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        森吉米爾20輥軋機(jī)薄帶軋制工藝研究

        2020-12-22 02:24:08唐振光
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2020年18期
        關(guān)鍵詞:工藝

        唐振光 燕 順 黃 培

        (廣西北部灣新材料有限公司,廣西 北海 536017)

        0 緒論

        森吉米爾20 輥軋機(jī)是高精度軋制核心設(shè)備之一,具有道次壓下率大、板形控制能力強(qiáng)、軋制力小以及成品厚度公差波動(dòng)范圍小等特點(diǎn),主要用來軋制200 系、300 系和400 系不銹鋼冷軋薄帶。目前,世界上大部分的高精度薄帶都是森吉米爾軋機(jī)生產(chǎn)的,因?yàn)榈来螇合侣蚀?,所?0 輥軋機(jī)可以用較厚的原料來生產(chǎn)薄帶,有效地節(jié)約生產(chǎn)過程中的成本。另外,因?yàn)?0 輥軋機(jī)有較好的板形和厚度控制能力,所軋制出來的0.3 mm以下的不銹鋼有較好的板形和厚度公差,受到廣大的客戶喜愛。該文結(jié)合我公司冷軋廠森吉米爾20 輥軋機(jī)的生產(chǎn)情況,對20輥軋機(jī)軋制薄帶的核心生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究分析,并對其核心生產(chǎn)工藝進(jìn)行歸納總結(jié),形成工藝制度,對提高機(jī)組產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量提供了技術(shù)支撐。

        1 森吉米爾20輥軋機(jī)機(jī)組簡介及重點(diǎn)參數(shù)

        1.1 軋機(jī)總論

        森吉米爾20 輥軋機(jī)機(jī)組是主要由卷取機(jī)、測厚儀、夾送輥、板形輥和軋機(jī)機(jī)架組成,其中軋機(jī)機(jī)架包括所有的內(nèi)部部件、軋輥和配件,其作用是在軋制中減小帶鋼厚度,提高平直度和帶鋼表面質(zhì)量。 為了使鋼帶能夠軋制更加薄的帶鋼,應(yīng)盡量使用小工作輥來軋制。小工作輥軋制具有軋制力小,生產(chǎn)道次少的優(yōu)點(diǎn),能夠生產(chǎn)更加薄的鋼帶。森吉米爾20 輥軋機(jī)呈“塔”形分散分布,由8 根支撐輥,6 根第二中間輥,四根第一中間輥,2 根工作輥組成,如圖1 所示。

        1.2 技術(shù)參數(shù)介紹

        原料種類:200 系、300 系和400 系不銹鋼。鋼帶厚度:來料最大厚度為6.0mm,來料最小厚度為0.5mm;成品最大厚度為3.0mm,成品最小厚度為0.15mm。鋼帶寬度:最大寬度為1 255 mm;最小寬度為800 mm。鋼卷重量:最重為22 000 kg。套筒規(guī)格:610 mm ID/860mm OD/1300 mm W。紙卷規(guī)格:120 mm ID/800mm OD/1330mm W。鋼卷規(guī)格:610 mm/2200 mm。壓下率:200 系70%,300 系85%,400 系85%。軋制:Max 速度:800 m/min,Max 張力:500 kN。

        2 軋制工藝

        2.1 壓下工藝

        壓下工藝的設(shè)定包括軋制道次、道次壓下率和軋程等內(nèi)容的設(shè)定。壓下工藝的制定方法主要有經(jīng)驗(yàn)類比法、能耗曲線法和基于理論的軋制規(guī)程計(jì)算等方法[1]?,F(xiàn)階段大部分人都是使用經(jīng)驗(yàn)類比法,當(dāng)在軋制前,先要確定軋程,200 系軋制壓下率一般不超過70%,300 系和400 系軋制壓下率一般不超過85%,超過壓下率則使用兩軋程軋制。再根據(jù)所軋鋼種的特性(硬度曲線、力學(xué)性能等)確定其軋制道次,避免其軋制到后面脆斷。道次壓下率的確定,一般第一道次的壓下率不會(huì)超過40%,前兩道次可以大壓下軋制,往后各道次壓下率逐漸減小,后道次壓下率一般不會(huì)超過前道次壓下率,最后一道次壓下率一般不超12%,主要以平整板型為主。

        圖1 二十輥輥系結(jié)構(gòu)圖

        2.2 軋輥工藝的確定

        2.2.1 輥形和粗糙度

        20 輥軋機(jī)的軋輥工藝主要是確定第一中間輥的輥形和工作輥的粗糙度。設(shè)計(jì)第一中間輥輥的輥形主要是為了更好地調(diào)節(jié)鋼帶的板形,以達(dá)到客戶使用的標(biāo)準(zhǔn)。第一中間輥輥端部的錐高和錐長是根據(jù)板寬決定的,在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)板形情況還可以微調(diào),第一中間輥的錐度越高,第一中間輥的使用軋制里程能更長,因此使用錐度高的來軋制,從而節(jié)省磨輥成本和更換第一中間輥的頻率,提高產(chǎn)能。在確定工作輥粗糙度時(shí),前道次使用粗糙度高的輥,末兩道次使用粗糙度低的輥。因20 輥軋機(jī)在后面道次軋制的過程中,刮油越來越不干凈導(dǎo)致鋼帶跑偏,嚴(yán)重影響生產(chǎn)的產(chǎn)能,因此前面道次可使用0.35μm 粗糙度的工作輥使表面粗糙,不易產(chǎn)生打滑的現(xiàn)象。末兩道次可使用0.15 μm 粗糙度的工作輥是保證產(chǎn)品質(zhì)量所需的表面粗糙度。

        2.2.2 配輥要求

        20 輥軋機(jī)輥?zhàn)雍芏?,? 根傳動(dòng)輥為集中傳動(dòng)。另外,背襯輥由多個(gè)背襯軸承組成,就決定了配輥時(shí)對輥徑尺寸有嚴(yán)格的要求[2]。1 根背襯輥由6 個(gè)背襯軸承組成,中間2 個(gè)背襯軸承直徑最大,往邊上的逐漸減小且相近2 個(gè)軸承間直徑差不超過0.006 mm,相鄰的背襯輥直徑差不大于0.100 mm。上下工作輥輥徑差不大于 1.000 mm。第一中間輥?zhàn)笥逸亸讲畈淮笥?.005 mm,上下輥徑差不大于 1.000 mm。第二中間輥?zhàn)笥逸亸讲畈淮笥?.005 mm,上下輥徑差不大于1.500 mm。認(rèn)真執(zhí)行以上配輥的要求,才能降低軋輥消耗,降低成本。

        2.2.3 軋輥更換規(guī)程

        2.2.3.1 工作輥更換基準(zhǔn)

        工作輥區(qū)分見表1。

        表1 工作輥區(qū)分表

        工作輥更換基準(zhǔn)見表2。

        表2 工作輥更換基準(zhǔn)表

        備注:異常情況更換工作輥視情況而定(包括換輥后仍有輥印等不良缺陷)。

        2.2.3.2 中間輥更換基

        中間輥更換基準(zhǔn)見表3。

        表3 中間輥更換基準(zhǔn)表

        備注:表面品質(zhì)發(fā)生異常時(shí)及時(shí)確認(rèn)/更換中間輥。

        2.2.3.3 支撐輥更換基準(zhǔn)

        支撐輥更換基準(zhǔn)見表4。

        表4 支撐輥更換基準(zhǔn)表

        備注:表面品質(zhì)發(fā)生異常時(shí)及時(shí)確認(rèn)/更換支撐輥。

        嚴(yán)格執(zhí)行上述的軋輥更換規(guī)程,能有效地提高產(chǎn)品的品質(zhì),且能減少軋輥的損傷,降低生產(chǎn)成本。

        2.3 潤滑工藝

        20 輥軋機(jī)一般是使用軋制油潤滑,結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際要求,軋制油需要符合表5 的技術(shù)指標(biāo)要求。

        表5 軋制油技術(shù)指標(biāo)表

        在軋制過程中,軋制油的流量要保證在7 500 L/min 以上,并且軋制油溫度控制在40 ℃左右,要保持軋制過程中充分的潤滑性,使鋼帶表面不出現(xiàn)熱劃痕、軸承印、色差等質(zhì)量缺陷。軋制完成后,鋼帶表面溫度不能高于80 ℃,鋼帶表面殘留物不能超過20 mg/㎡,從而影響表面反射率,鋼帶表面退火后表面殘留物不能超過5 mg/㎡,造成反射率低,清凈性差等問題。

        2.4 典型軋制規(guī)程

        以我公司20 輥軋機(jī)軋制304 鋼種為例,鋼帶厚度1.4 mm,板寬1 250 mm,經(jīng)過9 個(gè)道次軋制之后為0.310 mm,具體軋制規(guī)程見表6。

        該軋制規(guī)程符合304 鋼種的軋制特性,前道次壓下率大,后道次壓下率小的軋制規(guī)則。在張力的使用上,由于前幾個(gè)道次大道次壓下量大,為了保證在軋制過程中不出現(xiàn)打滑,把張力調(diào)大,且前張力須比后張力大[3]。后道次軋制時(shí),一般使用前張力略高于后張力,一般高5 kN~10 kN 即可,可以有效提高軋制速度,提高產(chǎn)能。

        表6 1.4 mm 軋0.310 mm 軋制工藝表

        3 結(jié)語

        20 輥軋機(jī)屬于高精度設(shè)備,軋輥眾多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,主要用來軋制薄帶和精密帶,掌握20 輥軋機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)已成為一個(gè)企業(yè)的實(shí)力標(biāo)志。在該基礎(chǔ)上,還需要有配套的生產(chǎn)工藝,才能生產(chǎn)出來符合客戶使用的精密帶,完善的壓下工藝、軋輥工藝和潤滑工藝能有效地降低斷帶率,減少軋制成本,提高產(chǎn)量和質(zhì)量,充分發(fā)揮20 輥軋機(jī)的先進(jìn)性,提高企業(yè)的市場競爭力。

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