毕业论文之轧钢生产中应用的新技术新工艺(正式版)

1、学 号： 080006060247XingTaiVocatioanal and Technical College毕业论文GRADUATE DESIGN论文题目：轧钢生产中应用的新技术新工艺学生姓名：朱利超专业班级：材料082院系：资源与环境工程系指导教师： 何红升果晶晶2011年6月 9日目录摘要 .1ABSTRACT .1引言 .31以节能降耗为目标的新技术 .41.1连铸坯热送热装技术 .41.2直接轧制技术 .51.3节能加热炉技术 .51.4热轧工艺润滑 .61.5薄板坯连铸连轧技术 .62.以提高产品性能、质量为目标的新技术 .72.1板坯定宽压力机（ SSP） .72.1.1 定

2、宽压力机的主要技术特点 .82.1.2 板坯定宽压力机的优点 .82.2中间坯短行程控制和宽度自动控制 .92.3中间坯保温技术和边部感应加热技术.102.4液压厚度控制（ HAGC ）和连续可变凸度 CVC 技术 .102.5热连轧机层流冷却装置 .112.6全液压卷取机 .122.7自由轧制技术 .122.8热卷箱 .132.9板形、板厚控制的高精度轧机 .143 以生产连续化、自动化为目标的新技术.153.1无头轧制和半无头轧制技术 .153.2在线磨辊（ ORG）装置 .163.3交流传动技术和计算机控制技术 .17结论 .17致谢 .17参考文献18摘要随着近几年钢铁行业形势趋于稳定

3、，钢铁企业的效益不再是靠产量说话而是看其产品质量和生产成本， 所以近几年新建的轧钢生产线无不大量引进新技术新工艺，而这些新技术新工艺多数是围绕节能降耗，提高产品质量和轧制生产连续化、自动化几个方面的。如：以节能降耗为目标的新技术方面的：1、连铸坯热送热装技术2、直接轧制技术 3、节能加热炉技术4、热轧工艺润滑等技术。以提高产品性能、质量为目标的新技术：1、薄板坯连铸连轧技术2、中间坯短行程控制和宽度自动控制 3、板坯定宽压力机 4、中间坯保温技术和边部感应加热技术 5、液压厚度控制（ HAGC）和连续可变凸度 CVC技术 6、热连轧机层流冷却装置 7、全液压卷取机 8、自由轧制技术 9、热卷箱

4、 10、板形、板厚控制的高精度轧机等技术。以生产连续化、自动化为目标的新技术：1、无头轧制和半无头轧制技术2、在线磨辊装置等技术本文主要介绍了近几年轧钢行业中出现的新工艺新技术，主要围绕节能降耗、提高产品质量和轧制生产连续化、自动化几个方面进行了研究和阐述。关键词 : 轧钢；新技术；新工艺；节能降耗；提高质量ABSTRACTIn recent years, with the steel industry situation stable, steel company benefit is no longer speak by production but see the product qua

5、lity and production cost, so in recent years the new rolling line is the introduction of new technology of new technology, and these new technologies is saving energy consumption, and most around improve product quality and rolling production continuous and automation inseveralaspects.Such as: With

6、saving energy and reducingconsumption asthe goal of new technology: 1, casting billet hot delivery and hot charging technology 2, 3, energy saving technology directly rolling reheatingfurnace technology 4, rolling processing lubrication technology. To improve product performance and quality as the g

7、oal of new technology:1, the thin slab continuous casting and rolling technology 2, middlebilletshorttripcontroland width automatic control3, slabfixedwidthpress4, middle billetinsulationtechnologyand ofedge inductionheatingtechnology5,hydraulicthicknesscontrol(HAGC) and continuousvariablecrown 6, C

8、VC technology during laminar cooling device 7, machine,hydraulic winder 8, free rolling technology 9, 10, hot coil box shape,platethicknesscontrolof high precisionrollingmilltechnology.In theproductionofcontinuousand automationisthe goalofnew technologies:1, the headlessrollingand halfa headlessroll

9、ingtechnology2, on-linerollgrindingdevicetechnologiesThis paper mainlyintroducesthesteelrolling industry in recent years to appear in the new process, newtechnology, focusing on saving energy and reducing consumption, andimprove the quality of products and rolling production continuous,automation of

10、 several aspects of the research and described.Keywords:Rolling; New technology; The new craft; Saving energy andreducing consumption; Improve quality引言随着我国粗钢产量的迅猛提高， 产能过剩现象将越来越明显， 钢铁企业要在日趋激烈的竞争中，占领市场，获得利润，必须要淘汰落后的生产技术，发展先进的生产技术，生产出低成本、高质量的钢材。近年来，我国轧钢的生产技术取得了很大进步为满足市场需要， 现在许多企业建设了新的轧钢生产线，广泛采用新技术新工艺，

11、这些新技术、 新工艺主要是围绕节约能源、 降低成本、提高产品质量、 开发新产品所进行的。 在节能降耗上，主要技术是：连铸坯热送热装技术、 薄板坯连铸连轧技术、 先进的节能加热炉等；在提高产品性能、质量上，主要技术是：热卷箱、中间坯保温技术和边部感应加热技术、先进的板形、板厚控制技术、计算机生产管理技术等；在技术装备上，主要是大型化、连续化、自动化，即热轧带钢、冷轧带钢的连续化，实现无头轧制、在线磨辊（ ORG）装置、交流传动技术和计算机控制技术等。其装机水平和生产能力可以说整体达到了国际平均水平， 有的则代表着当代国际最高水平。 但这只限于宝钢等大型国有企业的宽带钢生产， 大量中小型企业、 民

12、营企业的技术水平却远远落后。 本文对现在轧钢生产中的新技术新工艺做了初步总结， 希望我国的钢铁行业能够早日实现全面应用这些新技术。1 以节能降耗为目标的新技术1.1 连铸坯热送热装技术连铸坯热送热装是指连铸坯在 600以上高温时直接装炉或先放入保温装置，以协调连铸与轧钢生产节奏， 待机装入加热炉加热，然后再把经过加热 1050 以上的高温连铸坯直接送往轧机轧制。连铸坯热送热装技术的实现还需要以下几个条件：1. 质量合格的连铸板坯； 2. 工序间的协调稳定； 3. 相关技术设备要求，如采用雾化冷却、 在平面布置上尽可能缩短连铸到热轧之间的距离、 通过在输送辊道上加设保温罩及在板坯库中设保温坑等；

13、 4. 采用计算机管理系统。该项技术具有节能、 缩短生产周期、 减少板坯存放仓库面积等效果，集成了几工序间的系统工程技术，需要多项技术的支撑，包括炼钢、 连铸和热轧三者统一的生产计划管理， 计算机进行实时控制；生产线设备具有较高的作业率；无缺陷高温连铸坯的生产； 连铸和热轧均具有在线调宽的手段； 热轧实施“自由轧制计划”；连铸和热轧厂布置紧凑或采取保温快速运输； 加热炉采用多段快速步进梁，长行程装入机及热惰性小的陶瓷纤维耐火炉衬等，以适应热装的需要； 在线补热和保温措施， 如连铸和粗轧机间以及精轧机前设边部加热器， 中间辊道设保温罩等。热装轧制工艺在热轧带钢轧机中已经普遍采用，日本、韩国的热轧

14、带钢轧机热装比达到60%以上，最多可达80%，热装温度达到600以上，我国近年来建设的 1580、1750、1780、2250 机组在设计大纲中都对热装轧制比例作出了要求。为加热直接热装板坯，国外热带钢轧机专门用一座加热炉进行加热。例如日本JFE 千叶厂 3 号加热炉、福山厂3 号加热炉、鹿岛厂 4 号加热炉都专门用于直接热装炉加热。在轧钢采用的新技术中热送热装效益明显，主要表现在：大幅度降低加热炉燃耗，减少烧损量，提高成材率，缩短产品生产周期等。我国20 世纪 80 年代后期开始首先在武钢进行热送热装试验， 90 年代宝钢、鞍钢等在板带轧制中试验，并逐步采用了热送热装技术。 90 年代中期以

15、后我国棒线材大量采用了热送热装技术，但是距日本和一些欧美国家的水平还有较大的差距。 根据国内目前的实际情况分析，需要继续推广该技术，己经采用的轧机应当在提高水平上下功夫。通过加强管理保证该技术的连续使用， 不断提高热装率和提高热装温度， 同时进行必要的攻关，解决由于采用热装技术以后，产生的产品质量不稳定问题。1.2 直接轧制技术直接轧制是把 1050以上的高温连铸坯， 经边部加热后直接送往轧机轧制。该技术要求炼钢、 连铸能稳定生产无缺陷板坯， 连铸机出料辊道和轧钢加热炉后装料辊道以辊道直接相连， 输送辊道上加设保温罩等保温热坯设施， 加热炉设有长行程装料机，以便于冷、热坯交叉装料时可将高温坯装

16、入炉内深入。为实现直接轧制工艺， 无缺陷高温板坯、热送坯的保温设备，板坯边角加热炉，生产管理计算机以及区域管理计算机等硬件条件是必不可少的， 且高水平的连铸和热轧操作、生产计划和各工序的协调是关键。根据日本、 韩国一些厂家的经验，如解决好这些问题可以不影响轧机小时生产能力。 至于直接轧制所受钢种的限制，根据日本生产厂的经验，除取向硅钢、高牌号非取向硅钢、不锈钢以及高牌号镀锡板之外， 其余钢种都能直接轧制。 直接热装和直接轧制是当代热轧带钢轧机的发展方向。热装的高水平即是直接热装。正是因为直接轧制对软、 硬件要求很高， 投产后的一段时间难于实现直接轧制，国外新建热轧带钢轧机一般优先考虑热装炉工艺

17、和直接热装炉工艺的实现，预留采用直接轧制工艺余地。直接轧制作为热轧带钢轧机的发展方向是不容置疑的。热装炉轧制工艺已有多年的生产经验， 可以取得良好的节能效果； 直接热装炉轧制工艺进一步提高节能效果，缩短生产周期，使连铸机和热轧机更紧密地联系在一起，同时，为实现直接轧制工艺， 所采用的技术措施同样对实现直接轧制是必需的。在新建热轧机时，直接轧制工艺要在平面布置上尽量考虑两车间紧凑布置，连铸机板坯输出辊道直接和热轧机加热炉出炉辊道相连，但设计上不应追求以高百分比直接轧制为目的，而是根据品种、 规格及生产能力的要求考虑采用直接轧制的百分比，让生产厂根据今后实际操作水平来决定组织直接轧制，以期达到最佳

18、的综合经济效益。1.3 节能加热炉技术高效蓄热技术 2 是目前世界上先进的燃烧技术， 可以从根本上提高企业能源利用率，对低热值煤气进行合理利用，最大限度地减少污染排放，很好地解决燃油炉成本高、燃煤炉污染重的难题。该技术是1982 年由英国开发的，此后，世界上一些工业发达国家相继开发和采用了这项技术。新型蓄热式炉技术能最大限度地回收出炉烟气的热量而大幅度节约燃料、 降低成本，还能提高炉子的产量， 同时减少 CO2和 NO2的排放量，有利于环境保护，因此引起普遍重视和迅速推广。 新型蓄热式加热炉技术的重大突破主要表现在两个方面：一是蓄热体改为陶瓷小球、 蜂窝体等陶瓷质蓄热体， 表面积比格子砖大了几

19、十甚至上百倍，因而传热效率很高， 蓄热室体积大大减少； 二是换向设备的改造和控制技术的提高，使换向时间大大缩短， 可靠性增强。 传统蓄热室的烟气温度为 300、600，而新型蓄热室烟气排出的温度只有 200或更低。 新型蓄热室可以将空气或煤气预热到比炉烟气温度只低 100左右，热效率可达到 70以上。我国钢铁企业高炉煤气放散率为13.72 ，如果将放散煤气全部利用，可节约 260 万 t 标煤。采用高效蓄热技术后，可实现轧钢加热炉的高效、低耗和清洁生产，生产成本可大大降低，提高产品竞争能力。1.4 热轧工艺润滑对许多轧机而言， 采用工艺润滑能降低轧制压力、转矩和能耗，特别是对钢板轧机尤为重要。

20、 轧板时往往因为轧制力参数而限制了允许压下量，在薄板轧机上采用润滑可以减薄轧制带钢的厚度，以及减少轧辊磨损而改善产品表面质量。钢的热轧温度一般在800 1250，在变形区轧辊表面的温度可高达450550，因此，需要用大量的水冷却轧辊。在这种情况下，热轧润滑剂应具备以下性能： 1.对轧辊表面有牢固的附着能力，不易被水冲掉；2.高温下有良好的抗氧化及耐热性； 3.抗乳化性好，轧制后容易与冷却水分离。通过试验可得出以下结论：1. 采用热轧工艺润滑， 轧制压力比初期轧制时的轧制压力降低得多； 2. 轧辊表面状况：由于使用润滑剂附辊面上生成了薄膜， 使辊面始终保持光滑的状态；3. 轧辊磨损：由于轧制力的

21、降低和轧辊表面生成薄膜，轧辊磨损量通常可减少30； 4.成品形状及断面改善：由于轧辊磨损的减少和轧制压力的降低，使成品的形状和断面得到改善；5.轧制动力消耗降低：由于轧制力的降低，轧制动力的消耗约下降8%。1.5 薄板坯连铸连轧技术薄板坯连铸连轧是20 世纪 80 年代末实现产业化的新技术，是钢铁生产近年来最重要的技术进步之一。采用薄板坯连铸连轧工艺与传统钢材生产技术相比，从原料至产品的吨钢投资下降 19 34，厂房面积为常规流程的 24。生产时间可缩短 10 倍以至数 10 倍，金属消耗为常规流程的 66.7 ，加热能耗是常规流程的 40% ，吨材成本降低 80100 美元。根据国外的统计，

22、目前薄板坯连铸连轧生产线可以生产的品种主要有：低碳钢、低合金钢、普通管线钢、可热处理钢、弹簧钢、工具钢、电工钢、耐磨钢和部分不锈钢等。现在，薄板坯连铸连轧厂可以覆盖大多数的热轧带钢的品种范围， 但是一些高性能要求和高附加值的品种还不能生产。 国外正在进行扩大品种的研究工作， 希望在短时间内能够使薄板坯连铸连轧的产品覆盖更多传统轧机生产的热轧带钢。 目前的发展工作主要集中在低碳和超低碳深冲钢的生产、 高牌号管线钢的生产、 高强度钢的生产等几个方面。增加薄板坯连铸连轧品种所采取的主要措施 1 归结起来主要有： 改进电炉原料结构，普遍进行铁水预处理，加强钢水精炼，配备真空精炼设备，从根本上改善钢水的

23、纯净度；改进结晶器的结构；二冷普遍采用轻（软）压下技术，并根据钢种、铸速对二冷区域轻（软）压下的起、终点、压下量及压下速率进行智能化控制；加大铸坯厚度以增加压缩比，提高浇铸过程中结晶器液面的稳定性；进行粗轧；多次高压水除鳞；进行铁素体轧制等 7 个方面。这样不仅全面提高了热轧薄带卷的质量，而且可扩大产品品种范围。从工艺理论上来分析， 薄板坯连铸速度高、凝固传热强度大，只要控制低的系统浇铸温度，加上电磁搅拌、 轻压下等技术， 铸坯质量就可以达到或接近传统板坯连铸的质量。快速边部加热、均热，多道次高压水除鳞，加上新流程的精轧机组配备了最新的技术装备，轧制质量可以优于部分传统热轧机组的轧制质量，在同

24、样的洁净钢生产条件下， 新流程生产各种优质薄带材应当可以达到传统流程的质量水平， 只是在新的压缩比和热衔接条件下， 需要继续探索和完善工艺技术和装备。2. 以提高产品性能、质量为目标的新技术2.1 板坯定宽压力机（ SSP）板坯宽度大侧压经历大立辊 （ VSB）侧压、大立辊与 R1 二辊轧机构成组合式轧机 K1R1侧压，发展到了全新概念的板坯定宽压力机（FLYINGS1ZINGPRESS）。我国新建武钢、马钢、 首钢、邯钢 2250MM轧机、宝钢 1880MM轧机、鞍钢 1780MM轧机等都设有连续 /间断式定宽压力机SSP。板坯定宽侧压机（ SSP）的轧制原理是靠模块步进式动作，在板坯侧面施

25、加压力，以达到板坯的减宽目的。为实现上述要求、模块有动作和传动系统，即模块的开口调整、模块的开闭动作、模块与板坯的同步动作。 定宽压力机的主要技术特点是：宽度调整能力大。一道次最大侧压量可达350 毫米，平均侧压量为200 毫米，减少了连铸板坯的宽度规格，连铸板坯宽度规格与没有采用定宽压力机前相比可以减少 50%以上，对于 2250MM轧机仅需 6 种宽度的板坯，因而可提高连铸机产量 25%,结晶器宽度变化少，铸速恒定，连铸坯表面质量良好 , 可提高热装比率，节省加热炉能源达 29%。2.1.1 定宽压力机的主要技术特点1. 宽度调整能力大。一道次最大侧压量可达 350 毫米，平均侧压量 20

26、0 毫米，减少了连铸板坯的宽度规格。 采用定宽压力机后， 连铸板坯宽度规格与没有采用定宽压力机前相比可以减少 50以上，从而提高了连铸机生产能力。2. 板坯侧压速度快。 由于连续、快速侧压 (40 50 行程分， 400 毫米行程 ) ，一块 10 米长板坯只需约 30 秒可完成侧压提高了生产力，而且能控制板坯表面温度下降。3. 侧压后的板坯形状非常规正，切损少，比采用大立辊切损减少约一半。4. 定宽压力机结构复杂但维修时间并未比过去增加。定宽压力机设有两对上、下布置压下模块，可交换位用，更换时间每对只需30 分钟。5. 对大批量热装和直接轧制生产十分有利，可缩短热坯的在库时间。直接热装比因此

27、可提高一倍。6. 使用压力调宽轧的结果，板坯宽度规格减少，提高产量 25：结晶器宽度变化少，铸速恒定。连铸坯表面质量良好：可提高热装比率，节省加热炉能源达 29，此外还提高了成材率。2.1.2 板坯定宽压力机的优点1. 板坯侧压速度快。由于连续、快速侧压（40-50 行程 / 分，400 毫米 / 行程），一块 10 米长板坯只需约 30 秒可完成侧压提高了生产力， 而且能控制板坯表面温度下降。2. 侧压后的板坯形状非常规整，切损少，比采用大立辊切损约减少一半，侧压板坯边部凸起量较立辊轧制小得多, 有效减少了水平轧制后的鱼尾切损 ,成材率提高。3. 定宽压力机结构复杂，但维修时间并未比过去增加

28、。定宽压力机设有两对上、下布置压下模块，可交换使用，更换时间每对只需30 分钟。对大批量热装和直接轧制生产十分有利，可缩短热坯的在库时间。 直接热装比因此可提高一倍2.2 中间坯短行程控制和宽度自动控制立辊轧机的辊缝在轧制过程中不断变化， 使头尾部失宽量减少， 短行程法可减少切头损失率， 并显著提高头尾部的宽度精度。 西马克 - 德马格公司新开发的无镰刀弯轧制 CFR(CAMBERFREEROLLING) 技术 , 通过粗轧机前的强力侧导机构 , 增强的粗轧能力和液压压下以及自动化控制系统有效地防止了中间坯强力轧制后镰刀弯的产生；全液压的立辊机架具有良好的自动调宽 AWC和短行程控制 SSC

29、功能 , 提高了中间坯宽度控制精度 , 改善了板坯的头尾形状 , 减少了头尾切损。有 AWC（宽度自动控制）功能的重型立辊轧机是为了适应连铸和有利热轧带钢板坯热装的发展而产生的现代轧机。这类立辊轧机结构先进，主传动电机功率大，侧压能力大，和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。按控制方式不同， AWC分为：轧制力反馈控制（RFAWC）、前馈控制（FFAWC）和短行程控制（ SSAWC）。轧制力反馈控制（ RFAWC）是根据侧压时沿板坯长度方向材料硬度不同，会使立辊轧机产生不同的弹跳量

30、， 导致轧制力变化的原理， 将测得的轧制力变化，由液压 AWC装置快速变更辊缝， 从而改变轧制压力，使板坯宽度保持为常数，以便水平轧制后的板坯在长度方向上的宽度均匀。前馈控制（ FFAWC）是针对板坯在加热炉内加热受水冷滑道影响而产生温度低于其他部位的水印， 立辊侧压后进行水平轧制时， 水印处的材料宽度大于其他部分的材料宽展，导致长度方向上产生宽度差，侧压时对水印进行跟踪， 预设定液压 AWC，在水印处加大侧压量，消除水印处产生的多余的宽展量，使水平轧制后的板坯达到设定的宽度值。短行程控制（ SSAWC）是解决板坯侧压量较大时，金属易向中部或两个角部流动，造成板坯头尾失宽的问题。此外，板坯侧压

31、边部凸起，呈两端小、中间大，水平轧制后又加大头尾失宽， 通过液压 AWC装置对板坯的头尾进行短行程控制，调节其侧压量， 使板坯头尾经水平轧制后趋于矩形， 从而使整个板坯在长度方向上的宽度均匀，少头尾切损，提高产品收得率。2.3 中间坯保温技术和边部感应加热技术粗轧机出口带坯长度可达 8090m，进精轧机轧制过程中，为了减少输送辊道上的温度降， 以节约能耗， 近年来很多工厂还采用在输送辊道上安置绝热保温罩或补偿加热炉（器）。保温罩内表面附一层吸热温升快、热反射率高的特殊合金层，有效地提高了进入精轧的中间坯温度， 从而可降低加热炉出坯温度， 提高成材率，节约燃耗。还可提高板带末端温度、减少带钢头尾

32、温差，使板带温度更加均匀，可轧出更宽更薄重量更大及精度性能质量更高的板卷。 带坯在轧制过程中，边部由于散热较快， 其温降大于中部温降， 温差大约为 100。边部温差大，在带钢横截面上晶粒组织不均匀，性能差异大，同时，还将造成轧制中边部裂纹和对轧辊严重的不均匀磨损。因此， 在精轧机组前对带坯边部进行加热， 将温度补偿到与中部温度一致。 一般采用电磁感应加热器， 电磁感应加热器提高带坯边部温度，是近十年来发展的新工艺， 主要目的是改善带钢坯断面温度分布和金相组织防止薄带钢和硅钢片的边部裂纹减少轧辊不均匀磨损。日本、韩国现有及新建热带钢轧机大部分都设置了带坯边部加热器，国内新上的 2250 热带钢轧

33、机予留了带坯边部加热器。 带坯边部加热器多数是采用感应加热， 并且多设置在切头飞剪前。已经采用的感应加热器功率大多在 4000" 5000 千瓦， 500 赫兹，结合中间辊道保温罩一道使用， 有效的减少了带坯的头尾温差及中部与边部的温差。带坯边部感应加热器通常在带坯的单侧使用上、下两组感应器。上、下两组感应器装载到台车上， 可根据带坯宽度移动。 边部加热器适用于加热轧制的所有品种包括冷轧原料、硅钢、不锈钢、高碳钢以及小于 25 毫米的热轧商品卷。边部加热器可在带坯边部 25 毫米处提高 3050，但加热器的温度不能太高，边部温度不能大予中部温度，否则会出现质量问题。2.4 液压厚度控

34、制（ HAGC ）和连续可变凸度CVC 技术近几年用西马克德马格技术建设的热连轧机都采用了液压下厚度控制（ HAGC）和连续可变凸度CVC技术，用三菱、日立技术建设的热连轧机除采用HAGC厚度控制技术外，采用 PC轧机（交叉角为 01.5 °）控制凸度，宝钢 1880MM轧机采用经过改进的第三代PC轧机，其机构维修方便，通过液压缸平衡轴承座与机架窗口间的间隙使之有更好的动态稳定性。这些措施可以使轧机得到厚度精确、凸度和平直度良好的带钢产品。 CVC轧机 :轧辊凸度连续可变的轧机CVC（ continuously variable crown）轧机属于一种新型的四辊轧机。这种方式大压下

35、，大张力时，辊系稳定好，国内外热连轧市场占70%。图 1 为 CVC轧机的轧辊原理图，轧辊整个外廓磨成 S 型（瓶型）曲线。上下轧辊互相错位 180 度布置，形成一个对称的曲线辊缝轮廓。 这两根 S 型轧辊可以轴向移动，其移动方向一般是相反的。由于轧辊具有对称S 型曲线。图 1 CVC 轧机的轧辊原理图在轧辊未产生轴向移动时， 轧辊构成具有相同高度的辊缝，其有效凸度等于零 (a) 图。上辊向右移动下辊向左移动的板材中心处两个轧辊轮廓线之间的辊缝变小，这时的有效凸度大于零 (b) 图。如果在上辊向左移动、下辊向右移动时，板材中心处两个轧辊轮廓线之间的辊缝变大， 此时的有效凸度小于零 (c) 图。

36、CVC轧辊的作用与一般带凸度的轧辊相同，但其主要优点是凸度可以在最小和最大凸度之间进行无级调整，这是通过具有S 型曲线的轧辊做轴向移动来实现的。CVC轧辊辊缝调整范围也较大，与裹辊装置配合使用时如1700 板轧机的辊缝调整量可达 600左右。由于工作辊具有S 型曲线，工作辊与支撑辊之间是非均匀接触的。实践表明，这种非均匀接触对轧辊磨损和接触盈余不会产生太大的影响。2.5 热连轧机层流冷却装置层流冷却装置是利用虹吸原理， 靠低压虹吸管造成的稳定下落的水柱冷却带钢，如果装置的高度调整的恰当，则水柱具有一定的动能，当接触带钢表面时，既不反弹，也不飞溅， 而从冲击点向四周流散而扩大冷却面积，又因水柱具

37、有一定动能，因此能冲破带钢表面的蒸汽膜， 使水流得到充分的利用， 提高冷却效果。一般装置内水压保持在0.03 0.3MPa。新建的热连轧机层流冷却线一般分为主冷区和精冷区， 根据工艺模型可精确地控制带钢的冷却强度和速率、 冷却的均匀性和卷取温度， 有的在主冷区前还设有强冷区，以增大冷却速率。 西马克德马格公司还开发了边部遮挡技术， 在生产薄带钢（厚度小于 1.8MM）时，在层流冷却区内有可控的带钢边部遮挡装置使之保温，以降低带钢冷却后的热应力，有效防止边浪的发生。2.6 全液压卷取机卷取采用全液压三助卷辊地下卷取机，具有良好的偏导对中和自动踏步控制(AJC）功能，以确保较厚轧件头几圈卷取时不产

38、生压痕。卷取机助卷辊采用液压缸驱动和高应答性能的自动跳越控制系统，避免在卷取开始几圈及卷取结束时助卷辊对带钢头部造成冲击，引起带钢表面缺陷。西方最新的卷取机，特别是SMS卷取机，夹送辊的平衡和辊缝调节， 入口侧导板开口度和短行程均用液压缸驱动，提高了机械动作的快速性和稳定性。采用这种新型全液压卷取机，钢卷塔形可控制在 40 毫米以内。目前，卷取机的卷筒润滑也有了改进，采用经卷筒外支承轴承自动供干油润滑。日本、 德国制造的新型卷取机， 卷筒更换周期均可达到卷取100 万吨后才予以更换。目前，新型的热轧卷取机一般主要由卷取机前的对中导板、张力辊、助卷辊、卷筒、卷取机机架及相关的附件组成，能够代表当

39、前热轧卷取机发展趋势的是德国 SMS和日本 IHI 所采用的新技术。2.7 自由轧制技术为满足热送热装、 直接热装以及直接轧制工艺要求，减少连铸板坯规格并提高连铸机产量， 需要打破以往精轧机按轧制单元安排轧制计划的限制。这就要求精轧机可以由宽到窄， 也可以由窄到宽逆转轧制和不同宽窄地轧制，同时要求同一宽度轧制批量增大，轧制的厚度也可以一定程度上跳越。自由程度轧制 5 是一个换辊单元内，钢质、厚度、宽度几乎可以不受限制地自由过渡的轧制技术， 宽度可以逆转而不受宽度过渡的制约。 为保证带钢厚度精度、板形平直度、凸度及减少边部减薄，解决因轧辊热膨胀引起的轧制不稳、轧辊表面粗糙和铁皮缺陷等问题， 自由

40、程序轧制必须配合以下技术： 液压 AGC和高精度设定模型及 AGC系统； PC轧机和板凸度、 板形控制系统， 工作辊横移（WRS）高速钢轧辊和在线磨辊（ ORG），并增设第 7 机架。除此以外，还应采取润滑轧制技术，采用润滑轧辊和高速钢轧辊，以及 ORG、WRS组合使用，减小轧辊磨损，并使磨损分布均匀，为自由程序轧制创造有利条件。随着 PC轧机、 CVC轧机的进一步发展， 热轧带钢轧机自由轧制的自由度不断扩大。 采用这一技术可获较高的直送率，取得实际节能的效果； 同时也可减少连铸坯的规格， 提高连铸机产量，实现稳定操作。2.8 热卷箱热卷箱安装于粗轧机的延伸辊道和切头飞剪之间， 将粗轧机轧制成

41、的中间带坯卷成热钢卷， 然后通过其中的开卷机构将热钢卷的头部 （粗轧机最后道次的尾部），引入夹送辊进行压平矫直， 并使带坯的头部能顺利地通过切头飞剪和精轧前除鳞箱后送入到精轧机组。由于中间板坯具有较大的宽厚比以及较大散热面积的特点， 中间坯在粗轧机与精轧机之间的辊道上温降速度快 : 如当中间坯厚度为 25 mm时，中间坯的温降达 1.7 /s ，坯长大于 80 m时，则中间坯进入精轧机的头、 尾温差将大于 100，由此会影响带钢头、 尾厚度的公差精度， 特别是在生产薄规格奥氏体不锈钢时影响尤为严重， 对轧制薄规格带来一定的难度， 同时也限制了坯料尺寸的加大和成材率的提高。因此，为了提高产品厚度

42、精度，扩大产品规格，提高成材率，都要求粗轧区在轧制、 输送过程中要注重抢温、 保温，使板带能保持高而均匀的温度，保证以后的顺利轧制和成品质量。 为此，在中间坯保温措施方面选择了具有侧向隔热屏的无芯轴钢卷转移热卷箱。热卷箱将粗轧后的中间坯进行卷取， 然后用其开卷机构进行反向开卷， 开出的带头经切头和高压水除鳞后进入精轧机组。 由于中间坯在热卷箱内得到保温以及在进入精轧机组时改变了中间坯的头、 尾方向和轧件的上下表面位置， 因而较好地解决了在热轧带钢轧制中中间坯头、 尾温差大的“难题”； 同时由于热卷箱配置了板坯卷重新加热设备， 因此还具有挽救中间带坯报废的功能。 当精轧区域发生故障时， 热卷箱可

43、对粗轧中间坯进行卷取和短时间保温， 在事故处理时间较短时，该中间坯可继续轧制； 事故处理时间较长或不明时， 可将热卷箱中已卷取的中间坯带卷送至热卷箱炉进行保温和加热， 待事故处理完毕，再继续组织轧制。由此可减少因后工序出事故而导致中间坯报废的情况，减少损失。在粗轧输出辊道后增设热卷箱对于降低工程投资、 减小中间坯头尾温差、 节约轧制能耗以及改善产品力学性能起重要作用。其主要优点为：1. 粗轧后在入精轧机之前进行热卷取，以保存热量，减少温度降，保温可达 90以上。2. 首尾倒置开卷，以尾为头喂入轧机，均匀板带的头尾温度，可以不用升速轧制而大大提高厚度精度。3. 起储料作用，这样可增大卷重，提高产

44、量。4. 可延长事故处理时间，从而可减少废品及铁皮损失，提高成材率。5. 可使中间辊道缩短约 30 40，节省厂房和基建投资。2.9 板形、板厚控制的高精度轧机板带材的几何尺寸精度包括纵向厚差、横向厚差和板形（平直度）三大质量指标。板厚控制和板形控制是板带轧制领域里的两大关键技术。对于纵向厚差的控制，由于理论及技术上相对简单，因而首先得到发展。目前，采用计算机AGC系统、 IGC 系统以及最新的基于激光测速的物流自动厚度控制（Mass Flow AGC）系统等控制方式，其响应频率达1520 Hz ，压下速度达4 5mm/s，加速度达500mm/s2。因此 AGC发展很快，已成功地解决了纵向厚差

45、的控制问题，成卷宽幅冷轧带钢的厚度精度已达保?5）（占全长 98%），热轧带钢的厚度偏差已达 ?0（占全长 98%），基本上已能满足用户的要求。现代热轧精轧机采用全液压压下装置和 AGC系统，液压缸行程为 110120mm。目前 HAGC系统厚度控制数学模型不断完善，控制精度不断提高。板凸度和板形控制的实质是通过改变轧辊辊缝形状控制轧机出口带材厚度的横向分布以及张应力的横向分布。 因此，凡是能够改变轧辊弹性变形和轧辊凸度的方法，都可以用来作为改善板形的手段。 人们基于这种思想做了大量的工作，目前已经出现了各式各样的板形控制方式，如液压弯辊、轧辊横移、轧辊交叉、特殊辊型轧辊、柔性边部轧辊、冷却液

46、分段冷却及辊型优化设计等。我国现有及改造的热带轧机采用的板形控制方式有3 种6 ：一是 HC轧机，中间辊轴向移动（ HCM）和工作辊弯辊的轴向移动 （ HCW）装置；二是连续可变凸度控制轧辊 （CVC）；三是轧辊成对交叉轧机（ PC）。 CVC和 PC轧机是 20 世纪 80 年 BANNED发研制的板形控制轧机， 轧机凸度控制能力均可达到 1000 m或稍大，是当代先进的板形控制技术，用于轧制薄规格、低凸度宽带钢产品。 CVC、PC、HC 技术 8 的各自特点如下：1.调节范围： PC 轧机的凸度调节能力较大，等调节的凸度大于1mm， CVC当抽动 ?0mm，可适当改变凸度 ?mm。2. 调节机构： PC轧机调节机构复杂， CVC的抽辊机构相对简单许多。3. 轴向力：PC轧机轴向力最大， 这亦是限制交叉角进一步加大的主要因素，PC轧机轴向力最大可达轧制力的10%，达到 2000kN，而 CVC轧机一般仅为 200kN左右。4.弯辊力： PC 轧机轧辊交叉，限制了弯辊力的加大，一般最大为8001000kN,而 CVC轧机弯辊力可以加大到1500kN甚至 2000kN。显然，各种轧机有各自的特点，PC、CVC在热轧机上应用的很多，而HC轧机在冷轧上应用的则较多。3 以生产连续化、自动化为目标的新技术3.1 无头轧制和半无头轧制