五机架工艺介绍53P-BD

不锈钢五机架工艺介绍XX股份不锈钢分公司第一部分冷轧机的发展第二部分不锈钢分公司冷轧厂五机架连轧机组工艺一、工艺流程二、产品大纲三、五机架混合轧制连轧机主要设备及其工艺参数第一部分冷轧机的发展冷轧是冷轧带钢生产中一个最重要的工序。而冷轧机又是冷轧生产的主体设备。为了满足冷轧带钢生产的品种、规格、质量及不同生产规模的要求，冷轧带钢生产工艺经历了从单张到成卷生产的变革。由可逆式轧制到全连续轧制以及酸洗-轧机联合机组的发展中，形成了各种形式和不同特色的冷轧机。现代冷轧机的装备水平也有了很大提高，并趋向高效率、高质量、连续化及自动化。冷轧机成为现代钢铁工业中高效率生产设备之一，是钢铁工业技术发展和装备水平提高的一个重要标志。冷轧机的基本形式及分类：1、按轧辊辊系结构分类：二辊式、四辊式和多辊式；二辊式冷轧机是早期出现的结构形式最简单的冷轧机。二辊式轧机辊径大，咬入性能好，轧制过程稳定，但轧机刚度较小，轧制产品厚度大、精度差，难以保证高质量的轧制。目前这种轧机只用于轧制较厚的带钢或作平整机用。四辊式冷轧机一般多采用工作辊传动，其工作辊和支撑辊直径之比约为1：3机架具有较大的刚度。是一种多用途的典型冷轧机。多辊轧机是指一个机架内轧辊数多于4个的轧机，早期是六辊式和十二辊式的。现在普遍使用排列顺序为1、2、3、4的森吉米尔型二十辊轧机，即每个工作辊是由2个第一中间辊、3个第二中间辊和4个外支撑辊支撑，最后组装到整体机架中。这种结构使得轧机刚性很大、工作辊绕度很小。工作辊是由弹性模量很大的材质制成的，能承受很大的轧制压力，加上较完善的辊形调节系统，所以多辊轧机可以轧制极薄带钢和变形困难的硅钢、不锈钢，以及高强度的铬镍合金材料。四辊轧机二十辊轧机2、按机架布置形式分类：单机架可逆式、多机架串联式；从机架布置形式来看，冷轧机的早期形式都是单机架形式的，生产工艺由单张生产发展为成卷可逆生产。可逆轧制是带钢在机架上往复地进行多道次的轧制，这样每个道次都要启动、加减速、停车和换向。因此，可逆轧机限制了轧制速度和生产能力的提高，且在带钢头尾部的加减速段厚度超差是不可避免的，导致产品质量难以提高。串联式布置的连轧机适应了生产能力和产品质量不断提高的需要，连轧时带钢顺序通过机架，一次就完成了压下变形，是一种高效率生产的冷轧机

根据轧制品种规格的需要，连轧机的机架数目有2-6个。为了进一步缩短轧制周期的，提高连轧生产能力。冷连轧机的装备形式经历了3次变化。最早是只有一台开卷机及卷取机的常规式连轧机，以后发展为两台开卷机和卷取机的改进式冷轧机，同时采用了液压压下、快速换辊、弯辊和自动控制等新技术，使轧制速度提高、产量增加。

但它们都是采用单卷轧制工艺。第三代全连续冷轧机则使冷轧工艺实现了无头轧制，从而轧机生产能力出现了重大突破，产品质量和收得率也有了大幅的提高。3、目前生产中使用最多的两种连轧机形式：(1)HC轧机：

HC轧机是20世纪70年代日本日立公司和新日铁钢铁公司联合研制的新式6辊轧机。HC(HighCrown)即高性能轧辊凸度。该轧机是在普通4辊轧机的基础上，在支撑辊和工作辊之间安装一对可轴向移动的中间辊，中间辊的轴向移动方向相反。通过对普通4辊轧机轧辊挠曲的分析，工作辊与支撑辊之间超出轧件宽度区域的有害接触区，导致了轧辊的过度挠曲。这种挠曲不仅取决于轧制力的大小，而且取决于轧件宽度。另一方面，在工作辊上施加弯辊力时，轧辊的挠曲会在超出轧件宽度部分受到支撑辊的约束。HC轧机是通过中间辊的横移，消除了支撑辊与工作辊之间的有害接触区，提高了轧制的板形控制能力，可适用于任何宽度带材的轧制。HC轧机目前已发展出多种形式，如UCM、UVMW等多种改进型轧机。HC轧机的优点∶（1）板形控制能力强，不需要太大的弯辊力即可较好的调整板形；（2）可消除支撑辊与工作辊边部的有害接触部分，减轻边部减簿和裂变倾向；（3）由于工作辊径较小(比普通4辊轧机小30%左右)，可加大压下量，实现大压下量轧制，并减少能耗；（4）采用标准无凸度辊，就能满足各种宽度带材的轧制，减少了轧辊的备件。而UCM轧机是由日立公司在其开发和设计的HC轧机的基础上，引入了中间辊弯辊系统，以进一步提高带钢凸度和带钢平直度的控制能力，命名其为万能凸度控制轧机（UniversalCrownMill）UCM轧机与HC轧机相比，有如下优点：（1）采用工作辊正负弯辊缸分开设置，响应快、过渡平滑。UCM轧机通过中间辊的轴向移动，提高了工作辊的刚性、减少了工作辊的绕度，使工作辊正负弯辊有充分的余量进行调节；（2）通过中间辊的窜动再配合工作辊和中间辊的弯辊，无论是单一浪形，还是复合浪形都可以得到高质量的板形控制；（3）采用更小直径的工作辊，大压下量，适合在高速状态下生产更薄、更硬及更宽的带钢；（4）凸度控制能力强，仅一种初始工作辊凸度可以满足所有条件的轧制，如轧制负荷、带钢宽度和压下率；因此轧辊备件数量减少、磨辊容易、管理方便，无传统轧机多种初始凸度轧辊配辊的麻烦；

（2）CVC轧机：CVC轧机是德国西马克-德马格公司于1980年开发的。CVC的原意是连续可变凸度（即ContinuouslyVariableCrown的缩写）。经过20多年的发展与完善，CVC轧机已发展出很多种机型，广泛应用于冷轧板带生产中。它的控制原理很简单，就是将上、下轧辊辊身磨削成相同的S形CVC曲线，上、下辊的位置倒置180度，当曲线的初始相位为零时，形成等距的S形平行辊缝，通过轧辊窜动机构，使上、下CVC轧辊相对同步窜动，就可在辊缝处产生连续变化的正、负凸度轮廓，从而适应工艺对轧辊在不同条件下，能迅速、连续、任意改变辊缝凸度的要求。4HCVC轧机第二部分五机架连轧机组一、工艺流程

采用五机架冷连轧生产时，冷轧跨(一)行车根据生产计划，将钢卷从前库吊到五机架入口步进梁的鞍座上，再由钢卷运输小车和入口钢卷小车将钢卷分别送到1#和2#开卷机上进行开卷后，由双切剪切掉带钢头部或尾部不合格的部分，再由夹送辊送到激光焊机处，与已准备好的前一卷带钢的尾部焊接起来。焊接后的带钢，经入口活套进入冷连轧机。根据所要求的成品厚度选择不同的轧制规程，轧制后的带钢经出口段送至CARROUSEL卷取机进行卷取。当卷重或带钢长度达到所规定的值时，由设置在轧机出口段飞剪进行剪切分卷。卷取机还设有套筒装载装置，当生产h≤0.45mm规格时，要先对CARROUSEL卷取机入口卷筒装上套筒后再卷取。分卷后的钢卷由卸卷小车卸下并送至出口步进梁。在步进梁上，钢卷经转向、步进梁运输、称重、打捆后送至中间库的不锈钢冷带退火酸洗前库内堆放待用。不锈钢前库碳钢前库入口步进梁开卷机矫直机激光焊机横切剪入口活套五机架连轧板形辊飞剪卷取机称重打捆离线检查台出口步进梁五机架连轧后库乳化液系统二、产品大纲五机架冷连轧机组主要用于轧制汽车板和铁素体不锈钢，设计年产量1685406吨/年（其中不锈钢212716吨/年）主要生产钢种：409L/430/低碳钢/高强钢三、五机架混合轧制连轧机主要设备及其工艺参数1、人口原料规格：厚度：2.00-6.00mm(另外要考虑10%的厚度偏差)

宽度：730-1630mm(另外要考虑020mm的热轧宽展)

内径：Ø610mm

外径：max.Ø2100mmmin.Ø1000mm

重量：max30t

2、出口钢卷规格厚度：0.30-2.3mm(低碳钢CQ,DQ,DDQ,EDDQ,SEDDQ)0.35-2.3mm(高强钢CQ,DQ,DDQ,BH,DP,TRIP)0.50-3.0mm(409L、430等铁素体不锈钢)

宽度：730-1630mm(要考虑0~20mm的热轧宽展)(碳钢) 730-1600mm(要考虑0~20mm热轧宽展)(不锈钢)

内径：Ø610mm

外径：max.Ø2100mmmin.Ø1000mm

重量：max.30t

3、机组速度最大开卷速度：max.650m/min

入口段穿带速度：max.60m/min

机组加/减速度：max.60m/min/s

轧制速度：max.1300m/min(最小辊径时第5架出口)

卷取机卷取速度：max.1350m/min

带钢分切速度：max.300m/min

轧机段穿带速度：50m/min4、TEMIC激光焊机激光焊机始用于酸洗或酸洗轧机联合机组，以后逐渐被广泛采用。与闪光焊机相比具有显著的优越性，其主要优点是适合于各种钢种(如碳钢、电工钢及不锈钢，而闪光焊机仅适合于低碳钢)，焊接质量好，热影响区小，过轧机断带率低。

TEMIC和米巴赫是世界著名的焊机供应商。TEMIC的前身三菱电机率先开发提供用于酸洗或酸洗轧机联合机组的大功率激光焊机，实绩较多。宝钢1550冷轧酸洗-轧机联合机组采用了该公司的10kW激光焊机。本项目五机架冷连轧机组采用了三菱-日立的技术，与之配套的焊机，选用TEMIC公司的激光焊机。焊接条件：

两带钢厚差：h21.3h1，h2-h11.0mm(碳钢与碳钢，奥氏体与奥氏体不锈钢焊接)h21.2h1，h2-h10.6mm(碳钢与不锈钢，非奥氏体与非奥氏体不锈钢焊接)

带钢表面状况：经酸洗的热轧/冷轧板两带钢材质：一般冷轧板和不锈钢序号焊接材料焊缝空过轧机焊缝过轧机轧制焊接方法AB填焊丝焊后退火1低碳钢*1低碳钢*1√√×*5×2超低碳钢*2超低碳钢*2√√×*5×3铁素体不锈钢铁素体不锈钢√√√-4高强钢*3高强钢*3√√√√5低碳钢*1超低碳钢*2√√×*5×6低碳钢*1高强钢*3√√√×7低碳钢*1铁素体不锈钢√√√×8超低碳钢*2铁素体不锈钢××--9超低碳钢*2高强钢*3√×√×10铁素体不锈钢高强钢*3××--注：*1-低碳钢系碳当量≤0.45%[碳当量]＝C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14*2-超低碳钢C<0.01%*3-高强钢最大抗张强度750MPa*4-√标示可以使用，×标示不可以使用*5-TEMIC认为更好，是否需要使用填丝需根据实验室结果确定。*6-焊后退火处理：适用于HSS650MPa及其以上强度品种5、No.1No.5全六辊UCM轧机

UCM轧机具有横向刚度大、板形控制能力强等优点，是在HC轧机的基础上发展起来的，它与HC轧机相比，除具有工作辊正负弯辊、中间辊轴向串动功能外，还增设了中间辊正弯辊、采用更小的工作辊直径，因此对带钢的凸度和平坦度控制效果更好，特别适合控制带钢的复合浪形，适合轧制薄规格、硬质、大压下率的产品。本套轧机的工作辊和中间辊轴承均采用干油润滑；支撑辊轴承采用稀油润滑，在机架和轴承座之间采用软管快速连接机构；这样，不仅使轴承座结构简单、简化了轴承润滑系统，还减少了维护工作量、节省了换辊操作时间，有利于提高轧机的作业率。工作辊、中间辊均采用圆柱辊形，易于轧辊的磨削。轧机主传动采用单传动，与双传动相比，具有更高的动态响应速度，对控制轧制带钢表面质量，节省投资，减少运行成本等带来一定的好处。轧机的控制功能配备如下：

(1)基于三菱日立HYROP力矩马达伺服阀控制的带钢厚度自动控制系统(AGC)，具有响应速度快，抗污染能力强的特点；

(2)1#-5#机架都具有工作辊和中间辊弯辊、中间辊窜辊，和轧制力不对称设定和控制功能；

(3)1#-4#机架的弯辊可按轧制力的变化进行在线控制，5#机架还可进行不对称弯辊控制；

(4)中间辊窜辊可实现上下辊单独移动，又可实现同步移动，还可以根据轧制力和轧制速度不同，进行在轧制过程中的窜辊；(5)5#机架还配备了与板形辊实现闭环控制的工作辊精细冷却控制功能，进一步提高了对板形的控制能力；(6)设置了1#机架前馈和反馈控制、5#机架前馈和反馈控制，以及1#机架的轧辊偏心补偿控制功能等。(7)轧制润滑系统采用同种基油的高、低浓度的乳化液循环冷却系统，各种轧制条件下的乳化液供应模式切换灵活，很好满足了轧制碳钢软钢和高强钢、以及铁素体不锈钢的需要。(8)机组设有自动和手段机架清洗系统，保证了在钢种切换前机架内部的清洁。轧机主要工艺参数：（1）轧辊尺寸(辊身直径×辊身长度)：a)工作辊：Ø455-Ø405mm1780mmb)中间辊：Ø530-Ø480mm1805mmc)支撑辊：Ø1370-Ø1220mm1760mm

轧辊材质均为5%Cr的合金锻钢，其中工作辊、支撑辊辊身为圆柱形，中间辊辊身为圆柱形＋边部倒角。（2）轧制力设计最大轧制力：27000kN/机架工作辊弯辊力：正弯辊max.0.406MN/轴承座 负弯辊max.0.394MN/轴承座中间辊弯辊力：正弯辊max.0.699MN/轴承座支撑辊平衡力：max.0.93MN/辊中间辊窜辊力：max.1.03MN/辊窜辊行程：max.500mm机架马达功率(kW)马达转速(rpm)减速比轧辊速度(m/min)最大工作辊径最小工作辊径1AC-14200280/8401/2.25178/534158/4752AC-16000400/12001/2.25254/762226/6793AC-16000400/12001/1.6357/1072318/9544AC-16000400/12001/1.174487/1300434/13005AC-16000400/12001/1.174487/1300434/1300卷取AC-22000336/15551/2.4713501350

轧制线调整装置：设置在在牌坊窗口的顶部，用于调整轧辊位置，补偿轧辊辊径变化，保持轧制线高度恒定。型式：斜楔＋阶梯板，液压缸驱动斜楔调整量：-40mm

阶梯板调整量：40mm/每级，6个位置，5级总的调整量：max.240mm弯辊和平衡系统：设置在轧机牌坊窗口内侧，由上支撑辊平衡，上、下中间辊平衡和弯辊，以及上、下工作辊弯辊组成。工作辊可以实现正弯到负弯连续无死区平稳变化。第5#机架工作辊可实现传动侧和操作侧不对称弯辊控制。液压压下系统(HYROP-F系统)：设置在轧机牌坊窗口底部。压上液压缸为双用途液压缸，带有位置传感器，采用力矩马达型伺服阀控制。最大推力：~27.0MN

最大压上速度：2mm/s(在轧制状态)6-7mm/s(在换辊状态)

系统响应速度：max.20Hz轧机封闭罩及平台:

由轧机操作侧防护罩、轧机传动侧防护罩、烟雾收集罩和平台组成。用于防护乳化液喷溅，烟雾收集以及轧机顶部阀台的安装。在轧机操作侧防护罩对应与轧机牌坊窗口位置开有卷帘门，便于轧机换辊。在轧机操作侧和传动侧防护罩上对应与轧机牌坊间位置开有手开门，以便于设备维修及断带处理。轧机出入、口导板：

a）入口导板：设置在上工作辊入口，用于保护轧机入口乳化液喷射梁，以免在断带时被带头碰伤。

b）出口导板：设置在上工作辊出口侧，用于在断带时保护轧辊不被带钢碰伤和防止乳化液溅到出口带钢上。换辊时，可自动气动退出。No.4、5机架还可根据轧辊直径变化自动调整与工作辊的间隙，No.1-３机架采用人工手动调节与工作辊的间隙。在No.5机架的出口导板上还设置了油雾吸出装置，以改善出口带钢的表面质量。防缠导板：设置在下工作辊出口，用于帮助带钢穿带到挡辊，并保护轧辊，以免在穿带时和断带时被带头碰伤。

No.4、5机架防溅板：设置在No.4、5机架出口导板之下，由防溅挡板和带钢边部吸口块组成，用于隔断由于中间辊窜辊产生的支撑辊与工作辊之间的开口，以防止入口乳化液喷射到出口带钢上。防溅板的位置可根据带钢的宽度进行自动调节。

压缩空气吹扫装置：各吹扫点分别设置在测厚仪、测速仪的测量点处和No.4和No.5机架出口，用于吹掉测厚仪、测速仪的测量点处带钢上的乳化液，以及No.4和No.5机架出口带钢上的乳化液。轧机清洗装置：各喷淋头分别设置在各机架入、出口侧，用于轧机内部清洗。另外，在各机架轧制线调整装置旁也设有喷淋头，用于清洗调整装置滑动面，避免调整装置工作时打滑在No.1入口,1，4机架的出口各装有一个测厚仪支架，测厚仪支架上装有一台测厚仪；在No.5机架的出口设有两台测厚仪，安装在一个测厚仪支架上；测厚仪支架安装在基础上。这些测厚仪用于带钢的厚度自动控制。板形仪支架用于安装No.5机架出口侧的一个板形辊；No.1到

No.5机架的后面各有一个测速仪安装架，每个安装架上装有一个测速仪。No.1到No.4机架后的测速仪支架安装在下一个机架的牌坊立柱上。轧机乳化液系统：用于轧机轧辊和带钢的冷却与润滑，轧机在生产各种产品时，均使用同一种乳化液基油，只在轧制不同产品时，所使用的乳化液浓度不同。整个系统由回液系统、供液系统、过滤冷却装置、乳化液喷射控制阀站、垃圾处理系统、乳化液配制系统构成。另外，还设有一套轧机清洗系统，用于轧机、地下室和乳化液间的清洗。

轧机主液压系统：

设置在轧机地下室，用于