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二十辊罗恩轧机介绍

日期：2009-01-13 09:48:001095标签：不锈钢知识

1　前言

　　宝钢宁波宝新不锈钢有限公司是一家中外合资、宝钢控股的不锈钢冷轧企业。该公司的轧机是日本三菱重工于80年代设计、生产的专用于冷轧特殊钢的新型十二辊可逆式冷轧机（CRM），在我国首次应用。

2　CRM的特点

　　CRM的最大轧制速度达800m／min，最大轧制力为10MN，产品最薄可轧至0.30（0.28）mm。该轧机具有以下特点：
　　（1）板形控制手段多，能力强
　　CRM的板形控制系统比森吉米尔轧机有较大改进。后者主要通过上支撑辊凸度调节和锥形中间辊横移来控制单边浪、双边浪和中浪，而对1／4浪缺乏有效的调节手段。CRM的板形控制手段有3种：辊缝校平、中间辊弯辊、支撑辊凸度调节。板形控制方式有6种：A1控制、A2控制、A4／A6控制、超范围控制、B模型控制和轧制力补偿，能控制单边浪、双边浪，中浪，1／4浪。
　　（2）轧机辊缝开口度大
　　这是CRM较森吉米尔轧机的另一个突出优点，其辊缝开口达300mm以上，因而穿带、处理事故能力大大增强，而且换辊方便。CRM能自动更换工作辊和中间辊，换辊时间分别只需180s和30min左右。虽然支撑辊必须手动换辊，但比森吉米尔轧机节省时间，因而提高了轧机作业率。
　　（3）自动厚度控制系统（AGC）
　　CRM的AGC系统由2部分组成：辊缝控制和张力控制。辊缝调节由位于轧机牌坊下部的2个上推液压缸通过2个液压伺服阀，控制下辊系压上。而轧制线则由位于轧机牌坊上部的5级伸缩块粗调，楔形块微调。这样的结构较森吉米尔轧机的简单，因而辊缝控制精度稍差。在轧机牌坊上方的驱动侧和操作侧各有1个压力传感器，可直接测量轧制力。张力控制主要在轧制薄带产品时使用，由左右张力卷取机调节出入口的带钢张力，实现厚控。
　　AGC控制方式主要有：前馈AGC、反馈AGC、轧制力AGC、秒流量AGC、轧制速度补偿、恒张力控制。
　　（4）方便的配辊和备辊
　　不锈钢生产非常注重表面质量，对轧机来说，很重要的一点就是需勤换辊。CRM的辊系较简单，中间辊、工作辊均采用平辊，对凸度无任何要求，配辊和备辊都较方便。配对的工作辊辊径差可达3mm以上。按照12万t／a的轧制量，2套支撑辊、3套（12根）中间辊及45对（90根）工作辊即可满足需要。
　　（5）高度自动化
　　CRM的自动化系统有3级。第1级具有机组传动系统控制、主干张力控制、自动钢卷处理程序控制、自动换辊、自动厚度控制（AGC）、自动板形控制（ASC）等功能；第2级具有轧制道次计划计算，板形设定，自学习控制，钢卷数据和机组数据管理，生产报表，与第1级、第3级控制通讯等功能；第3级为生产集成管理系统，可提供生产钢卷计划、轧制数据。
　　生产的高度自动化，大大减少了劳动强度，节省了作业时间，CRM机组每班只需3人。

3　CRM机组的热负荷试车

3.1　热负荷试车
　　CRM机组于1998年11月18日热负荷试车，试生产了4个钢种及其全部规格的产品，将来料加工的SUS316L钢卷从3.8mm轧至1.0mm，板形和厚度均较好。
　　热负荷试车分3个阶段进行：
　　（1）建立各项功能，采集数据
　　试轧第1卷钢卷的轧制参数见表1。
　　试车中，AGC、主干张力控制系统及ASC粗调基本完成并投入使用。另外，调试了工作辊及中间辊的自动换辊、钢卷自动处理等程序，还采集了轧机塑性常数，SUS304钢种摩擦系数、变形阻抗，并对相应数模进行了调整。

表1　CRM第1卷轧制参数

道　　次	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
出口厚度／mm	2.581	2.368	2.270	2.119	1.991	1.809	1.663	1.612	1.576	1.396	1.267	1.149	1.061
轧制力／kN	3900	3920	4690	4750	4440	4240	4270	4110	4410	4870	4590	4610	4000
最大轧制速度／m^.min^－¹	69	50	82	78	59	59	47	99	77	100	99	100	92
弯辊力／N^.cm^－²	1210	1178	1191	1477	1362	1276	1523	1300	1396	1600	1168	1205	986
上凸度E／μm	－1298	－1298	－1298	－1298	－1298	－1298	－1298	－1298	－1298	－1298	－1298	－1298	－1298
上凸度Q_0／μm	－106	－95	－95	－102	－92	－92	－92	－92	－91	－91	－91	－91	－91
上凸度Q_i／μm	10	7	21	35	27	37	45	51	51	51	51	55	52
下凸度角／（°）	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5
入口单位张力／MPa	95	152	167	207	244	256	277	289	311	313	242	394	400
出口单位张力／MPa	160	169	184	237	242	264	294	303	312	300	337	350	356
压下率／％	12.92	8.07	4.14	6.65	6.04	9.14	8.07	3.07	2.23	11.40	9.24	9.31	7.66
工作辊径Φ／mm	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100

钢种：SUS304；宽度：1035mm；来料厚度：3.0mm

　　经第1阶段调试，带钢从3.0mm轧至1.5mm，恒速段带钢厚度偏差仅为±16μm，加减速段仅为±30μm，板形已得到较好控制，轧制速度提高到150m／min。但试轧中也暴露了一些问题，如自动尾端停止未调整好，使头尾未轧部分太长；低压CO₂灭火系统未能如期投入使用，致使轧制速度和负荷受到限制。
　　（2）完善功能，扩大产品规格
　　第2阶段开始使用开卷机。原料厚度从3.0mm扩大至1.5～5.0mm，钢种扩至SUS430，轧制速度提高到300m／min。投入了AGC、ASC，3.0mm轧至1.0mm的产品厚度精度已达±8μm，自动尾端停止精度也提高到约500±200mm，CRM的功能除个别项目外，已基本投入使用。
　　（3）试生产为主，调试为辅. 第3阶段对AGC、ASC、自动尾端停止和卷筒偏心控制等进行精调和综合调整。最薄产品已轧至0.3mm，最厚为4.5mm（1道次），轧制速度最高为800m／min。
　　CRM试轧第1卷成品厚度为0.3mm钢卷，其轧制参数见表2。表中每个道次的压下率按调试要求进行了重新计算和安排。

表2　CRM轧制参数

道　　次	1	2	3	4	5	6	7
急峻度／％A1	0.1	0.1	0.2	0.2	0	0.2	0.2
A2	－0.1	1.1	1.0	1.2	1.1	1.0	1.0
A4	－0.1	0.2	0	0.2	－0.3	0.3	0.1
入口厚度／mm	1.000	0.843	0.659	0.555	0.472	0.407	0.348
出口厚度／mm	0.843	0.659	0.555	0.472	0.407	0.348	0.306
压下率／％	15.7	21.8	15.8	15.0	13.8	14.5	12.1
轧制力／kN	3080	3090	2900	2810	2600	2610	2600
最大轧制速度／m^.min^－¹	69	400	600	800	800	800	600
入口张力／kN	78	300	231	194	165	142	124
出口张力／kN	175	250	210	177	152	131	113
成品厚度偏差及其百分数：±2μm：90％；±3μm：98％；±5μm：100％（加减速段）

钢种：SUS430，宽度：1248mm；来料厚度：1.0mm；成品厚度：0.3mm
3.2　存在问题
　　（1）厚度控制系统
　　由于辊缝调节机构较简单，并且采用分体式牌坊，刚度不高，因此厚度控制精度不如森吉米尔轧机。在调试中，连续发生3次带钢绞入事故，每次轧机启动，即产生单边浪，造成跑偏、绞入事故。经分析，认为是上推液缸的校平存在问题，控制不稳定所致。
　　（2）辊印
　　热负荷试车期间，主要质量问题是辊印问题。这是因为轧机刚投入使用，牌坊内较脏，并且操作工对缺陷的判断能力较差，致使产品质量下降。对此，加强了质量管理及教育，在工作辊的搬运及存放过程中注意维护，更换了支撑辊，并对轧机进行了彻底清扫。据日本日新制钢专家现场评定，部分产品已达日新制钢标准。

4　CRM设计不足及应注意的问题

4.1　灭火系统
　　CRM选用了低压CO₂灭火系统。由于其价格较高，三菱重工为了节省成本，自己设计了配管并选用了不合理口径的管道，致使在热负荷前的试喷中未达到理想效果，影响了试车时间。为此，增加一套高压CO₂灭火系统，同时对低压CO₂灭火系统的配管进行改造。现CRM具有低、高压CO₂灭火系统和水喷淋系统三重保护。
4.2　轧机下油盘太小
　　由于油盘范围太小，许多轧制油没有被油盘接受后返回轧制油系统，而是流到轧机基础

上，严重危害了基础，使其寿命缩短，并浪费了大量轧制油。对此，已不可能彻底改造，只能采取一些补救措施，减少损失。
5　结束语
　　CRM新型轧机在国内首次应用取得了成功。宝新通过建设和使用这套轧机，可以总结和评价出CR轧机和森吉米尔轧机的优缺点，为新建轧机提供参考。