可逆式冷轧机新轧制方式

可逆式冷轧机新轧制方式对于年产能15-30万t规模的冷轧带钢生产企业，一般使用投资成本相对不高的可逆式冷轧机。这种可逆式冷轧机在新兴经济体国家主要生产普通碳钢带卷，在发达国家也用于生产小批量高强度钢或特殊钢带卷。由于不是连续轧制，可逆式冷轧机组存在诸多缺点：头尾端一定存在未被轧制部分，从而降低材料收得率，在带卷更换、穿带以及带卷在卷筒上助卷等需消耗时间，降低生产率。新型冷轧方式的开发，采用了引带及一台点焊机，确保未被轧制部分长度减少，从而旨在提高生产率。1可逆式冷轧机组概述可逆式冷轧机组传统轧制方式要点可逆式冷轧机组主要由一套机组、一台开卷机（开卷卷筒）、一台入口收卷机（张力卷筒）和一台出口收卷机（张力卷筒）组成。多数情况下，在轧机出口侧安装一台用于剪断钢带的剪刀，同时也在入口侧布置一台钢带压力机。酸洗后的热轧钢卷插入开卷卷筒，经穿带送至张力卷筒后，钢带头端插入夹爪内，保证钢带在收卷机卷筒上绕几圈，通过轧机轧辊完成规定的压下，并在轧机和每一卷筒间建立起张力。之后，开始第一道次轧制。当热轧钢卷全部离开开卷机时，张力消失，因此通过使用钢带压力机产生摩擦力，实现尺寸不合的材料量降低。当对高生产率的要求高于材料收得率时，可能不采用钢带压力机，而立即开始第二道次轧制。在第二道次，钢带尾端插入入口张力卷筒的夹爪内，保证钢带在张力卷筒上绕几圈，在轧机上完成规定压下，并在轧机和每一卷筒间建立起张力。之后，轧制过程重复直至达到产品厚度。有时产品是经过奇数道次完成轧制的，如一道次、三道次、五道次等，或者是经过偶数道次完成轧制的，如两道次、四道次、六道次。然而，产品经奇数道次完成轧制是经常采用的，这是因为生产线上的设备限制以及至下道工序的工艺流限制等等。尽管由于没有被轧制而不会变成产品的那部分（不合标准尺寸部分）在钢带纵向的两端都存在，但是入口端由布置在轧机出口侧的剪刀剪掉，并从入口张力卷上卸下作为一个小卷进行处理。另一方面，在轧机出口侧的不合标准尺寸部分仍留在从出口张力卷上卸下来的产品卷的内圈，需要由后续工艺或最终用户处理。传统的减少未轧材量的技术基于上述原因，提出了各种措施来减少轧材纵向两端的未被轧制部分长度。其中一种方法是采用无张力轧制，即当材料纵向两端的各端从张力卷筒出来时，之后继续进行可逆轧制。由于这种方式是靠近钢带两端的部分在没有任何张紧的情况下进行轧制，存在穿带不稳定或者板形和厚度不好的担忧。而且，由于无张力轧制是在低速下进行的，需要花费时间将钢带夹住和从张力卷筒上取下，生产率降低是不可避免的。第二个方法是在可逆式轧制设备旁边增设一个钢卷准备线，在准备线上，完成将钢带两端与另一钢卷点焊而成长卷的工作，或者在钢带两端焊上引带。这种方法除了轧制设备外，还需要额外的设备投资。2使用引带和点焊机的Zoom-MillTM开发开发背景如前所述，在传统可逆轧机轧制时，钢带头尾两端出现未轧部分，因此，认为通过提前准备，将一个基卷的头端焊上这一部分作为引带，将会减少钢卷未轧部分长度。如果使用具备在线跟踪记录的点焊机，则可布置相对不昂贵的设备，并且由于焊接时间短，可缩短操作时间。在开发过程中，需要检验的项目包括焊接部分的强度和持久性如何、通过点焊能否获得足够的轧制张力、如果采用轧制油是否会出现问题等等。中试使用直接压力机获得点焊点的强度等各种基本数据后，在一条中试线上安装了一个点焊机实验设备，接着进行试验。用不同厚度引带和热轧卷组合以及不同宽度引带和热轧卷组合进行每一次试验，在开卷卷筒与张力卷筒之间施加张力的状态下，通过重复开卷/重卷检验焊接部分的强度和持久性。试验结果根据试验结果，每种厚度组合的所需焊点数如表1所示。在这里，所需轧制张力设定为60kN。可以看出，12个或更多焊点足以应付每一情况。另外，进行了一次用刷子涂齿轮油的试验，以检验当采用轧制润滑油时焊点强度，但是结果没有发现焊接强度出现下降。表1900mm宽钢带所需焊点数产品厚度，mm引带厚度，mm2.31.61.20.80.50.8----121.6885892.3108810-3.21210812-3Zoom-MillTM实际应用实际应用思考方向如果在钢带头尾端均焊上引带，则材料收得率明显提高，但相反却会限制生产率，这是由于需要花费时间来处理留在钢卷内圈的引带。在实际应用时，决定采用通过偶数道次完成轧制的这一方式，这样，仅在出口侧张力卷筒处提供引带，使用点焊机将它焊在热轧钢卷的头端，目的是提高生产率，同时减少钢卷未轧部分长度。这就是Zoom-MillTM的基本理念，如图1所示。出庁张力抵畀槿部•令羊合标址尺寸部4巖丈出圭存昂黑迎LQ.Srajna点増帆黑訂•卓与钢蕙才娥畔览井壇疋出庁张力抵畀槿部•令羊合标址尺寸部4巖丈出圭存昂黑迎LQ.Srajna点増帆黑訂•卓与钢蕙才娥畔览井壇疋±ti：（一史札!M轧制图1Zoom-MillTM基本理在轧制完成后，通过出口侧剪刀将焊接部分从引带上剪断，并用配套的入口钢卷小车将成品卷从生产线上取下，进行离线处理。这是由于清理焊接部分的设备没有设计集成到轧制线上，而且在线处理需要花费时间，也不利于提高生产率。3.2焊机结构和布置设计用于东南亚市场的可逆轧机的焊接机包括6个变压器、12组焊枪、一个升降装置和一个移动装置等。当焊机不投入使用时，未轧部分长度也不会加长。此外，当钢带测厚仪退至传动侧时，焊机可一起退至传动侧，这样可使如焊枪导电嘴更换等维护工作离线完成。如上所述，即使安装了这类焊机，生产线长度不会与以前不同，因此，这类焊机不仅可用在新建生产线，也可作为额外设备应用在现役可逆式轧制生产线上。Zoom-MillTM轧制方式Zoom-MillTM轧制方式如图2所示。位于出口张力卷筒上的引带与来自于开卷卷筒钢带头端通过点焊机彼此焊接在一起。无论产品宽带如何变化，一般完成6个位置X2次=12个位置（24个焊点）的点焊。一旦焊接部分往回移动至轧机咬入点附近，轧机就完成规定压下，在轧机与每一卷筒间建立起张力；之后，开始第一道次轧制。与传统轧制一样，第一道次轧制时在带尾使用

钢带压力机，以减少不合标准尺寸部分长度，从第二道次开始，轧制过程与传统轧制方式一样。最后一道次是偶数次，之后钢带由图2所示位置的剪切机剪断，并卷在入口张力卷筒上。此时，下一卷已经从开卷机上准备完毕，并与轧机出口侧待命的引带焊接在一起。图2Zoom-MillTM轧制方式过程引带设置非常方便：在传统轧制过程中，通过偶数道次轧制宽一些的钢卷，并且在最后一道次时在出口张力卷筒上保留10多米的钢卷，之后剪断钢卷，完成引带设置工作。4Zoom-MillTM轧制方式效果未轧部分长度减少量采用这种轧制方式，不合标准尺寸部分比例为0.7%，比传统工艺少1.4%，即使与使用钢带压力机的传统方式相比，也改善了0.9%。对于年产25万t的轧机而言，意味着未轧部分减少2250-3500t热轧卷，带来巨大的优势。此外，通过施加张力可以从头端轧制，与其他减少不合标准材料量所使用的方法相比，这种轧制方式认为在穿带稳定性、钢带厚度精度以及平直度方面都极佳。4.2生产率提高从表2可以看出，采用这种轧制方式，即使点焊需要一些时间，但每卷的处理时间（不包括轧制时间）可以缩短，这是由于减少等待将成品卷卸下运至离线位置以及将下一卷穿带到出口张力卷筒上并绕几卷的时间等等。表2每卷处理时间（不包括轧制时间）min传统轧制Zoom轧制道次数钢卷更换穿带设置喷润滑剂钢卷更换穿带设置喷润滑剂10.90.31.30.320.90.30.90.3300.300.3400.300.3500.300.3600.300.33.91.82.21.85.74.0图3给出在经4道次、5道次和6道次轧制单位时间产量（t/h）。可以看出，尽管工作量相同，但轧制道次数增加，则生产率越低，这是由于轧机加速、减速以及道次准备等时间的增加。■3套尺■丄占英尺.英尺slKtW4Lmt44.11^■3套尺■丄占英尺.英尺slKtW4Lmt44.11^那3:■MMMr出3图3各种宽度钢带的生产率图4给出传统5道次轧制与采用Zoom轧制方式分别进行4道次和6道次轧制时比较。

曲鼻裟尺*3.5襄尺口4叢尺图4不同轧制方式各种宽度钢带生产率比较可以看出，在采用Zoom轧制方式进行4道次轧制时，生产率进一步提高，即使对6道次轧制，生产率也比传统5道次高，这是缩短每卷准备时间带来的效果。另外，采用Zoom轧制方式，4道次轧制时生产率提高约10%,6道次轧制时生产率提高约2%。在实际生产过程中采用偶数道次时，不可能减少所有钢卷冷轧的道次数，但必须要增加