萬險(xiǎn)峰，嚴(yán)開勇，張雪榮

(武鋼研究院設(shè)備研究所，湖北 武漢 430080)

1 前言

傳統(tǒng)的熱軋地下卷取機(jī)既要可靠、高效地卷取高品質(zhì)鋼種，又要產(chǎn)品規(guī)格范圍從薄規(guī)格軟鋼板到厚規(guī)格高強(qiáng)鋼全覆蓋，這顯然是不可逾越的挑戰(zhàn)和難關(guān)。例如，要卷取厚度1英寸(25.4 mm)、屈服強(qiáng)度高達(dá)1100 N/mm2的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、以及API X80或X100的管線鋼，就需要更加強(qiáng)力的卷取設(shè)備。

為了滿足鋼鐵工業(yè)對(duì)高強(qiáng)度鋼和其它高級(jí)鋼種日益擴(kuò)大的需求，西門子奧鋼聯(lián)公司推出了新一代的熱軋地下卷取機(jī)，該卷取機(jī)被命名為四輥強(qiáng)力卷取機(jī)(Siroll Power Coiler)，已有4臺(tái)投入生產(chǎn)，并接到了更多的訂單。這種新型卷取機(jī)2006年在法國(guó)Fos-sur-Mer地區(qū)的ArcelorMittal(阿賽洛米塔爾鋼廠)熱軋生產(chǎn)線首次應(yīng)用(圖1)，其卷取能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)卷取機(jī)的能力極限，完全滿足了鋼廠對(duì)卷取厚規(guī)格、高強(qiáng)鋼的需求，如圖2所示。

圖1 安裝在法國(guó)阿賽洛米塔爾鋼廠的四輥強(qiáng)力卷取機(jī)Fig.1 Picture of four-roller brute force downcoiler mounted on mill in Franch Acelor Steel Plant

圖2 卷取寬厚規(guī)格的鋼卷Fig.2 Design sketch of steel roil

2 四輥強(qiáng)力卷取機(jī)結(jié)構(gòu)

與傳統(tǒng)的帶三個(gè)助卷輥的熱軋卷取機(jī)相比，四輥強(qiáng)力卷取機(jī)配備有四個(gè)助卷輥，其關(guān)鍵技術(shù)是將進(jìn)入卷取機(jī)內(nèi)的帶頭進(jìn)行預(yù)彎曲，這一功能是通過夾送輥和1#助卷輥來實(shí)現(xiàn)的。四輥強(qiáng)力卷取機(jī)結(jié)構(gòu)如圖3所示，這種結(jié)構(gòu)能減少纏繞第一圈帶鋼所需要的力，同時(shí)減小帶鋼與弧形導(dǎo)板之間的摩擦力。

圖3 四輥強(qiáng)力卷取機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.3 Structure of four-roller roiler brute force downcoiler

對(duì)帶鋼實(shí)施卷取有二種模式:帶踏步控制的標(biāo)準(zhǔn)模式和重載模式，選用哪一種卷取模式取決于卷取時(shí)需要多大級(jí)別的卷取力，這與卷取溫度狀況下帶鋼的厚度、寬度、屈服強(qiáng)度密切相關(guān)。截至2010年11月，有據(jù)可查的四輥強(qiáng)力卷取機(jī)的使用情況見表1。在法國(guó)奧鋼聯(lián)制造基地進(jìn)行預(yù)組裝的四輥強(qiáng)力卷取機(jī)如圖4所示。

表1 有據(jù)可查的四輥強(qiáng)力卷取機(jī)的使用Table 1 Application status of documented four-roller roiler brute force downcoilers

四輥強(qiáng)力卷取機(jī)配備有先進(jìn)的控制系統(tǒng)，能對(duì)助卷輥的每一個(gè)踏步動(dòng)作和壓力進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，還具有非線性液壓輥縫調(diào)節(jié)、夾送輥液壓控制、側(cè)導(dǎo)輥液壓控制、帶鋼張力控制等功能。夾送輥壓力可隨不同的帶鋼尺寸而調(diào)整、側(cè)導(dǎo)輥壓力控制、擺動(dòng)功能以及跟蹤帶鋼從精軋機(jī)出來后的張力衰減變化過程等系統(tǒng)功能都有助于提高卷取質(zhì)量。

3 主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)

(1)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)帶頭實(shí)施預(yù)彎曲的目的，除了增設(shè)壓輥之外，改進(jìn)后的全液壓控制的夾送輥設(shè)計(jì)有快速定位和壓力控制功能。能把厚規(guī)格和高強(qiáng)度的帶鋼卷取纏繞得緊緊實(shí)實(shí)。從第一圈開始即可獲得可靠、良好的卷取質(zhì)量。

(2)第一個(gè)助卷輥設(shè)計(jì)成雙輥型式(專利號(hào):W0206040497B)。由于夾送輥和第一根助卷輥對(duì)帶頭所起的預(yù)彎曲作用，纏繞第一圈帶鋼所需要的力量可減小。

(3)在第一個(gè)助卷輥上配備了精確的壓力控制，可根據(jù)預(yù)卷取帶鋼的厚度調(diào)整壓力。

圖4 在法國(guó)奧鋼聯(lián)制造基地進(jìn)行預(yù)組裝的四輥強(qiáng)力卷取機(jī)Fig.4 Four-roller roiler brute force downcoiler pre-mounting in Franch SIEMENS VAI Workshop

(4)縮短了四個(gè)助卷輥之間的弧形裙導(dǎo)板長(zhǎng)度，這樣可減少帶鋼初始卷取時(shí)弧形裙導(dǎo)板與帶頭之間的摩擦。

(5)對(duì)助卷輥運(yùn)用自動(dòng)踏步控制，可卷取的鋼卷直徑可大可小，且能卷取薄的帶鋼。卷取能力可覆蓋產(chǎn)品大綱全范圍，從常規(guī)尺寸到厚規(guī)格、寬幅帶鋼。卷取厚度能覆蓋從1.2～25.4 mm的全范圍，能有效可靠卷取的鋼板寬度可以達(dá)到2800 mm。

(6)增設(shè)了第四根助卷輥可提升操作的可靠性，特別是對(duì)薄規(guī)格的帶鋼而言。

4 應(yīng)用情況

四輥強(qiáng)力卷取機(jī)可以安裝在新建的或舊的熱軋生產(chǎn)線，目前已經(jīng)有4臺(tái)四輥強(qiáng)力卷取機(jī)分別在法國(guó)、波蘭和印度運(yùn)行，第5臺(tái)四輥強(qiáng)力卷取機(jī)正在俄羅斯安裝，美國(guó)已經(jīng)拿到第6臺(tái)四輥強(qiáng)力卷取機(jī)的訂單。

四輥強(qiáng)力卷取機(jī)是西門子奧鋼聯(lián)公司最近在熱軋領(lǐng)域開發(fā)的又一項(xiàng)革新成果，這一成果將有助于鋼鐵制造商降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)展產(chǎn)能規(guī)格，從而滿足市場(chǎng)對(duì)新的高品質(zhì)鋼板的需求。

［1］ Gunther Grasser．A New Generation Of Downcoilers［J］．metals＆ mining，2010(3):68－71．