1、热连轧生产工艺 一 带钢热连轧生产工艺的发展二 热连轧生产工艺及设备1 加热炉2 除鳞3 粗轧机4 调宽5 精轧机组 一 带钢热连轧生产工艺的发展 第一套热连轧机于1926年诞生于美国 我国第一套热轧宽带钢轧机始建于1957年 即鞍钢的半连续轧机 我国现有辊身长度在1422mm以上的热轧宽带钢轧机30多套 近十几年 热轧带钢工艺发生了一系列变化 连铸连轧 无头轧制及半无头轧制技术得到应用 为了与新发展的热轧带钢生产工艺相区别 将过去长期以来所采用的带钢热连轧工艺称为传统带钢热连轧 二 热连轧生产工艺及设备 热轧工艺 1 加热炉加热质量直接影响轧制带钢的质量 加热炉出炉温度为1200 1280
2、2 除鳞粗轧除鳞设备用于清除板坯表面的一次氧化铁皮 其主要形式有辊式除鳞机和高压水除鳞装置 辊式除鳞机分为二辊水平机架除鳞机RSB和立辊式除鳞机VSB 二辊水平机架除鳞机在作为粗轧机水平轧机使用的同时 通过对板坯的压下压碎板坯表面的氧化铁皮 并用高压水将氧化铁皮清除 立辊式除鳞机在对板坯宽度进行侧压的同时 通过侧压力的作用而使板坯表面的氧化铁皮破碎 再用高压水将氧化铁皮清除 高压水除鳞装置不用机械设备对板坯进行压下 只用高压水清除板坯表面的氧化铁皮 粗轧高压水除鳞装置位于加热炉和第1架粗轧机之间 常用除鳞水压为15 22MPa 与辊式除鳞机相比 粗轧高压水除鳞装置结构简单 设备质量轻 清除氧化
3、铁皮效果好 应用广泛 如图所示 粗轧区设置5 6台粗轧机进行连续 不可逆 轧制 这种布置由于粗轧道次限制为5 6道次 加上设备重量过大 生产线过长 目前基本不再采用 3 粗轧机粗轧机的水平轧机是把热板坯减薄成适合于精轧机轧制的中间带坯 粗轧机的布置有四种方案 1 全连续式 2 3 4连续式 3 4连续式粗轧机由可逆式轧机和不可逆式轧机组成 这一布置增加了灵活性 缩短了轧线长度 但设备重量仍较大 3 半连续式 即两机架均为可逆轧机 分别可轧制3 5道次 4 单机架 即采用一架强力粗轧机进行3 7道次可逆轧制来满足精轧的坯料要求 采用单机架粗轧机的布置大大缩短了粗轧区长度 这对减少板坯温降十分有利
4、 而这将直接影响精轧成品的厚度 4 调宽 由于连铸机改变连铸板坯宽度的能力较小 不能满足热轧带钢轧机的各种宽度规格 由粗轧机的立辊根据热轧带钢轧机需要的各种宽度规格的板坯宽度进行控制 也就要求使用连铸板坯的热轧带钢轧机具有调节板坯宽度的功能 即要有板坯宽度大侧压设备 热轧带钢轧机发展了立辊轧机 定宽压力机等形式的板坯宽度侧压设备 1 立辊轧机 立辊轧机位于粗轧机水平轧机的前面 大多数立辊轧机的牌坊与水平轧机的牌坊连接在一起 立辊轧机主要分为两大类 即一般立辊轧机和有AWC功能的重型立辊轧机 一般立辊轧机结构简单 主传动电机功率小 侧压能力普遍较小 而且控制水平低 辊缝设定为摆死辊缝 不能在轧制
5、过程中进行调节 带坯宽度控制精度不高 有AWC功能立辊轧机结构先进 主传动电机功率大 侧压能力大 具有AWC功能 在轧制过程中对带坯进行调宽 控宽及头尾形状控制 不仅可以减少连铸板坯的宽度规格 而且有利于实现热轧带钢板坯的热装 提高带坯宽度精度和减少切损 2 定宽压力机 定宽压力机位于粗轧高压水除鳞装置之后 粗轧机之前 用于对板坯进行全长连续的宽度侧压 定宽压力机每道次侧压量大 可大大减少板坯宽度规格 有利于提高连铸机的产量 还可降低板坯库存量 定宽压力机主要有两种形式 即长锤头定宽压力机和短锤头定宽压力机 长锤头定宽压力机的锤头略长于板坯长度 在一个侧压行程中板坯全长边部同时受到挤压 与立辊
6、轧机相比 长锤头定宽压力机可以改善带坯头尾及边部形状 避免头尾失宽 但其调宽量较小 且设备结构庞大 投资大 安装维护也不方便 短锤头定宽压力机的锤头远小于板坯长度 侧压行程中锤头从板坯头部至尾部依次快速进行挤压 实现大侧压调宽 5 精轧机组 精轧机组是成品轧机 布置在粗轧机组中间辊道或热卷箱的后面 是带钢热连轧线的核心设备 精轧是决定产品质量的主要工序 带钢的力学性能主要取决于精轧机终轧温度和卷取温度 1 精轧机组布置精轧机组的布置有多种形式 在我国的热轧带钢轧机中 精轧机组的布置主要有5种 如图2 13 18所示 鞍钢1700和攀钢1450的精轧机组布置同属a类武钢1700和本钢1700的精
7、轧机组布置属b类太钢1549和梅钢1422的精轧机组布置属c类宝钢2050和鞍钢1780的精轧机组均布置属d或e类 2 精轧机组主要设备 切头飞剪边部加热器精轧除鳞箱精轧机前立辊轧机FIE精轧机列设备 传动装置 压下装置 活套装置热轧工艺润滑装置除尘装置辊道及带钢冷却装置精轧机换辊装置 3 精轧机组板形控制 精轧机组的板形控制包含两个方面的内容 第一是对带钢横断面形状的控制 第二是对带钢的平直度的控制 在20世纪80年代以前 精轧机组均采用四辊式轧机 之后 由于市场对带钢的板形质量要求愈来愈高 为了适应市场需要 增大板形控制能力 实现自由程序轧制技术 研制出了许多新型轧机 如工作辊和中间辊可轴
8、向移动的六辊HC轧机 成对轧辊交叉PC轧机 连续可变凸度CVC轧机 支撑辊凸度可变VC轧机 弯辊和轴向移动 WRB WRS 轧机 因此精轧机组出现了单一或多种轧机形式的组合 目前我国热轧带钢轧机精轧机组的组合方式见表2 13 3 4 带钢温度控制 热轧带钢的终轧温度一般为800 900 卷取温度通常为550 650 从精轧机末架到卷取机之间必须对带钢进行冷却 以便缩短这一段生产线 从终轧到卷取这个温度区间 带钢金相组织转变很复杂 对带钢实行控制冷却有利于获得所需的金相组织 改善和提高带钢力学性能 常用的带钢冷却装置有层流冷却 水幕冷却 高压喷水冷却装置等多种形式 高压喷水冷却装置结构简单 但冷却不均匀 水易飞溅 新建厂已很少采用 水幕冷却装置水量大 控制简单 但冷却精度不高 有许多厂在使用 层流冷却装置设备多 控制复杂 但冷却精度高 目前广泛使用 层流冷却装置主要由上集管 下集管 侧喷 控制阀 供水系统及检测仪表和控制系统组成 层流冷却的水压稳定 水流为层流 通常采用计算机控制 控制精度高 冷却效果好 层流冷却系统依据带钢钢种 规格 温度 速度等工艺参数的变化 对冷却的物理模型进行预设定 并对适应模型更新 从而控制冷却集管的开闭 调节冷却水量 实现带钢冷却温度的精确控制 通常层流冷却装置分为主冷却段和精调段 典型的冷却方式有 前段冷却 后段冷却 均匀冷却和两段冷却
