1、 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/生 产 实 践鞍 钢 5500 mm宽 厚 板 轧 机 技 术 及 装 备 概 述曲 圣 昱 ,王 明 林(鞍 钢 股 份 有 限 公 司 鲅 鱼 圈 钢 铁 分 公 司 ,辽 宁 营 口 115007)摘 要 : 介 绍 了 鞍 钢 5500 mm宽 厚 板 轧 机 的 主 要 装 备 和 工 艺 概 况 ,包 括 新 产 线 的 生 产 规 模 、产 品 品 种 及 所 应 用 的 先 进 技 术 等 。 重 点
2、 介 绍 了 控 轧 控 冷 等 工 艺 在 新 产 线 的 应 用 情 况 ,同 时 对所 应 用 的 主 要 装 备 及 相 关 参 数 进 行 了 简 要 叙 述 。关 键 词 : 宽 厚 板 轧 机 ;立 辊 轧 机 ;矫 直 机 ;控 轧 控 冷中 图 分 类 号 : TG333 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 1006 - 4613 (2010) 03 - 0049 - 04In troduction on Technology and Equ ipm en t Applied by5500 mm Heavy Pla te M ill of AngangQu She
3、ngyu, W ang M inglin(Bayuquan Iron vertical m ill; leveler; controlled rolling and cooling随 着 我 国 造 船 行 业 的 发 展 ,最 近 几 年 国 内 新建 和 改 造 了 数 十 条 中 厚 板 生 产 线 。 国 外 也 有 多 家钢 铁 企 业 正 在 筹 建 新 的 宽 厚 板 生 产 线 或 对 现 有 生产 线 进 行 改 造 。鞍 钢 5500 mm宽 厚 板 轧 机 工 程 是 鞍 钢 股 份有 限 公 司 在 营 口 市 鲅 鱼 圈 区 建 设 的 项 目 ,采 用 双机 架 四
4、 辊 式 可 逆 轧 机 ,粗 轧 机 后 设 置 立 辊 轧 机 ,该项 目 分 期 建 设 ,一 期 采 用 单 机 架 5000 mm 精 轧机 ,设 计 年 产 量 为 180万 t,在 粗 轧 机 等 预 留 设 施建 成 后 最 终 设 计 年 产 量 为 230万 t。 投 产 后 ,可 满足 国 内 市 场 对 大 口 径 输 油 气 管 线 、 高 强 度 船 板 、 高强 度 建 筑 结 构 板 、 压 力 容 器 板 等 的 需 求 。 本 文 对曲 圣 昱 ,工 程 师 , 1994年 毕 业 于 鞍 山 钢 铁 学 院 金 属 压 力 加 工专 业 ,现 从 事 轧
5、钢 生 产 技 术 管 理 工 作 。其 主 要 装 备 及 采 用 的 先 进 技 术 加 以 概 述 。1 原 料 及 产 品1. 1 原 料一 期 工 程 年 产 180 万 t成 品 钢 板 ,需 用 坯 料约 167. 22万 t。 定 尺 连 铸 坯 通 过 输 送 辊 道 从 厚 板连 铸 机 送 入 宽 厚 板 轧 机 坯 料 接 收 跨 ,经 板 坯 秤 称重 合 格 后 ,装 入 步 进 式 加 热 炉 。 二 期 工 程 建 成 投产 后 将 增 加 大 钢 锭 ,同 时 配 备 加 热 钢 锭 的 车 底 式炉 。鞍 钢 5500 mm厚 板 部 一 期 坯 料 主 要
6、 规 格 :厚度 分 200、 250、 300 mm三 种 ,宽 度 : 1 500 2 300mm,长 度 : 3 000 5 200 mm,最 大 单 重 为 28. 2 t。二 期 增 加 钢 锭 分 为 30 t和 60 t两 种 。 30 t钢锭 分 为 1 800 mm 850 mm 2 900 mm和 1 750942010年 第 3期 鞍 钢 技 术AN GAN G TECHNOLO G Y 总 第 363期 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. h
7、ttp:/mm 795 mm 2 900 mm两 种 规 格 ; 60 t钢 锭 分为 2 700 mm 1 000 mm 3 300 mm和 2 630 mm 900 mm 3 300 mm两 种 规 格 。1. 2 产 品1. 2. 1 产 品 品 种产 品 包 括 管 线 钢 板 、 造 船 钢 板 、 结 构 钢 板 、 锅炉 容 器 钢 板 、 耐 大 气 腐 蚀 钢 板 以 及 模 具 钢 板 等 。1. 2. 2 产 品 规 格产 品 最 大 宽 度 达 5 300 mm,一 期 产 品 的 最 大厚 度 为 150 mm,二 期 产 品 的 最 大 厚 度 为 400 mm ,
8、最 大 长 度 为 25 000 mm,宽 度 大 于 3 200 mm、 长 度大 于 13 000 mm的 钢 板 也 可 以 大 批 量 供 应 。产 品 按 常 规 轧 制 、 控 轧 控 冷 ( TMCP)、 热 处 理状 态 交 货 ,比 例 为 :普 通 轧 制 产 品 约 52% ,控 轧 控冷 约 40% ,热 处 理 约 8%。 计 算 机 自 动 组 板 、 全 自动 切 割 ,钢 板 厚 度 可 按 厚 度 0. 1 mm进 级 (船 板 厚度 大 于 20 mm时 亦 可 ) ,长 度 、 宽 度 可 按 1 mm进级 ,大 大 提 高 了 用 户 的 材 料 利 用
9、 率 。1. 2. 3 LP钢 板 生 产本 套 轧 机 有 轧 制 LP钢 板 的 能 力 ,在 投 产 后也 将 对 其 进 行 开 发 和 研 究 。 LP钢 板 即 纵 向 可 变厚 度 钢 板 ,其 厚 度 差 小 于 最 小 厚 度 ,最 小 厚 度 为10 mm时 ,最 大 宽 度 可 达 3 500 mm。2 采 用 的 技 术 及 装 备2. 1 控 轧 控 冷 工 艺5500 mm宽 厚 板 生 产 线 对 控 轧 控 冷 工 艺 的 实际 应 用 主 要 包 括 :(1) 轧 制 坯 料 加 热 制 度 的 选 择鞍 钢 5500 mm宽 厚 板 轧 机 一 期 工 程
10、配 备 了两 座 步 进 式 加 热 炉 ,通 过 对 炉 型 结 构 的 改 进 和 发展 ,满 足 了 高 产 、 优 质 、 低 耗 、 节 能 、 无 公 害 以 及 生产 操 作 自 动 化 的 工 艺 要 求 。 根 据 不 同 品 种 的 性 能要 求 ,将 加 热 制 度 分 成 四 类 ,每 类 加 热 制 度 设 计 不同 温 度 段 的 加 热 温 度 、 出 炉 温 度 及 在 炉 时 间 ,将 相关 参 数 输 入 到 烧 钢 模 型 中 。(2) 控 制 轧 制 工 艺 的 选 择鞍 钢 5500 mm宽 厚 板 轧 机 中 粗 轧 机 的 最 大轧 制 力 为 1
11、0. 5 104 kN,精 轧 机 的 最 大 轧 制 力 为10 104 kN,为 合 理 分 配 轧 制 道 次 提 供 了 前 提 条件 。 因 此 5500 mm宽 厚 板 轧 机 在 分 配 轧 制 道 次时 ,比 其 它 产 线 具 有 明 显 的 优 势 。 同 时 针 对 设 备特 点 ,该 宽 厚 板 生 产 线 还 制 定 了 相 应 的 轧 制 工 艺 ,调 整 了 开 轧 温 度 、 二 次 开 轧 温 度 、 终 轧 温 度 、 中 间坯 冷 却 厚 度 等 参 数 ,提 高 了 钢 板 性 能 的 过 程 控 制能 力 ,截 止 到 目 前 已 具 备 95个 钢
12、牌 号 、 178个 钢质 代 码 的 批 量 生 产 能 力 。(3) 控 制 冷 却 工 艺 的 选 择5500 mm宽 厚 板 轧 机 对 常 规 控 冷 产 品 采 用 层流 冷 却 方 式 ,对 高 冷 却 速 率 的 控 冷 产 品 采 用 喷 水冷 却 和 层 流 冷 却 组 合 的 方 式 ,在 该 装 置 上 可 实 现直 接 淬 火 (DQ )工 艺 ,全 套 装 置 具 有 冷 却 速 率 高 及冷 却 速 率 调 节 范 围 广 等 特 点 ,通 过 优 化 不 同 品 种的 开 冷 温 度 、 终 冷 温 度 、 冷 却 速 率 等 参 数 ,提 高 控冷 钢 板 的
13、 力 学 性 能 。2. 2 连 铸 板 坯 热 装 技 术厚 板 产 品 批 量 小 ,所 用 板 坯 规 格 多 ,热 装 计 划的 实 施 难 度 比 热 轧 带 钢 厂 大 。 鲅 鱼 圈 钢 铁 分 公 司针 对 5500 mm宽 厚 板 轧 机 同 期 建 设 了 一 条 连 铸坯 生 产 线 ,投 产 后 将 有 约 30%的 连 铸 板 坯 可 以 直接 从 连 铸 跨 辊 道 输 送 到 厚 板 部 加 热 炉 跨 ,还 有20%的 坯 料 通 过 合 理 安 排 轧 制 计 划 ,也 可 在 400 700 时 装 炉 。 由 于 热 坯 入 炉 后 质 量 好 、 温 度
14、均 匀 ,比 冷 坯 所 需 加 热 时 间 短 ,因 此 可 使 连 铸 坯 的表 面 烧 损 降 低 ,而 且 热 坯 入 炉 还 能 促 使 生 产 节 节奏 加 快 ,成 材 率 提 高 。2. 3 步 进 梁 式 加 热 炉步 进 梁 式 连 续 加 热 炉 是 一 种 靠 步 进 机 构 使 钢坯 在 炉 内 移 动 的 机 械 化 加 热 炉 。 炉 子 有 效 尺 寸 为11. 6 m 55 m,中 心 距 为 27 m。根 据 厚 板 产 品 的 特 点 ,要 求 加 热 炉 炉 温 调 整灵 活 性 高 、 板 坯 温 度 控 制 精 度 高 且 温 度 要 均 匀 。在
15、炉 子 稳 定 工 作 的 前 提 下 ,炉 内 各 点 的 温 度 可 以视 为 不 随 时 间 变 化 ,属 于 稳 定 态 温 度 场 ,近 似 地 当作 稳 定 态 传 热 ,金 属 内 部 热 传 导 则 属 于 不 稳 定 态导 热 。鞍 钢 5500 mm宽 厚 板 轧 机 的 产 量 大 ,所 以 必须 提 高 单 位 炉 底 面 积 的 产 量 (炉 底 强 度 ) ,强 化 加热 。 但 是 提 高 加 热 段 的 温 度 受 到 板 坯 加 热 质 量 的限 制 ,过 多 的 集 中 供 热 是 不 允 许 的 ,因 此 ,为 了 提高 炉 子 的 生 产 率 并 保 证
16、 加 热 质 量 ,此 加 热 炉 采 取10段 温 度 控 制 方 式 。2. 4 高 性 能 轧 机 及 高 精 度 轧 制 技 术5500 mm 宽 厚 板 轧 机 采 用 双 机 架 (粗 轧 机05曲 圣 昱 等 :鞍 钢 5500 mm宽 厚 板 轧 机 技 术 及 装 备 概 述 鞍 钢 技 术 2010年 第 3期总 第 363期 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/5500 mm +精 轧 机 5000 mm )的 布 置 方 式 ,均
17、 为 四辊 可 逆 轧 机 ,精 轧 机 后 设 置 了 立 辊 轧 机 ,轧 机 带 有弯 辊 和 CVCp lus的 板 形 控 制 技 术 ,配 合 立 辊 可 以更 好 的 控 制 钢 板 板 形 ,实 现 矩 形 化 轧 制 。 轧 机 具有 大 轧 制 力 以 及 高 精 度 的 AGC控 制 ,在 每 个 机 架后 面 设 置 测 厚 仪 。 轧 机 主 要 参 数 如 下 :粗 轧 机 最 大 轧 制 力 : 105 000 kN;粗 轧 机 、 精 轧 机 主 电 机 功 率 : 2 10 000 kW;粗 轧 机 工 作 辊 尺 寸 : 1 240 mm / 1 140 m
18、m 5500 mm;粗 轧 机 最 大 开 口 度 : 1 100 mm;精 轧 机 最 大 轧 制 力 : 100 000 kN;精 轧 机 工 作 辊 尺 寸 : ( 1 110 mm 1 210mm ) 5 300 mm;精 轧 机 最 大 开 口 度 : 550 mm。为 了 提 高 尺 寸 精 度 ,满 足 用 户 要 求 ,提 高 产 品成 材 率 ,鞍 钢 5500 mm宽 厚 板 轧 机 采 用 了 最 新 高精 度 轧 制 技 术 ,如 :厚 度 控 制 技 术 、 平 面 形 状 控 制技 术 、 板 形 控 制 技 术 等 。2. 4. 1 厚 度 控 制 技 术道 次
19、计 划 设 定 和 模 型 计 算 精 度 及 模 型 的 自 学习 功 能 ,决 定 了 钢 板 头 部 厚 度 精 度 ,而 AGC控 制精 度 决 定 钢 板 本 体 的 厚 度 精 度 。 鞍 钢 宽 厚 板 轧 机采 用 高 精 度 多 点 式 设 定 模 型 ,道 次 压 下 量 及 速 度制 度 由 过 程 计 算 机 计 划 设 定 模 型 进 行 自 动 计 算 及设 定 ,提 高 了 厚 度 控 制 精 度 。 设 定 模 型 包 括 :钢 板温 度 预 测 模 型 、 轧 制 压 力 预 测 模 型 (含 变 形 抗 力预 测 模 型 )、 轧 机 辊 缝 设 定 模 型
20、 (即 弹 跳 方 程 式 )。以 高 响 应 液 压 AGC 取 代 电 动 AGC,采 用 绝 对AGC技 术 ,厚 度 控 制 精 度 得 到 显 著 提 高 。绝 对 AGC是 根 据 道 次 计 划 设 定 模 型 预 测 的轧 制 压 力 为 目 标 值 ,根 据 实 测 轧 制 压 力 与 目 标 值的 偏 差 ,对 辊 缝 进 行 动 态 调 整 ,使 钢 板 全 长 达 到 所期 待 的 目 标 厚 度 。 反 馈 AGC将 近 置 式 测 厚 仪 设置 在 轧 机 的 出 口 处 ,在 正 向 道 次 轧 制 时 ,可 根 据 实测 厚 度 值 与 预 测 厚 度 值 的
21、偏 差 ,调 节 压 下 辊 缝 ,使厚 度 偏 差 为 零 。 前 馈 AGC在 进 行 逆 向 道 次 轧 制时 ,可 根 据 入 口 厚 度 波 动 值 预 测 轧 制 压 力 波 动 值 ,然 后 通 过 调 节 压 下 辊 缝 值 ,使 全 长 钢 板 厚 度 均 匀 。采 用 高 精 度 厚 度 控 制 技 术 后 ,由 于 厚 度 波 动 范 围缩 小 ,使 厚 度 超 差 比 例 下 降 ,同 时 可 采 用 更 高 效 的负 公 差 轧 制 ,成 材 率 可 提 高 0. 5% 1. 0%。2. 4. 2 平 面 形 状 控 制 技 术板 坯 在 成 形 轧 制 、 展 宽
22、轧 制 及 精 轧 轧 制 过 程中 ,由 于 端 部 重 复 发 生 不 均 匀 变 形 ,因 此 轧 后 钢 板的 平 面 形 状 无 法 保 持 矩 形 形 状 。 由 于 展 宽 比 (钢板 宽 度 /板 坯 宽 度 )及 延 伸 比 (钢 板 长 度 /板 坯 长度 )的 不 同 ,导 致 最 终 钢 板 的 形 状 呈 现 出 多 样 化 。轧 后 钢 板 在 切 成 成 品 子 板 时 ,母 板 头 尾 及 两边 的 非 规 则 区 域 需 切 除 ,这 部 分 切 损 对 成 材 率 的影 响 程 度 达 6%以 上 。 为 了 提 高 成 材 率 ,国 外 宽厚 板 厂 开
23、发 了 多 种 钢 板 平 面 形 状 控 制 方 法 ,鞍 钢5500 mm宽 厚 板 轧 机 采 用 最 典 型 的 立 辊 侧 压 法 及MAS轧 制 法 。(1) 立 辊 侧 压 法液 压 压 下 (AWC,短 行 程 )、 电 动 压 下 分 工 使用 ,立 辊 垂 直 升 降 。 立 辊 在 成 形 道 次 使 用 可 以 改善 边 部 形 状 ,在 展 宽 、 精 轧 道 次 使 用 可 以 使 边 部 矩形 化 。 在 板 坯 完 成 成 形 轧 制 ,旋 转 90 。 进 入 展宽 轧 制 之 前 ,先 经 立 辊 侧 压 ,起 到 改 善 钢 板 头 尾 形状 的 目 的
24、;板 坯 在 完 成 展 宽 轧 制 ,再 旋 转 90 。 进入 精 轧 轧 制 之 前 ,先 经 立 辊 侧 压 ,以 改 善 钢 板 的 宽度 形 状 ;在 精 轧 前 段 道 次 中 ,还 将 采 用 宽 度 自 动 控制 (AWC) ,以 提 高 宽 度 精 度 。(2) MAS轧 制 法MAS轧 制 法 是 通 过 绝 对 AGC,在 成 形 轧 制 及展 宽 轧 制 的 最 后 一 个 道 次 ,改 变 板 坯 头 尾 端 的 压下 量 ,在 以 后 道 次 轧 制 过 程 中 ,由 于 两 端 头 的 压 下量 与 正 常 部 位 不 一 样 ,使 端 部 延 伸 与 正 常
25、部 位 不一 致 ,从 而 达 到 改 善 钢 板 平 面 形 状 的 目 的 。 成 形MAS轧 制 法 是 通 过 改 善 钢 板 的 头 尾 两 端 宽 度 不足 或 宽 度 过 大 ,来 改 善 板 形 的 。 展 宽 MAS轧 制 法的 目 的 是 改 善 钢 板 头 尾 形 状 ,减 少 头 尾 切 损 。(3) MAS轧 制 法 与 立 辊 侧 压 法 组 合采 用 MAS轧 制 法 ,钢 板 平 面 形 状 得 到 了 很 大改 善 ,但 离 矩 形 化 要 求 仍 有 差 距 。 因 此 在 粗 轧 机后 设 置 一 台 立 辊 轧 机 ,采 用 立 辊 进 行 侧 压 ,防
26、 止 钢板 两 侧 双 层 叠 边 ;钢 板 的 展 宽 轧 后 的 宽 度 形 状 、 头尾 形 状 ,可 通 过 成 形 MAS轧 制 及 展 宽 侧 压 进 行 最佳 化 组 合 ;在 精 轧 阶 段 ,还 采 用 前 馈 AWC控 制 功能 ,提 高 宽 度 的 控 制 精 度 。2. 4. 3 板 形 控 制 技 术国 外 厚 板 轧 机 板 形 控 制 普 遍 采 用 工 作 辊 弯 辊及 高 刚 性 轧 机 ,少 量 轧 机 采 用 CVC板 形 控 制 技152010年 第 3期 鞍 钢 技 术AN GAN G TECHNOLO G Y 总 第 363期 1994-2010 C
27、hina Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/术 。 本 套 轧 机 采 用 CVCp lus和 工 作 辊 弯 辊 板 形 控制 技 术 。 工 作 辊 窜 辊 行 程 : 150 mm;弯 辊 力 最大 可 达 4 000 kN /侧 。 工 作 辊 窜 动 在 道 次 间 歇 时间 内 完 成 ,采 用 高 次 CVC曲 线 ,凸 度 调 节 能 力 满足 生 产 的 要 求 。 由 于 CVC轧 机 具 有 较 大 的 板 凸度 调 节 能 力 ,在 精 轧 最 后 数 道 次
28、 可 实 施 大 压 下 轧制 ,对 部 分 品 种 及 规 格 的 钢 板 ,与 常 规 轧 制 相 比 ,可 减 少 2个 以 上 轧 制 道 次 。 在 未 来 生 产 中 ,将 尝试 使 用 CVC轧 机 轧 制 生 产 5 mm厚 的 钢 板 。由 于 CVC轧 机 具 有 较 大 的 板 凸 度 调 节 能 力 ,可 降 低 目 标 凸 度 值 。 采 用 低 平 凸 度 控 制 方 式 ,有利 于 提 高 成 材 率 及 提 高 厚 度 均 匀 性 。2. 5 液 压 矫 直 机 及 自 动 化 控 制 技 术鞍 钢 宽 厚 板 轧 机 采 用 的 热 /冷 矫 直 机 具 有
29、快速 响 应 位 置 控 制 液 压 系 统 ,用 于 快 速 无 载 调 整 和有 载 状 态 下 辊 缝 的 重 新 设 定 。 液 压 调 整 系 统 位 置控 制 回 路 附 加 在 矫 直 辊 辊 缝 控 制 中 ,在 钢 板 整 个矫 直 过 程 进 行 辊 缝 控 制 ,使 辊 缝 达 到 一 个 恒 定 值 ,以 得 到 高 质 量 的 产 品 。热 矫 直 机 最 大 矫 直 力 为 44 000 kN,矫 直 最 高温 度 为 950 ,能 满 足 超 低 温 控 冷 钢 板 的 热 矫 直要 求 。 矫 直 机 具 有 自 动 控 制 系 统 ,结 合 快 速 响 应的
30、计 算 机 ,有 效 的 模 型 计 算 功 能 ,来 确 定 不 同 钢 板所 需 要 的 矫 直 工 艺 。 矫 直 辊 设 计 成 空 心 辊 ,采 用内 部 水 冷 。 上 辊 系 具 有 整 体 前 后 倾 动 ,左 右 倾 动 ,预 设 定 正 、 负 弯 辊 的 功 能 ,以 尽 可 能 改 善 平 直 度 ;出 入 口 辊 道 可 单 独 调 整 ,保 证 矫 直 后 钢 板 平 直 地离 开 热 矫 直 机 。冷 矫 直 机 采 用 可 逆 变 辊 数 可 以 实 现 9辊 变 5辊 矫 直 ,最 大 矫 直 力 为 35 000 kN,增 大 了 矫 直 的强 度 和 能
31、力 。 对 于 薄 规 格 产 品 采 用 小 辊 距 9辊 矫直 ,对 较 厚 规 格 产 品 采 用 大 辊 距 5辊 矫 直 ,采 用 小变 形 量 最 大 矫 直 厚 度 可 达 50 mm,能 满 足 部 分 热处 理 后 钢 板 冷 矫 直 的 需 求 。 上 下 辊 系 单 独 进 行 弯辊 辊 缝 补 偿 ,可 显 著 改 善 钢 板 头 尾 的 平 直 度 。 矫直 辊 均 带 有 单 独 的 调 整 装 置 ,根 据 矫 直 钢 板 弯 曲半 径 给 矫 直 辊 以 精 确 的 转 速 控 制 。 避 免 矫 直 辊 附加 力 矩 的 产 生 ,防 止 钢 板 表 面 损
32、伤 ,减 少 矫 直 辊 磨损 ,生 产 安 全 性 显 著 提 高 。2. 6 在 线 超 声 波 自 动 探 伤 技 术 及 设 备本 套 轧 机 采 用 德 国 NDT公 司 提 供 的 超 声 波自 动 探 伤 (UST)装 置 。 该 装 置 采 用 多 通 道 宽 束 脉冲 反 射 式 探 头 ,探 伤 频 率 5 MHz,可 对 厚 度 小 于 50mm的 钢 板 进 行 全 板 面 ( 100% )自 动 连 续 探 伤 。检 测 数 据 的 采 集 ,缺 陷 数 据 的 处 理 和 评 估 主 要 是少 量 人 工 干 预 的 自 动 化 操 作 。 缺 陷 的 大 小 及
33、与 之相 对 应 的 缺 陷 之 间 的 直 线 距 离 将 以 列 表 的 形 式 显示 在 操 作 人 员 监 视 器 上 ,检 测 结 果 将 以 C - Scans形 式 显 示 。 探 伤 设 备 的 主 要 参 数 如 下 :探 伤 钢 板 的 最 高 温 度 : 110 ;探 头 数 量 :板 身 控 头 96个 ,边 部 探 头 4个 ;灵 敏 度 : 3 mmFBH。2. 7 滚 切 式 剪 切 机本 套 轧 机 剪 切 线 采 用 SMS - Demag公 司 开 发的 滚 切 式 剪 切 机 。 同 时 配 有 将 钢 板 纵 向 分 切 的 剖分 剪 。 剪 边 机 主
34、 要 参 数 如 下 :剪 切 次 数 : 16 30次 /m in;剪 切 最 高 温 度 : 150 ;最 大 剪 切 力 : 6 500 kN;剪 刃 硬 度 : 52 + 2HRC。整 条 剪 切 线 采 用 自 动 化 剪 切 技 术 ,板 形 轮 廓仪 ( PSG)检 测 到 的 数 据 以 坐 标 的 形 式 传 给 各 剪 切机 ,上 位 机 下 达 剪 切 指 令 ,优 化 钢 板 的 剪 切 过 程 。根 据 PSG的 测 量 结 果 和 每 一 个 剪 切 设 备 的 剪 切结 果 ,计 算 钢 板 当 时 的 板 形 数 据 ,作 为 钢 板 平 面 形状 跟 踪 ,为
35、 剪 切 位 置 计 算 功 能 服 务 。2. 8 无 氧 化 热 处 理 技 术 及 辊 式 淬 火 机鞍 钢 5500 mm宽 厚 板 轧 机 一 期 设 置 一 条 热处 理 线 ,热 处 理 炉 为 辊 底 式 ,采 用 幅 射 管 无 氧 化 加热 ,炉 内 用 氮 气 保 护 。 该 炉 可 用 于 钢 板 正 火 、 淬火 、 回 火 。 炉 内 钢 板 加 热 可 采 用 连 续 式 、 摆 动 式 及两 者 组 合 式 ,以 满 足 不 同 工 艺 的 要 求 。 为 了 尽 量避 免 炉 外 空 气 渗 入 ,热 处 理 炉 前 后 配 有 隔 离 室 ,每个 隔 离 室
36、 有 炉 门 和 两 个 幕 帘 与 炉 区 隔 开 ,确 保 炉门 打 开 时 炉 内 气 氛 和 热 量 损 失 减 至 最 小 。 脉 冲 控制 烧 嘴 开 关 ,可 提 高 热 效 率 和 钢 板 温 度 均 匀 性 。热 处 理 线 配 置 过 程 控 制 系 统 。 数 学 模 型 计 算炉 内 每 块 钢 板 的 温 度 ,该 计 算 以 钢 板 在 炉 内 各 跟踪 位 置 处 的 实 际 炉 温 为 基 础 ,通 过 比 较 实 际 计 算的 钢 板 温 度 和 预 设 定 的 加 热 曲 线 ,优 化 炉 内 各 点的 温 度 设 定 ,这 些 设 定 值 周 期 性 地
37、传 送 给 PLC,用于 动 态 控 制 。淬 火 机 为 辊 压 式 ;淬 火 机 长 度 26 200 mm; (下 转 第 62页 )25曲 圣 昱 等 :鞍 钢 5500 mm宽 厚 板 轧 机 技 术 及 装 备 概 述 鞍 钢 技 术 2010年 第 3期总 第 363期 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/4. 2 应 用 效 果结 晶 器 液 面 自 动 控 制 系 统 投 入 使 用 后 ,实 现了 自 动 控 制 小 方 坯 连 铸
38、机 拉 坯 速 度 ,减 轻 了 劳 动强 度 ,提 高 了 工 作 效 率 ,并 且 使 结 晶 器 钢 水 液 面 波动 稳 定 在 3 mm之 内 ,取 得 了 良 好 的 效 果 。(1) 避 免 了 结 晶 器 内 钢 水 液 面 的 大 幅 度 波动 ,防 止 了 保 护 渣 的 卷 入 和 结 晶 器 液 面 结 渣 条 现象 。 连 铸 坯 表 面 平 整 光 洁 ,表 面 无 肉 眼 可 见 夹 渣物 ,无 凹 坑 和 微 裂 纹 。 通 过 对 连 铸 坯 低 倍 组 织 酸浸 检 验 ,铸 坯 内 部 夹 杂 物 减 少 ,夹 杂 级 别 降 低 0. 5 1级 ,内 部
39、 质 量 得 到 改 善 。(2) 液 面 稳 定 ,拉 速 平 稳 。 铸 坯 出 结 晶 器 后 ,坯 壳 均 匀 ,且 有 足 够 的 强 度 ,减 少 了 漏 钢 事 故 。 当结 晶 器 内 钢 水 液 面 高 时 ,通 过 该 系 统 对 拉 矫 机 转速 的 自 动 调 节 ,达 到 稳 定 液 面 高 度 的 目 的 ,防 止 溢钢 事 故 的 发 生 。 连 铸 机 月 溢 漏 钢 次 数 大 幅 度 减少 , 2007年 7 12月 方 坯 溢 漏 钢 507次 ,平 均 溢漏 率 0. 28%。 液 面 自 动 控 制 系 统 投 用 稳 定 后 ,2008年 7 12月
40、 方 坯 溢 漏 钢 141次 ,平 均 溢 漏 率0. 078% ,最 低 达 到 0. 02% ,同 比 减 少 166次 ,降低 0. 72% (个 别 铸 机 实 现 全 月 无 漏 钢 )。(3) 由 于 连 铸 坯 质 量 改 善 和 溢 漏 事 故 的 减少 ,中 间 包 包 龄 由 平 均 103炉 提 高 到 143炉 ,方 坯中 间 包 使 用 数 量 减 少 21个 /月 ,同 时 月 减 少 方 坯不 良 品 约 80 t, 连 铸 坯 综 合 质 量 合 格 率 达 到99. 99%。5 结 语RAMON结 晶 器 液 面 自 动 控 制 系 统 在 3台 小方 坯
41、连 铸 机 上 应 用 ,成 功 解 决 了 方 坯 连 铸 机 敞 开浇 注 、 断 面 小 、 拉 速 快 及 控 制 量 程 的 技 术 难 题 ,在国 内 首 创 了 小 断 面 、 超 高 拉 速 的 结 晶 器 液 面 自 动控 制 技 术 ,取 得 了 良 好 的 效 果 ,中 间 包 包 龄 由 平 均103炉 提 高 到 143炉 ,连 铸 坯 综 合 质 量 合 格 率 达到 99. 99%。(编 辑 贺 英 群 )收 稿 日 期 : 2009 - 09 - 29(上 接 第 52页 )淬 火 机 压 力 高 压 段 为 8 kPa,低 压 段 为 4 kPa。 淬火 后
42、钢 板 温 度 均 匀 ,装 置 长 度 方 向 按 水 压 的 不 同分 为 高 压 区 和 低 压 区 。 为 了 保 证 钢 板 宽 度 方 向 上冷 却 均 匀 ,分 900 mm、 3 000 mm、 900 mm三 个 区域 控 制 冷 却 水 流 量 。 淬 火 操 作 模 式 分 为 连 续 、 连续 加 摆 动 、 摆 动 三 种 ,满 足 不 同 厚 度 及 工 艺 的 要求 。 对 淬 火 的 钢 板 ,由 热 处 理 炉 数 模 将 钢 板 有 关信 息 送 给 淬 火 机 数 模 ,淬 火 机 数 模 计 算 表 面 达 到淬 透 所 需 的 临 界 冷 却 速 率
43、,然 后 计 算 钢 板 运 行 速度 、 水 流 量 等 参 数 ,由 PLC进 行 动 态 控 制 。3 结 语鞍 钢 5500 mm宽 厚 板 轧 机 是 当 今 世 界 厚 板领 域 最 宽 幅 的 现 代 化 厚 板 轧 机 。 在 规 划 工 厂 工 艺布 置 时 ,充 分 吸 收 了 其 它 厚 板 企 业 的 优 点 。 一 期工 程 已 经 竣 工 投 产 ,二 期 工 程 上 线 后 ,将 新 增 预 矫直 机 、 第 二 条 剪 切 线 、 热 处 理 炉 等 设 备 ,全 部 竣 工后 年 产 能 将 达 到 230 万 t以 上 ,产 品 结 构 将 更 加合 理 ,物 流 也 将 更 加 顺 畅 ,生 产 高 附 加 值 产 品 的 能力 必 将 进 一 步 提 高 。(编 辑 袁 晓 青 )收 稿 日 期 : 2010 - 01 - 1826黄 春 灿 等 :小 方 坯 结 晶 器 液 面 自 动 控 制 技 术 的 优 化 与 应 用 鞍 钢 技 术 2010年 第 3期总 第 363期
