàn)代化軋機(jī)的整體自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

主操作臺(tái)設(shè)有人機(jī)界面，完成軋機(jī)狀態(tài)畫面顯示（軋制力，軋機(jī)、開卷、卷取速度值，開卷、卷取張力值，主電機(jī)的電流值等主要工藝參數(shù)）及人工調(diào)整，軋制工藝參數(shù)設(shè)定、故障報(bào)警及打印報(bào)表。

工作輥具有正負(fù)彎輥控制手段。中間輥具有橫移預(yù)設(shè)定、并具有中間輥正彎控制功能。

采用板型控制手段：軋輥傾斜，工作輥正負(fù)彎輥，中間輥橫移、中間正彎。

開卷機(jī)具有CPC 自動(dòng)對(duì)中功能。

機(jī)組速度及張力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉環(huán)控制。

機(jī)組生產(chǎn)工藝聯(lián)鎖及故障報(bào)警采用PLC 控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程及故障報(bào)警自動(dòng)化。

機(jī)組具有工藝過程參數(shù)預(yù)設(shè)定、主要工藝過程參數(shù)的檢測(cè)、顯示和報(bào)警。軋機(jī)AGC 系統(tǒng)采用X 射線測(cè)厚儀，激光測(cè)速儀，張力計(jì)。

工藝潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)置供液裝置、磁過濾、攪拌裝置、撇油裝置及真空過濾裝置。

軋機(jī)具有油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)，潤(rùn)滑效率高，提高軸承壽命高，潤(rùn)滑油耗量低，污染低維護(hù)量小。

開卷機(jī)、卷取機(jī)、主軋機(jī)等負(fù)荷繁重的主要驅(qū)動(dòng)設(shè)備的減速機(jī)齒輪采用硬齒面，芯軸采用合金鍛鋼，軋機(jī)減速機(jī)、開卷機(jī)、卷取機(jī)的軸承采用國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和進(jìn)口軸承。

2.3 機(jī)組主要技術(shù)參數(shù)

（1）速度

開卷機(jī)速度： 最大550m/min

軋機(jī)軋制速度： 最大1250m/min

卷取速度： 最大1300m/min

穿帶速度： 最大30m/min

加/減速度： 最大30m/min/s

（2）張力

開卷機(jī)張力： 最大60kN

卷取機(jī)張力： 最大140kN

（3）軋制線標(biāo)高和軋制方向

軋制線標(biāo)高： 約1700mm

軋制方向： 從左向右（從工作側(cè)看）

（4）軋機(jī)設(shè)計(jì)

軋機(jī)形式： 6輥軋機(jī)

最大軋制力： 最大18，000kN

軋輥尺寸：

工作輥 Φ385-Φ340×1450mm

中間輥 Φ440-Φ390×1410mm

支撐輥 Φ1250-Φ1100×1420mm

彎輥力：

工作輥彎輥：正彎輥約 最大460kN/軸承座

負(fù)彎輥約： 最大230kN/軸承座

中間輥彎輥：正彎輥約 最大500kN/軸承座

中間輥竄輥：

竄輥行程 約300mm

（5）卷取機(jī)參數(shù)

形式：上卷取

卷筒直徑： 610mm

卷取張力：最大140kN

（6）主要傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)

機(jī)組的主要設(shè)備包括開卷機(jī)、6輥單機(jī)架軋機(jī)、卷取機(jī)，其主傳動(dòng)系統(tǒng)采用交流傳動(dòng)方式，機(jī)組采用交流傳動(dòng)方式的主傳動(dòng)見圖3-1。

3 設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）產(chǎn)品定位以市場(chǎng)為導(dǎo)向，結(jié)合國(guó)內(nèi)冷軋板帶市場(chǎng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品大綱盡量滿足市場(chǎng)的需要和未來產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的目標(biāo)。

（2）選用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的冷軋板帶生產(chǎn)工藝和技術(shù)，體現(xiàn)先進(jìn)、適用、成熟、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效的原則，同時(shí)嚴(yán)格控制投資。

（3）充分結(jié)合現(xiàn)有濟(jì)鋼雙機(jī)架冷軋板廠的實(shí)際情況，處理好新舊設(shè)備、廠房以及生產(chǎn)流程的銜接關(guān)系；將對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)的影響減少到最小程度。

（4）認(rèn)真貫徹執(zhí)行國(guó)家和地方的有關(guān)環(huán)境保護(hù)、安全消防、工業(yè)衛(wèi)生等有關(guān)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，并按規(guī)定抗震設(shè)防；美化環(huán)境，重視三廢處理，做到“三廢”治理項(xiàng)目與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)，建成一個(gè)能體現(xiàn)現(xiàn)代化工廠水平的文明、清潔工廠。

（5）認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家規(guī)定的能源政策，節(jié)約能源，提高效益，盡可能降低各種原料和動(dòng)力消耗。

圖1 機(jī)組采用交流傳動(dòng)方式

4 投產(chǎn)后的生產(chǎn)效果

（1）單機(jī)架可逆式軋機(jī)投用后，拓寬了產(chǎn)品規(guī)格，優(yōu)化冷軋產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，最大限度發(fā)揮雙機(jī)架軋機(jī)及單機(jī)架機(jī)組產(chǎn)能。

（2）單機(jī)架可逆式軋機(jī)投用后，原雙機(jī)架軋機(jī)及新建單機(jī)架軋機(jī)生產(chǎn)匹配合理，生產(chǎn)組織靈活。

（3）單機(jī)架可逆式軋機(jī)投用后，提升了產(chǎn)品附加值，市場(chǎng)訂單的能力增大，為冷軋廠帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

[責(zé)任編輯：劉帥]