┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书
的压下量,这就需要轧辊具有较大的咬入角;后几个道次的轧制,需要为精轧机输送厚度均匀的中间坯。
采用双四辊可逆式粗轧机组的原因:采用二辊式的工作辊直径大,具有大的咬入角,可实现大的压下量。其配置上由于多一个机架,故要求板坯出炉温度相对较高,装备占地面积大;四辊式的工作辊直径小,有利于带坯的厚度控制,又因该配置中有支撑辊,减少了工作辊挠度,可轧制较薄的、厚度均匀的中间坯传给精轧工序。
两架四辊可逆式粗轧机组(半连续式粗轧机组)的优点:具有设备少,生产线短、占地面积小、投资省等特点与精轧机组的能力匹配较灵活,对多品种的生产也有利。
3.3.2 侧压设备的选择
立辊轧机与定宽压力机比较:边部凸出量大(俗称狗骨形),水平轧制时易产生较大的鱼尾;而侧压机边部凸出量较小,水平轧制后产生的鱼尾较小,甚至无,因此可减少切损,提高成材率。
与立辊调宽相比,压力机调宽具有明显的优越性,即:
① 提高了热轧带钢轧机的成材率。调宽压力机有控制板坯头尾形状的功能,即使在很大的侧压下,板坯头尾变形仍然比较均匀,故头尾形状得以优化,减轻了头尾部舌头和鱼尾,降低切损。与立辊轧制调宽相比,在相同的压下量条件下,调宽压力机的切头损失大幅度减小,从而提高了成材率。
② 调宽能力大。现代化的调宽压力机最大侧压量可达350mm,所以只需要几种连铸板坯规格即可满足用户需求,大大减轻了连铸变宽的负担,提高了连铸机的生产率和连铸坯质量,同时也提高了板坯的热装率和热装温度。
③ 提高了调宽效率。压缩调宽时,板坯变形可深入到板坯中部,局部变形得到缓解,狗骨形因此得到减弱,所以板坯变形均匀性得到提高,从而减少了板坯在随后平轧时的回展,可以获得很好的调宽效率。
④ 提高了宽度精度。由于调宽时板坯宽度由压力机锤头能够得到精确控制,所以可得到比立辊轧机更高的目标宽度精度。
综合以上原因,此车间选用定宽压力机。
3.3.3 保温装置的选择
保温装置位于精轧和粗轧之间,用于改善中间坯温度均匀性和减少带坯头尾温差改善中间坯温度均匀性和减少头尾温差,使带坯全长温度较为均匀。
粗轧机出口设置热板卷箱是减少带坯温降的一个有效方法,并且还具有以下优点:使带坯全长温度较为均匀,进一步消除水印;有利于二次氧化铁皮的消除,提
共 108页 第 16 页
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书
高产品表面质量。
原由:① 粗轧机出口中间坯长度可达100m,为减少头尾温差,设保温罩。 ② 为了轧制薄规格的产品和特殊钢种而设置加热器。 热卷箱布置在粗轧机之后,飞剪机之前。 采用热卷箱的作用有:
① 保温:当坯厚为25mm时一般温降速率可达100℃/min,而采用热卷箱时则只有3.6℃/min。
② 均温:带坯头尾交换,使尾部处于板卷中心,可保持几乎恒定的温度分布。精轧机不用升温轧制,电力消耗降低约10%。
③ 提高成材率:可使处理事故时间增长到8~9min,热卷箱起到了中间坯料的贮存于缓冲作用,并可增大卷重。
④ 改善产品质量,扩大可轧品种范围。
⑤ 可缩短车间长度,节省输送辊道,减少投资等。
⑥ 热卷箱与中间坯切头剪断机、焊接机联合使用,可实现热带钢全连续无头轧制或半无头轧制,提高成材率约0.5~1.5%,生产率提高20%。
采用热卷箱的效果:降低开轧温度,精轧机组不用升速轧制,降低电能约10%,降低精轧机组功率约15%,大大减少了设备投资。
3.3.4 精轧机组设备选择
精轧机组布置在粗轧机组中间辊道或热卷箱的后面。它的设备主要包括切头飞剪前辊道、切头飞剪导板、切头飞剪测速装置、边部加热器、切头飞剪及切头收集装置、精轧除磷箱、精轧前立辊轧机、精轧机、活套装置、精轧机进出口导板、精轧机除尘装置、精轧机换辊装置等。
(1) 精轧机选型
目前世界上高精度轧机以PC轧机、HC轧机和CVC轧机应用最多。 ① PC轧机
PC轧机目前已成为当前发展最快的板形控制技术,其工作原理是通过改变交叉角的大小改变轧辊的等效凸度来控制板形和凸度,它的主要优点是[5]:
(a) 凸度控制范围大,精度高; (b) 辊形曲线简单,轧辊管理简化;
(c) 辊颈强度不受限制,轧制能力得到提高(减少轧制道次);
(d) PC轧机和在线磨辊装置配合使用,具有控制板凸度能力和局部高点,延长辊子使用周期。
其缺点是:
共 108页 第 17 页
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书
(a) 结构复杂,维修量大;
(b) 存在轴向力和无法避免轧辊磨损造成的局部高点。 ② HC轧机
HC是英文High Control Mill的简称。该轧机辊系由上下对称的三对辊组成,即工作辊、中间辊和支撑辊,其中中间辊可轴向移动,并配置液压弯辊装置,因此具有很强的板形控制能力。目前这种新型轧机已广泛用于冷轧、热轧及平整机生产中。
③ CVC轧机
CVC轧机是由西马克公司在日本HC轧机基础上于1983年研制成功的一种新型轧机,是一种连续可变的凸度轧机。其工作辊(WR)磨成S 型,上下两根轧辊180℃对称摆放,以便形成对称的辊缝,轧辊的相对窜动形成连续变化凸度(CVC),它的优点是[5]:
(a) 操作简便;
(b) 机器结构简单,易改造;
(c) 换辊方便,完成一次换辊操作只需几分钟;
(d) 板凸度控制能力强,工作辊轴向移动±100mm,可调辊缝100~500μm,与弯辊装置配合则有600μm;
(e) 应用范围广,CVC 技术无论对于热轧还是冷轧,也不论是轧制黑色或者有色极薄带都非常实用。实际上CVC轧机的轧辊调整机构可以称为辊缝万能调整机构。
CVC轧机的缺点是: (a) 易蛇形;
(b) 轧辊形状特殊,磨削困难。 CVC轧机与PC轧机的比较
① 调节范围:PC轧机轧辊交叉角为1°时,轧辊凸度可达1000μm;CVC轧机工作辊轴向移动±100mm,可调辊凸度100~500μm,与弯辊装置配合则有600μm 。
② 调节机构:PC轧机需要安装角度调整和侧推力支承两套机构,结构复杂;CVC轧机的轧辊机构相对简单许多[14]。
③ 轴向力:PC轧机轴向力很大,这亦是限制交叉角进一步加大的主要因素。PC轧机的轴向力最大可达轧制力的10%,为2000KN,而CVC轧机一般仅为200KN左右[14]。
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800~1000KN,而CVC轧机弯辊力可以加大到1500KN甚至2000KN。
共 108页 第 18 页
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书
另外,PC轧机轧辊交叉点与轧制宽度中心线重合难,轧件亦跑偏。当然,CVC轧机亦有其缺点:譬如CVC轧辊曲线易被磨损破坏,辊间接触应力分布呈S形使支撑辊和工作辊磨损严重不均,降低了轧辊的寿命[15]。
近几年用西马克—德马克公司技术建设的热连轧机都采用了CVCplus机型。CVCplus是在CVC技术上的改进,该技术与WRB技术相结合,可完成大范围的纠偏,有效地扩展了CVC系统对板形的调整能力,特别是半无头轧制中需动态改变辊型凸度时,该系统可提高板带凸度和实现最佳的轧件平直度。另外,CVCplus轧机可以实现带负荷窜辊,并通过轧辊横移策略提高轧辊寿命。
根据以上对比分析并参照马钢2250热轧生产线,本设计中的精轧机组方案选用CVC轧机。
图3-4 CVC轧机 图3-5 HC轧机
图3-6 PC轧机
(2) 精轧机布置
为提高轧机生产能力,提高卷重,增大精轧机速度,满足最大卷重的需要,精轧机组采用7机架布置。7个机架均配有弯辊装置,均为全液压压下AGC。
(3) 精轧机前立辊轧机F1E
精轧机前立辊轧机附着在F1精轧机前面,他的主要功能是进一步控制带钢宽度。该轧机具有一定的控宽能力。该轧机上配有AWC的反馈功能,前馈功能。
(4) 边部加热器
边部加热器的功能是将中间带坯的边部温度补偿到与中部温度一致。带坯在轧制过程中。边部温降大于中部温降,温差约100℃,边部温差大,在带钢横断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
共 108页 第 19 页
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书
匀磨损。其功能是:将边部温度加热补偿到与中部温度一致。边部25mm处可提高温升50℃。边部加热器主要由中频感应头和感应头位置设定装置组成。
边部加热器从其发展史上看,有U形和C形两种结构。C形加热器以其在大间隙时仍具有高的热效率和对中间坯板形的良好适应性而得到广泛应用,此处选用电磁感应加热型边部加热器。这种加热器的加热温度可以调节,适用于各种钢种。
(5) 切头飞剪
切头飞剪位于粗轧机组出口侧,精轧除磷箱前。它的功能是将进入精轧机的中间带坯的低温尾端和形状不良的头尾端切掉,以便带坯顺利通过精轧机组和输出辊道,送到卷取机,防止穿带过程中卡钢和低温头尾在轧辊表面产生辊印。
设置切头飞剪的原因:
① 头尾温度比中间低,在精轧机组轧制时常使工作辊产生压痕,使带钢卷表面产生辊印缺陷,影响质量。
② 轧件易产生跑偏,造成卡钢事故。 ③ 打捆困难,易造成散卷。
定尺飞剪应该保证良好的剪切质量——定尺精确、切面整齐和较宽的定尺调节范围,同时还要有一定的剪切速度。为了满足上述要求,飞剪的结构和性能,在剪切过程中必须满足下列要求:
① 剪刃的水平速度应该等于或稍大于轧件的运动速度; ② 两个剪刃应具有最佳的剪刃间隙;
③ 剪切过程中,剪刃最好作平面平移运动,即剪刃垂直于轧件的表面; ④ 飞剪要按照一定的工作制度来工作,以保证定尺长度;
⑤ 飞剪的运动构件的加速度和质量应力求最小,以减小惯性力和动负荷。 飞剪的类型很多,主要有圆盘式飞剪、双滚筒式飞剪、曲柄连杆式飞剪,滚筒式飞剪,曲柄回转杠杠式飞剪等。此处采用曲柄连杆式切头剪。
(6) 带钢冷却装置[19]
出精轧后要将带钢从800~900℃迅速冷却到650℃左右。冷却方式主要有压力喷射冷却、层流冷却、超快冷却和水幕冷却。
压力喷射冷却优点:水冷为连续状,没有间断现象,呈紊流状态喷射到钢板表面;可喷射到需要冷却的部位;钢板上下表面冷却差别显著。缺点:比冷却特性很低;冷却效率不高;水消耗量大,水的飞溅严重,冷却不均匀;对水质的要求较高,喷嘴容易堵塞,水的利用率较低。适用范围:适用于一般冷却使用或因其穿透性好而适用于水气膜较厚的环境。
层流冷却:从虹吸管吸取的无压或低压水经冷却管自由地落到带材表面,冲破带钢表面的蒸汽膜, 随后紧贴带钢表面而不反溅,形成层流而带走大量热量的冷却。
共 108页 第 20 页