趙 勇 沈 亮 劉 琦

(二重(德陽)重型裝備有限公司，四川618000)

河北安豐鋼鐵有限公司于2017年新建投產(chǎn)一條1780 mm熱連軋帶鋼生產(chǎn)線。該熱軋線是一條完全國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)線，其裝機(jī)水平在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線中處于領(lǐng)先地位；該生產(chǎn)線設(shè)計(jì)年產(chǎn)量450萬t，由中國(guó)二重負(fù)責(zé)加熱爐前后設(shè)備到粗精軋區(qū)設(shè)備設(shè)計(jì)制造，由中國(guó)一重負(fù)責(zé)卷取的設(shè)備制造，由中冶賽迪集團(tuán)負(fù)責(zé)加熱爐的設(shè)計(jì)制造，由中冶東方承擔(dān)工廠設(shè)計(jì)；三電部分由北京科技大學(xué)高效軋制中心總包，其中主電機(jī)由哈電集團(tuán)制造供貨，主傳動(dòng)系統(tǒng)由天傳院承擔(dān)。

1 軋線概況

安豐1780 mm熱軋帶鋼生產(chǎn)線采用典型半連軋3+3+7的軋制工藝模式，采用3座加熱爐+1立1平二輥粗軋機(jī)組+1立1平四輥粗軋機(jī)組+1臺(tái)熱卷箱+1臺(tái)飛剪+1立7平精軋機(jī)組+3臺(tái)地下卷取機(jī)的工藝設(shè)備布置型式。

1.1 產(chǎn)品品種及規(guī)格

該熱軋線的產(chǎn)品品種為：碳素結(jié)構(gòu)鋼(熱軋商品卷)、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(冷軋?jiān)暇?、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼(冷軋?jiān)暇?、管線鋼等。產(chǎn)品分類包括熱軋卷板、焊接容器鋼、汽車結(jié)構(gòu)鋼、集裝箱鋼、耐候鋼、冷軋?jiān)嫌蒙顩_板、冷軋成型板、冷軋鍍鋅板、冷軋家電板等。

成品帶鋼規(guī)格見表1。原料坯為連鑄坯，連鑄坯規(guī)格見表2。

1.2 軋線工藝布置

該軋線主要設(shè)備有：1#、2#、3#加熱爐、粗軋除鱗箱、E1附著式立輥軋機(jī)、R1二輥可逆粗軋機(jī)、E2附著式立輥軋機(jī)、R2四輥可逆粗軋機(jī)、活動(dòng)保溫罩、熱卷箱、切頭飛剪、精軋除鱗箱、F1E附著立輥軋機(jī)、F1-F7四輥精軋機(jī)組、層流冷卻、1、2、3號(hào)卷取機(jī)，軋線工藝簡(jiǎn)圖如圖1所示。

表1 成品鋼卷參數(shù)表Table 1 Parameters of finished steel coil

表2 連鑄坯參數(shù)表Table 2 Parameters of continuous casting blank

2 軋線工藝流程簡(jiǎn)述

2.1 工藝流程簡(jiǎn)述

合格的連鑄板坯經(jīng)上料輥道運(yùn)輸至入爐輥道處定位，然后由裝鋼機(jī)裝入加熱爐，按照設(shè)定的加熱程序，鋼坯在爐內(nèi)加熱升溫和均熱。

板坯經(jīng)加熱爐加熱后，達(dá)到均勻一致的出爐溫度(根據(jù)軋制鋼種的不同，出爐溫度控制在1100～1250℃)，由出鋼機(jī)出料準(zhǔn)備進(jìn)入粗軋機(jī)組進(jìn)行軋制。

當(dāng)鋼坯從出爐輥道向粗軋區(qū)輸送時(shí)，通過粗除鱗箱清除鋼坯表面的氧化鐵皮。然后，依次由R1、R2粗軋機(jī)前的延伸輥道和工作輥道運(yùn)輸至R1、R2粗軋機(jī)組進(jìn)行軋制，得到28 mm～55 mm厚的中間坯。兩架立輥軋機(jī)只在奇數(shù)道次使用。

1—1#加熱爐 2—2#加熱爐 3—3#加熱爐 4—粗軋除鱗箱 5—E1附著立輥軋機(jī) 6—R1二輥可逆粗軋機(jī)組 7—E2附著立輥軋機(jī) 8—R2四輥可逆粗軋機(jī)組 9—保溫罩 10—熱卷箱 11—切頭飛剪 12—精軋除鱗箱 13—F1E附著立輥軋機(jī) 14—F1-F7四輥精軋機(jī)組 15—層流冷卻 16—1、2、3號(hào)卷取機(jī)圖1 1780 mm熱軋帶鋼生產(chǎn)線工藝布置圖Figure 1 Process arrangement of 1780 mm hot strip rolling production line

圖2 1780 mm熱軋帶鋼生產(chǎn)線工藝流程簡(jiǎn)圖Figure 2 Process flow of 1780 mm hot strip rolling production line

45 mm以下的中間坯經(jīng)R2后延伸輥道，進(jìn)入熱卷箱卷取成卷，進(jìn)行均熱、保溫。卷取完成后，帶卷被送往開卷位置進(jìn)行開卷，開卷后中間坯尾部首先進(jìn)入精軋機(jī)以降低頭尾溫差。45 mm以上的中間坯采取直通方式，不經(jīng)過熱卷箱卷取。R1粗軋機(jī)與R2粗軋機(jī)及R2粗軋機(jī)與精軋機(jī)之間的延伸輥道上設(shè)置有保溫罩，減少中間坯溫降。

中間坯在進(jìn)入精軋機(jī)組前，經(jīng)轉(zhuǎn)鼓飛剪剪切不規(guī)則頭尾，將帶坯頭部剪成弧型，以便帶坯平穩(wěn)咬入精軋機(jī)。切頭尾后的帶坯經(jīng)過精軋除鱗后進(jìn)入精軋機(jī)組。故障時(shí)，飛剪對(duì)帶坯進(jìn)行碎斷。

精軋機(jī)組由1架附著式立輥和7架四輥不可逆平輥軋機(jī)組成。

每架平輥軋機(jī)全部采用全液壓壓下，中間坯通過精軋機(jī)組軋制到成品厚度。

在F7后熱輸出輥道上設(shè)置有常規(guī)層流冷卻裝置，對(duì)成品帶鋼上、下表面進(jìn)行水冷卻，根據(jù)帶鋼的鋼種材料、規(guī)格、速度及終軋溫度來確定開閉集管的組數(shù)和用水量，將成品帶鋼的卷取溫度調(diào)節(jié)到200～650℃之間。

在層流輥道末端設(shè)置帶鋼表面檢測(cè)儀，檢查成品帶鋼表面質(zhì)量。

帶鋼通過層流冷卻裝置后進(jìn)入地下卷取機(jī)進(jìn)行卷取。

卷取區(qū)設(shè)三臺(tái)地下卷取機(jī)，卷取機(jī)設(shè)有三助卷輥液壓踏步控制系統(tǒng)(AJC)。

帶鋼成卷后，卸卷小車將鋼卷托起，移出卷取機(jī)。并輸送至周向打捆機(jī)進(jìn)行打捆后，送至運(yùn)卷小車，運(yùn)卷小車移送鋼卷至后序托盤運(yùn)輸輥道，由托盤運(yùn)輸輥道依次將鋼卷向后運(yùn)輸至成品庫(kù)。

2.2 工藝流程簡(jiǎn)圖

1780 mm熱軋帶鋼生產(chǎn)線工藝流程見圖2。

3 主要軋機(jī)機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)

3.1 E1、E2立輥軋機(jī)

E1、E2立輥軋機(jī)技術(shù)參數(shù)見表3。E1/E2立輥分別位于R1、R2入口側(cè)，與粗軋機(jī)附著式布置。通過立輥軋機(jī)軋制后的中間坯晶粒細(xì)化，組織優(yōu)化，同時(shí)有效防止邊裂，從而極大程度地改善中間坯邊部質(zhì)量。

立輥主傳動(dòng)通過兩臺(tái)下置立式電機(jī)，分別帶動(dòng)軋機(jī)兩側(cè)立輥轉(zhuǎn)動(dòng)。立輥軋機(jī)機(jī)架采用整體鑄造結(jié)構(gòu)。軋輥更換是通過平衡缸分別將左右立輥移到軋機(jī)中心線位置，再通過C型鉤由行車整體吊入(出)；接軸更換同樣通過C型鉤由行車整體吊入(出)。側(cè)壓裝置采用長(zhǎng)行程液壓缸，控制立輥開口度大小。接軸提升采用液壓式。

表3 E1、E2附著式立輥軋機(jī)技術(shù)參數(shù)Table 3 Technical parameters of E1 & E2 attached vertical rolling mill

表4 粗軋機(jī)技術(shù)參數(shù)Table 4 Technical parameters of rough rolling mill

表5 F1E立輥軋機(jī)技術(shù)參數(shù)Table 5 Technical parameters of F1E vertical rolling mill

表6 F1-F7精軋機(jī)技術(shù)參數(shù)Table 6 Technical parameters of F1-F7 finishing mill set

3.2 R1二輥/R2四輥粗軋機(jī)組

粗軋機(jī)技術(shù)參數(shù)見表4。R1粗軋機(jī)是二輥可逆式軋機(jī)，軋制出所需要厚度的中間坯。位于E1立輥軋機(jī)之后，與E1立輥軋機(jī)、前后側(cè)導(dǎo)板、工作輥道組成E1R1粗軋機(jī)組，粗軋機(jī)均安裝上下兩個(gè)工作輥，咬入角較大，其傳動(dòng)端為扁頭，通過十字頭接軸分別與上下主電機(jī)相連，通過電機(jī)傳動(dòng)使上下工作輥相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行軋制。

R2粗軋機(jī)是四輥可逆式軋機(jī)，軋制出所需要厚度的中間坯。與E2立輥軋機(jī)、前后側(cè)導(dǎo)板、工作輥道組成E2R2粗軋機(jī)組，用于將板坯軋制成規(guī)定的厚度。在機(jī)架窗口中安裝有四個(gè)軋輥，中間兩根為工作輥，其傳動(dòng)端為扁頭，通過十字頭接軸分別與上下主電機(jī)相連，通過電機(jī)傳動(dòng)使上下工作輥相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行軋制，同時(shí)通過軋輥平衡缸的作用使工作輥面與支承輥輥面緊緊貼合，使上下支承輥一起轉(zhuǎn)動(dòng)。

3.3 F1E立輥軋機(jī)

F1E技術(shù)參數(shù)見表5。F1E立輥軋機(jī)位于F1精軋機(jī)入口處，與水平軋機(jī)遠(yuǎn)距離布置。主要用于將中間坯對(duì)中、導(dǎo)入精軋機(jī)并進(jìn)行齊邊軋制，以改善帶坯邊部質(zhì)量。

3.4 F1-F7精軋機(jī)組

F1-F7技術(shù)參數(shù)見表6。F1-F7精軋機(jī)將中間坯軋制成成品帶鋼。該設(shè)備由7臺(tái)全液壓AGC壓下、帶正彎輥板型控制的四輥平輥軋機(jī)組成。F1-F4軋機(jī)是由主電機(jī)、減速器、齒輪機(jī)座和鼓型齒接軸傳動(dòng)軋輥。F5-F7軋機(jī)是由主電機(jī)、齒輪機(jī)座和鼓型齒接軸傳動(dòng)軋輥。軋機(jī)牌坊采用整體鑄鋼件，通過上下橫梁連接。

4 機(jī)組裝機(jī)水平和設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)

該1780 mm熱軋帶鋼生產(chǎn)線軋機(jī)機(jī)組設(shè)備整體裝機(jī)水平在國(guó)內(nèi)同類軋機(jī)中處于領(lǐng)先地位，主要技術(shù)有：

E1R1/E2R2粗軋機(jī)的附屬立輥軋機(jī)采用液壓AWC缸壓下，設(shè)備簡(jiǎn)單便于維護(hù)，同時(shí)配置SSC(短行程)和AWC(自動(dòng)寬度控制)功能，從而提高成品帶鋼寬度精度。粗軋機(jī)R1、R2采用電動(dòng)APC壓下+液壓APC壓下，可提高中間坯厚度精度和操作穩(wěn)定性，同時(shí)有效防止鐮刀彎。

F1-F7精軋機(jī)采用液壓厚度自動(dòng)控制技術(shù)來保證成品帶鋼厚度和板型質(zhì)量，保證薄規(guī)格產(chǎn)品生產(chǎn)。

F1-F7精軋機(jī)工作輥采用工作輥彎輥系統(tǒng)(WRB)和竄輥系統(tǒng)(WRS)，可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)成品帶鋼的凸度和平直度，以保證穩(wěn)定生產(chǎn)板形良好的成品帶鋼卷，提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)降低輥耗。

F1-F7精軋機(jī)設(shè)有帶鋼冷卻水調(diào)節(jié)系統(tǒng)，保證軋制溫度控制和板型控制，帶鋼冷卻水的水量可調(diào)。

F1-F7精軋機(jī)設(shè)有低慣量液壓活套，讓帶鋼在微張力、恒張力狀態(tài)下進(jìn)行軋制，保證精軋穩(wěn)定軋制和穿帶，且優(yōu)化板型。

F1-F7精軋機(jī)工作輥換輥采用橫移式換輥裝置，降低工作輥換輥時(shí)間，提高軋線有效作業(yè)率。

5 結(jié)語

近些年寬帶鋼中，安豐1780 mm熱連軋全部由國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)制造集成新建的一條生產(chǎn)線，僅投產(chǎn)第1年即實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量400萬t以上的高品質(zhì)生產(chǎn)能力。其軋機(jī)機(jī)組的工藝流程、功能設(shè)置、設(shè)備配置充分體現(xiàn)了設(shè)計(jì)產(chǎn)量高和裝備水平高的特點(diǎn)。