年产280万吨1780热轧带钢车间设计毕业设计终稿 - 图文(6)

河北联合大学冶金与能源学院 和热卷箱，其共同的特点是不用燃料，保持中间带坯温度。但设备结构大相径庭，迥然不同。分别叙述如下：

（1）保温罩。布置在粗轧与精轧机之间的中间辊道上，一般总长度有50～60m，由多个罩子组成，每个罩子均有升降盖板，可根据生产要求进行开闭。罩子上装有隔热材料，罩子所在辊道是密封的。中间带坯通过保温罩，可大大减少温降。

（2）热卷箱。布置在粗轧机之后，飞剪机之前，采用无芯卷取方式将中间带坯卷成钢卷，然后带坯尾部变成头部进入精轧机进行轧制，基本消除带钢头尾温差。采用热卷箱，不仅可保持带坯的温度，而且可大大缩短粗轧与精轧之间的距离。

图3.10 典型的热卷箱结构

1-入口导辊；2-成形辊；3-下弯曲辊；4-上弯曲辊；

5-平衡缸；6-开卷臂；7-移卷机；8-托卷辊。

热卷箱的优点有：①减少中间坯头、尾温差，确保带钢轧制温度。热卷箱对中间坯有明显的保温作用。②精轧机可以采用恒速或加速轧制。③缩短粗轧机至精轧机之间的距离，节约工程投资。尤其对原有热轧生产线的改造。④保证足够的事故处理时间，提高成材率。热卷箱可起到缓冲作用，延长精轧及卷板后部工序处理时间，降低了中间废品率。

热卷箱也存在一些不足之处：①对带坯横向温度控制不是特别理想，横向温差可达40°C。②带钢出末架精轧机速度一般小于12m/s，限制了生产线的产量。③对于管线钢不能降低精轧机功率，不可实现恒速轧制，不能减少精轧机数量。不能充分体现卷取箱的优点。④热卷箱的耗资比保温罩大，维护比较复杂，一旦出问题会影响整个生产线，而且没有保温罩的控制灵活[15]。

2）保温装置的选择

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第3章 车间布置及主要设备的选择 本设计综合国内热连轧厂实际情况，了解到攀钢是由于精轧机组不能升速而采用热卷箱，是我国唯一一套典型的采用热卷箱技术的热轧宽带钢厂。参考国内宝钢、鞍钢生产线，对比热卷箱与保温罩的各自优势与不足，综合考虑保温罩的诸多特点，本设计最终选择保温罩实现保温。

3.2.6精轧机

1）精轧机布置形式及数量的选择

参考国内热连轧厂的实际经验，结合本设计道次要求，本设计选择六机架精轧机。这样不仅可以满足本设计的要求，还有利于日后扩大产品规格数量。但由于机架数目较多，在轧制薄规格产品时，为了保证头尾温差和卷取温度的控制，在精轧机布置方面，采用较快的轧制速度和稍小的间距。

2）边部加热器

板坯出炉后，经辊道运输，高压水除鳞和粗轧机组轧成精轧坯，温度有明显地降低，一般要降低200℃左右，尤其是边部降低更为明显。另一类是电磁感应加热型边部加热器。虽然边部加热器由诸多优点，单考虑经费问题，决定暂时不上，故预留边部加热器的位置和基础。

3）切头、切尾装置

精轧坯从粗轧机组轧出，往往头部呈“舌形”，尾部呈“鱼尾形”。其危害是：①“舌形”、“鱼尾形”部分比其他部分温度低，轧制时会产生很大的冲击。②在运输时容易钻进设备的缝隙发生卡钢事故。③尾部的长“鱼尾形”会影响板卷的打捆质量。

切头飞剪的形式有曲柄杠杆式和转鼓式两种。转鼓式切头飞剪可以安装两对刀，一对采用圆弧形剪刃，用于切头，将坯头切成圆弧形，从而有益于咬入和减少冲击，另一对刀用于切尾，采用直剪刃。本设计选用转鼓式切头、切尾剪。

4）新型热带轧机的种类

目前，新型热带轧机主要有以下几种形式：带液压弯辊技术（WRB）的轧机、CVC轧机、PC轧机、HC轧机以及WRS轧机等，现分别介绍如下：

（1）液压变辊技术

第一种：弯工作辊的方法（如图3.11）。这又可以分为两种方式：①反弯力加在两工作辊瓦座之间。即除工作辊平衡油缸以外，尚配有专门提供弯辊力的液压缸，使上下工作辊轴承座受到与轧制压力方向相同的弯辊力N1，结果是减小了轧制时工作辊的挠度。这称为正弯辊。②反弯力加在两工作辊与支持辊的瓦座之间，使工作辊轴承座受到一个与轧制压力方向相反的作用力N1，结果是增大了轧制时工作辊的挠度，为负弯辊。热轧薄板轧机多采用弯工作辊的方法。

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图3.11 弯工作辊（左图减小工作辊的挠度；右图增加工作辊的挠度） 第二种：弯曲支持辊的方法。这种方法是反弯力加在两支持辊之间。为此，必须延长支持辊的辊头，在延长辊端上装有液压缸，使上下支持辊两端承受一个弯辊力N2。此力使支持辊挠度减小，即起正弯辊的作用。弯曲支持辊的方法多用于厚板轧机，它比弯工作辊能提供较大程度补偿范围，且由于弯支持辊时的弯辊曲线与轧辐受轧制压力产生的曲线基本相符合，故比弯工作辐更有效，对于工作辊辊身较长（L∕D大于4）的宽板轧机，一般以弯支持辊为宜。弯曲支持辊的方法如图3.12所示。

图3.12 弯曲支持辊示意图

（2）CVC轧机

CVC 轧机是SMS公司在HCW轧机的基础上于1982年研制成功的。CVC轧机与HCW轧机的不同之处在于CVC轧机的工作辊原始辊型为S形,而HCW轧机的工作辊原始辊型为平辊,其相同点都是采用工作辊轴向串动技术来控制板形。

CVC轧制原理图:在轧辊末产生轴向移动时，轧辊构成具有相同高度的辊缝，其有效凸度等于零（图3.13（a））。如果上辊向左移动，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（图3.13（b））。如果上辊向右移动下辊向左移动时，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（图3.13（c））。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

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第3章 车间布置及主要设备的选择 过具有S形曲线的轧辊作轴向移动来实现的。CVC轧辊辊缝调整范围也较大，与弯辊装置配合使用时如1780热轧机的辊缝调整量可达600μm左右。通过工作辊轴向移动可以获得工作辊辊缝的正负凸度的变化从而实现对带钢凸度的控制。其凸度控制能力和工作辊轴向移动量为线性变化关系,凸度控制能力可以达到1.0mm。

（a）平辊缝 （b）中凹辊缝 （c）中凸辊缝

图3.13 CVC轧机轧辊辊缝形状变化示意图

CVC 轧机的优点是: 板凸度控制能力强；轧机结构简单, 易改造；能实现自由轧制；操作方便, 投资较少。CVC 轧机的缺点是: 轧辊形状复杂、特殊, 磨削要求精度高而且困难, 必须配备专门的磨床；无边部减薄功能；带钢易出现蛇形现象。

（3）HC轧机

HC轧机为高性能板型控制轧机的简称。HC轧机的主要特点有：①具有大的刚度稳定性。即当轧制力增大时，引起的钢板横向厚度差很小，因为它也可以通过调整中间辊的移动量来改变轧机的横向刚度，以控制工作辊的凸度，此移动量以中间辊端部与带钢边部的距离δ表示，当δ大小合适，即当中间辊的位置适当，即在所谓NCP点（non control point）时，工作辊的挠度即可不受轧制力变化的影响，此时的轧机的横向刚度可调至无限大。②具有很好的控制性。即在较小的弯辊力作用下，就能使钢板的横向厚度差发生显著的变化。HC轧机还没有液压弯辊装置，由于中间辊可轴向移动，致使在同一轧机上能控制的板宽范围增大了。③HC轧机由于上述特点因而可以显著提高带钢的平直度，可以减少板、带钢边部变薄及裂边部分的宽度，减少切边损失。

（4）PC轧机

对辊交叉（PC）轧制技术（Pair CrossRoll）。在日本新日铁公司广烟厂于1984年投产的1840mm热带连轧机的精轧机组上首次采用了工作辊交叉的轧制技术。PC轧机的工作原理是，通过交叉上下成对的工作辊和支撑辊的轴线形成上下工作辊间辊缝的抛物线，并与工作辊的辊凸度等效。等效轧辊凸度Cr由公式3.1表示:

2b2tan?b2?2cr??2Dw2Dw 式中：

（3.1）

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河北联合大学冶金与能源学院 b—带材宽度；

?—工作辊交叉角度；

DW—工作辊直径。

因此带材凸度变化量为：?C??Cr

因此，如图3.14所示，调整轧辊交叉角度即可对凸度进行控制PC轧机具有很好的技术性能：（1）可获得很宽的板形和凸度的控制范围，因其调整辊缝时不仅不会产生工作辊的强制挠度，而且也不会在工作辊和支撑辊间由于边部挠度而产生过量的接触应力。与HC轧机、CVC、SSM及VC等轧机相比，PC轧机具有最大的凸度控制范围和控制能力。（2）不需要工作辊磨出原始辊型曲线。（3）配合液压弯辊可进行大压下量轧制，不受板形限制。

图3.14 PC轧辊交叉角与等效辊凸度

（5）WRS轧机

WRS轧机实际就是工作辊横移式四辊轧机，其板凸度控制有两种方法，即工作辊不带锥度和带锥度。WRS轧机在适应带钢宽度变化、控制板凸度上，尤其在减小边部减薄及局部高点上很有效果。

5）六架精轧机的确定及选择

精轧机是成品轧机，是热轧带钢生产的核心部分，轧制产品的质量水平主要取于精轧机组的技术装备水平和控制水平。因此，为了获得高质量的优良产品，在精轧机组大量的采用了许多新技术、新设备、新工艺。精轧机组是决定产品质量的主要工序。

鉴于以上比较，本设计为：六架四辊精轧机纵向排列，间距为6m；F1~F4为CVC轧机，F5～F6选择的是PC轧机。F1~F6均有正弯辊系统。所有机架均设有AGC系统；工作辊轴承为四列圆锥滚动；平衡快中安装工作辊平衡缸。支撑辊采用油膜轴承并有静压系统；轧机工作侧工作辊轴承座配有加紧装置，用于保证轧制过程中辊系的稳定，为了保证轧制线水平，上下支撑辊轴承座上（下部）装有调整垫进行补偿。F5~F6装有ORG系统用于工作辊表面的磨削；轧机进出口安装有上下导板及卫板；为保证带钢平稳输送F6轧机出口安装有机架辊。轧机出口侧均安装冷却水管，工艺润滑装在进口上下刮水板架上，除尘喷水安装在

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