濟(jì)鋼雙機(jī)架四輥可逆式冷軋機(jī)組簡介

1、濟(jì)鋼雙機(jī)架四輥可逆式冷軋機(jī)組簡介第28卷第6期2006年12月山東Shandong冶金MetallurgyVo1.28,No.6December20o6?生產(chǎn)技術(shù)-濟(jì)鋼雙機(jī)架四輥可逆式冷軋機(jī)組簡介劉江,李洪翠(濟(jì)南鋼鐵股份有限公司冷軋廠,山東濟(jì)南250101)擅耍:介紹了濟(jì)鋼雙機(jī)架冷軋機(jī)組,該機(jī)組由SMS進(jìn)行技術(shù)總承,采用四輥可逆式冷軋機(jī),裝備先進(jìn)的測厚,測速,測張等澍量系統(tǒng),采用了CVC竄輥,彎輥,多區(qū)冷卻,軋輥傾斜等多種板形控制手段,前饋,后饋,流量控制等多種高精度厚度控制措施,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)穿帶,軋鋼,甩尾.還介紹了雙機(jī)架冷軋機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)及其產(chǎn)品.美詞.gg機(jī)架冷軋機(jī)組;四輥可逆式冷軋機(jī);控制

2、手段中圈分類號(hào):TG333.7l文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1004-4620(2006)06-0020-031雙機(jī)架機(jī)組設(shè)備及主要參數(shù)濟(jì)南鋼鐵股份有限公司冷軋廠(簡稱濟(jì)鋼冷軋廠)雙機(jī)架冷軋機(jī)組(CCM)于2005年5月開始安裝,2005年l2月8日正式投產(chǎn).該冷軋機(jī)組屬四輥可逆式CVC軋機(jī),采用高架,緊湊式布置.主要設(shè)備包括2架四輥可逆式軋機(jī),l臺(tái)開卷機(jī),2臺(tái)卷取機(jī),其工藝布置形式如圖l所示.附屬設(shè)備包括步進(jìn)梁,鋼卷小車,液壓系統(tǒng),潤滑系統(tǒng),乳化液系統(tǒng)等.(1)軋機(jī):主要技術(shù)參數(shù):軋機(jī)牌坊立柱尺寸收稿日期:2006-0614作奢簡介:劉江(1955一),男,江西南昌人,1978年畢業(yè)于江西冶金學(xué)

3、院金屬壓力加工專業(yè).現(xiàn)為濟(jì)鋼冷軋廠廠長,高級(jí)工程師,主要從事軋鋼工藝技術(shù)研究及管理工作.JLJL一1rLLLL一l.i.i.i.pI.I.一IIiiaIII澆鑄方向芒,.um-澆鑄方向圍1噴桿由兩排改為4排5結(jié)束語2|軋機(jī)l?軋機(jī)圍1濟(jì)鋼雙機(jī)架機(jī)組工藝布置示意圈630mm600mm;工作輥輥身尺寸45o,垂400mm1950mm;支撐輥輥身尺寸西1250/l150ram1750mm;最大軋制力20000kN;主電機(jī)功率6000kW;最大軋制速度1350m/min;CVC最大竄輥量4-lOOmm.(2)開卷機(jī):用于打開帶卷并提供后張力,開卷機(jī)區(qū)域配備有帶鋼對(duì)中裝置(CPC),三輥夾送和直鑄坯_+

4、鑄坯_+田2對(duì)輥?zhàn)又苯永鋮s改為對(duì)鑄坯表面冷卻圈3加長噴桿長度濟(jì)鋼第三煉鋼廠經(jīng)過長期對(duì)設(shè)備運(yùn)行規(guī)律的摸索,總結(jié),對(duì)設(shè)備出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析,并結(jié)合實(shí)踐對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)及維護(hù)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),取得了顯著的效果.弧形段實(shí)現(xiàn)在線調(diào)整開口度前,壽命約為20萬t,采取改進(jìn)措施實(shí)現(xiàn)在線調(diào)整開口度后,壽命達(dá)到了84萬t;水平段改進(jìn)后,壽命由不到4o萬t提高到126萬t.ReasonAmdystsandCountermeasuresofInfluencingtheSerdceLifeofSlabCCMSegmentZHOUNing(No.3SumhrkingPlantofJinanIronandsteelCm,Ltd.,J

5、inan250101,Chma)roIlgln1ereplacingtimesstatisticsandthereplacing阻umanalysisofslabCCMsegments,thensdecreasingthevicelivesofthesegnaentsarefundout:oneisthetoleranceproblemoftlIerollgapvalueinbowsegments,theotheroneisthepoorcooSngproblemofhorizontalsegmentrollers.Bytakingsomeme瞻u瑚.such聃improvingadjusti

6、ngprecisionandmeansandmeasuringmethodofthecatinggap,changingthearrangementandstructureofthenozzlesandimprovingthespraycedingform,thesegmentsservicelivesisprdongadnotably:thebowsegmentsservicelivesBreimprovedfrom200,000tonto840,000tonandthehorizonlsegments髓rviceli,resareimprovedfromlessthan400,000ton

7、t01,260,000ton.1WD:continuouscastingmachine(CCM);segment;servicelife;influencefator,countermeasure;castinggap201.1-=劉江等濟(jì)鋼雙機(jī)架四輥可逆式冷軋機(jī)組簡介2006年第6期頭裝置.帶鋼對(duì)中裝置的功能是由傳感器監(jiān)測帶鋼邊部位置,為開卷機(jī)伺服缸提供反饋信號(hào),對(duì)進(jìn)入軋機(jī)的帶鋼進(jìn)行動(dòng)態(tài)對(duì)中,保證穩(wěn)定軋制,避免或減少跑偏,減少生產(chǎn)事故的發(fā)生;三輥夾送和直頭裝置的功能是矯直帶材頭部成微翹的形狀,便于順利穿帶.主要技術(shù)參數(shù):卷筒膨脹直徑630mm;卷筒公稱直徑610mm;卷筒收縮直徑560mm;

8、開卷機(jī)橫向竄動(dòng)范圍100mm.(3)卷取機(jī):功能是卷取帶鋼,為下一道軋制開卷,同時(shí)提供張力;在返回軋時(shí),卷取機(jī)對(duì)離開軋機(jī)的鋼帶進(jìn)行上卷取并保持張力.主要技術(shù)參數(shù):卷筒膨脹直徑610ram;卷筒收縮直徑586mm;驅(qū)動(dòng)液壓缸行程1700mm;膨脹液壓缸行程68mm.(4)乳化液系統(tǒng)(軋制潤滑系統(tǒng)):主要包括乳化液箱,泵站,磁分離器,撇油裝置,原油罐,脫鹽水罐,污泥處理裝置等,實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)利用,并需要不斷補(bǔ)充新水和軋制油.乳化液系統(tǒng)的功能主要是向軋輥及輥縫噴射乳化液.為軋制過程提供潤滑,同時(shí)起到冷卻軋輥,清潔帶鋼和軋輥表面的作用.關(guān)鍵工藝技術(shù)參數(shù):主箱容量150m3;基油罐容量30m3;脫鹽水罐容

9、量30m3;污泥箱30m3;乳化液工作溫度506o;皂化值KOH含量大于140mg/g;有效濃度3%5%;pH值4.56.5;電導(dǎo)率小于300us/em.乳化液系統(tǒng)對(duì)維護(hù)要求較高,不僅要嚴(yán)格控制各工藝參數(shù)的波動(dòng),還要防止乳化液受到污染.各種機(jī)械的液壓油,潤滑油,油膜軸承油,帶鋼酸洗殘液,脫鹽水的pH值,電導(dǎo)率和離子含量等都對(duì)乳化液有重要影響.如果乳化液受到嚴(yán)重污染不能起到有效的潤滑作用,就必須將整箱乳化液部分或全部排掉,重新酉己置大約需要一到兩個(gè)班次的時(shí)間.2主要工藝控制功能軋機(jī)系統(tǒng)配備了3個(gè)測厚儀,3套激光測速儀,3個(gè)張力輥.1套平直度測量儀,以及各種傳感器,光電開關(guān),接觸開關(guān),限位開關(guān)等檢

10、測設(shè)備,用以實(shí)現(xiàn)過程的自動(dòng)控制和工藝控制.軋機(jī)的一級(jí)主要自動(dòng)控制功能包括自動(dòng)上卷,自動(dòng)穿帶,自動(dòng)軋鋼,自動(dòng)甩尾,反向自動(dòng)穿帶和自動(dòng)卸卷等.這些自動(dòng)控制功能的實(shí)現(xiàn)對(duì)各種條件的要求比較高,只要有一項(xiàng)不滿足條件,相關(guān)自動(dòng)功能就不能實(shí)現(xiàn),這對(duì)原料條件,設(shè)備狀態(tài),檢測元件的維護(hù)及操作工的操作水平等都提出了很高的要求.工藝控制系統(tǒng)主要包括液壓輥縫調(diào)節(jié)系統(tǒng),厚度控制系統(tǒng)和平直度控制系統(tǒng)等.2.1液壓輥縫調(diào)節(jié)系統(tǒng)(HGC)液壓輥縫調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括位置控制,傾斜控制,工作輥彎輥(WRB)控制,工作輥CVC竄輥控制和多區(qū)冷卻控制等.位置控制通過快速響應(yīng)控制回路實(shí)現(xiàn).液壓輥縫調(diào)整系統(tǒng)的設(shè)定值,由調(diào)整位置的設(shè)定值和輥縫厚

11、度控制的傾斜位置設(shè)定值進(jìn)行設(shè)定.位置控制系統(tǒng)總是處于啟動(dòng)狀態(tài).為了防止軋機(jī)機(jī)架和調(diào)整液壓缸受到損害,對(duì)實(shí)際的軋制力一直進(jìn)行監(jiān)控.軋輥可繞機(jī)架中心進(jìn)行傾斜,也可由操作工手動(dòng)進(jìn)行或由平直度控制自動(dòng)進(jìn)行.每個(gè)機(jī)架都酉己備了工作輥彎輥系統(tǒng)和竄動(dòng)系統(tǒng).2.2厚度控制系統(tǒng)(GCS)厚度控制系統(tǒng)包括4個(gè)模塊:目標(biāo)控制(TGT),厚度前饋控制(FFC),厚度后饋控制(FBC),流量控制(VVC).目標(biāo)控制器的作用是起車時(shí)快速達(dá)到設(shè)定厚度.在開始軋制時(shí)預(yù)設(shè)輥縫,并不能準(zhǔn)確地得到設(shè)定點(diǎn)厚度,為盡快得到設(shè)定值厚度,通過斜坡改變位置,直至測量的或計(jì)算的出口厚度達(dá)到公差范圍.斜坡控制結(jié)束后,起動(dòng)輥縫控制.斜坡速度根據(jù)軋

12、機(jī)出口速度按當(dāng)前方式進(jìn)行計(jì)算,這樣無論軋制過程中速度變化如何,總保持恒定的厚度梯度.厚度前饋控制(FrO)模塊主要用來消除或減小由于原料厚度波動(dòng)等對(duì)出口厚度的影響,以來料厚度與設(shè)定厚度的差值為輸入量,以輥縫的調(diào)節(jié)量為輸出量.監(jiān)控ACC以出I:Zl厚度與目標(biāo)厚度的差值為輸入量調(diào)節(jié)壓下.為了控制速度變化導(dǎo)致的厚度波動(dòng),引入了流量控制.2.3平直度控制系統(tǒng)該軋機(jī)采用了4種平直度控制手段,包括CVC竄輥,工作輥正負(fù)彎輥,1機(jī)架的多區(qū)冷卻系統(tǒng),液壓AGC,并通過軟件實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制.2.3.1工作輥彎輥(WRB)該系統(tǒng)包括一個(gè)彎輥力控制環(huán),彎輥控制所需的伺服閥和開關(guān)閥,彎輥力通過工作輥軸承座作用在工作輥輥

13、頸上,使工作輥產(chǎn)生附加彎曲,改變輥縫形狀,可根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)正彎或負(fù)彎.彎輥力設(shè)定因素一個(gè)來自平直度控制偏差,另一個(gè)來自板形儀(PGM)的偏差.操作者可以撥動(dòng)開關(guān)或控制元件手動(dòng)調(diào)整設(shè)定值.2.3.2工作輥竄輥CVC其基本原理是將上下工作輥輥身都磨削成相同的S形,將其中一根輥?zhàn)有D(zhuǎn)180布置,從而輥縫就形成對(duì)稱的斷面形狀.當(dāng)上,下工作輥沿軸向相對(duì)竄動(dòng)時(shí),隨軋輥凸度的變化,輥縫輪廓也相應(yīng)變化,形成連續(xù)可變的凸度,有效適應(yīng)帶鋼的斷面形狀.2.3.3多區(qū)冷卻系統(tǒng)(MCS)在1軋機(jī)出口側(cè),上下工作輥安裝了多區(qū)冷卻系統(tǒng),對(duì)著上下工作輥各2l2006年12月山東冶金第28卷有一根乳化液噴射集管,每根集管上裝有3

14、4個(gè)可單獨(dú)控制的乳化液噴嘴,通過控制噴嘴的開關(guān)及流量調(diào)節(jié)軋輥的局部溫度和膨脹程度,有選擇地冷卻工作輥輥身,來控制帶鋼局部平直度偏差.它能有效補(bǔ)償其它機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)無法完成的局部殘余平直度偏差,提高平直度控制能力.DDQ級(jí)(深沖級(jí)),以及少量抗拉強(qiáng)度不超過490MPa的低合金高強(qiáng)鋼等;牌號(hào)包括日標(biāo)的SPCC,SPCD,SPCE,德標(biāo)的Stl2,St13,Stl4等;規(guī)格為厚度0.32.5mm,寬度9001650mm,厚度精度達(dá)5m;主要面向建筑業(yè),輕工業(yè),金屬制品業(yè),農(nóng)機(jī)制造業(yè),汽車制造業(yè),家電行業(yè)等.3雙機(jī)架生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)5分析及建議3.1優(yōu)點(diǎn)(1)工藝布局緊湊,節(jié)約用地;(2)生產(chǎn)流程短,生產(chǎn)

15、靈活性高;(3)較冷連軋機(jī)組有節(jié)能,清潔,高效的優(yōu)點(diǎn);(4)機(jī)組獨(dú)立,軋機(jī)有效作業(yè)率高;(5)投資相對(duì)較少,收效快.32缺點(diǎn)(1)成材率低.雙機(jī)架理論上的最高成材率也只有95%左右.因?yàn)榭赡媸杰堉?頭尾都有一部分軋不到,成材率不僅比連軋低,比單機(jī)架也低,因?yàn)閮蓚€(gè)機(jī)架的關(guān)系,頭尾厚度不合的部分比單機(jī)架還長.因此,為了提高成材率,要提高卷重,降低原料厚度,增加原料卷長度,減少頭尾不合格部分的比例.(2)產(chǎn)量低,軋制過程不穩(wěn)定.純軋時(shí)間所占生產(chǎn)時(shí)間比例低,軋制效率,生產(chǎn)能力低,同時(shí)軋制過程反復(fù)上卷,卸卷,起車,停車,加減速,軋制過程不穩(wěn)定.因此為了提高產(chǎn)量和增加生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性,應(yīng)增加原料卷的卷重.

16、(3)軋制道次一般固定為4道次,總壓下能力不如五機(jī)架連軋.4產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及主要用途濟(jì)鋼冷軋機(jī)組的設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為80萬t,包括40萬t冷硬卷(20萬t鍍鋅用卷)和40萬t冷軋卷(退火卷).生產(chǎn)的鋼種主要以低碳和超低碳鋼為主,產(chǎn)品級(jí)別分為cQ級(jí)(商用級(jí)),DQ級(jí)(沖壓級(jí)),(1)缺乏在線或離線質(zhì)量檢查手段,存在質(zhì)量控制隱患.冷連軋一般都配有離線開卷檢查線,主要用以檢查表面質(zhì)量,既能保證進(jìn)行質(zhì)量檢查,又不影響生產(chǎn).目前濟(jì)鋼雙機(jī)架冷軋機(jī)組沒有配置開卷檢查線,只能停車檢查帶鋼表面質(zhì)量,而且人要進(jìn)入卷取機(jī)內(nèi),既影響生產(chǎn)速度,又不安全.因此以后要考慮上一套在線或離線的表面質(zhì)量檢查設(shè)備.(2)需增加一套平直度儀

17、,加強(qiáng)板形控制能力,提高帶鋼特別是薄規(guī)格產(chǎn)品的質(zhì)量.當(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí)為了控制總投資,2#軋機(jī)出口省了一套平直度儀,因此目前軋制兩個(gè)軋程,只有成品道次才有自動(dòng)平直度控制,第一道次只能靠人工調(diào)節(jié)帶鋼平直度,這在一定程度影響了帶鋼特別是薄規(guī)格帶鋼的平直度控制能力.(3)后續(xù)工序處理能力不足,冷硬卷產(chǎn)量比例太大,要盡快擴(kuò)大退火能力.設(shè)計(jì)上24座罩式退火爐,退火能力35萬t左右.目前罩式爐一期12座爐子已投產(chǎn),二期罩式爐12座爐臺(tái)預(yù)計(jì)2007年年底投產(chǎn).目前的問題是冷硬卷比例太大,冷硬卷直接銷售市場小且附加值低.目前市場上對(duì)冷軋卷(退火卷)的市場需求很大,而且附加值高.因此濟(jì)鋼應(yīng)盡快擴(kuò)大冷軋廠的退火能力至60

18、70萬t左右,初步測算共需40座左右的罩式退火爐,因此應(yīng)盡快考慮擴(kuò)大退火能力.BriefIntroductionofJigangTwoStandFourHiglIReversingColdMillUnitLIUJiang,LIHong-eui(TheColdRollingPlantofJinanIronandStoslGroupCo.,Ltd.,Jinan250101,China)Ahatr:Jigangtwo-standcoldrollingmillunitisintroduced,whichisprovidedbySMS.Theformoftheunitis4highreversingcoldmil1.ItequippedadvancedmeasuringsDtemsuchlaserspeedgauge,X-raygauge,ten