半岛彩票:二十辊碳钢薄带轧机轧制工艺

　　二十辊轧机属于多辊冷轧机的一种，相对于四、六辊冷轧机来说，具有工作辊辊径小，道次压下量大，板形控制能力强等特点,主要用于轧制精密带钢或高强带钢。

　　近年来，一些钢铁企业开始用二十辊轧机生产成品厚度0.2 mm以下的碳钢薄带。与常规生产碳钢薄带的工艺相比较，二十辊机组生产薄带时可以采用更厚的原料,以此节省原料的采供成本；另外.由于二十辊轧机有很好的板形控制能力.所轧制成品厚度小于0.2 mm的带材能够拥有良好的板形。

　　某钢企设计的1250 mm二十辊机组从热负荷试车开始一直到达产全过程中的生产情况，对二十根轧机生产碳钢薄带的轧制工艺进行归纳总结，得到一套相对完善的生产工艺制度.该生产工艺制度为充分发挥二十辊轧机的生产能力.提高轧制成品的质量提供了有力的技术保障。

　　为了能轧制出更薄的带材.二十辊轧机工作辊辊径相对较小.而工作辊辊径的减小导致工作辊横向刚度变差.为此.二十辗轧机釆用了塔形辊系.即上、下辊系分别由一根工作辊.两根一中间辊，三根二中间辊及四根背衬辊以塔形方式相叠加，（见图1）

　　这样的辊系结构在保证工作辊横向刚度的同时也保证了辊系的稳定性.这也是二十辊轧机相 对于四、六辊轧机最显著的特点。

　　塔形辊系中的中间辊中最外侧的四根辊为传动辊，中间的为惰辊，四根传动辊通过一个齿轮箱集中传动，故在配辊时对四根传动辊的辊径差有严格的要求，在齿轮箱和k电机之间设有安全接手，发生事故时可以保护传动系统的机械设备（见图2）

　　二十辊压下机构和轧制标髙调整机构分别采用液压缸和驱动齿条，带动与偏心轮连接的齿轮来对辊系的工作位置进行调整：液压缸和提供的推力只要能够克服由轧制分力引起的滑动面间的摩擦力即可・因此液压设备和轧机的尺寸可以大大减小（见图3）

　　二十辊轧机除拥有较好的轧机刚度外.更为重要的是拥有很强的板形控制能力。其四根一中间辊具有横移功能，辊身单側设有锥度.并在上、下辊系中交错布置.用锥度配合辊子的横移来调控带材边部的板形此外，还可以通过调整背衬辊来控制板形(ASU)。二十辊轧机的背衬辊由多个背衬轴承组成，毎个背衬轴承都由单独的液压缸通过齿轮 齿条驱动，工作时，通过调整每个背衬轴承的压下量即可调整辊缝形状，进而控制带材的板形(见图4）

　　二十辊轧机主要以森基米尔型应用最多，森基米尔型二十辊轧机因采用整体式牌坊，轧机刚度较好，但由于采用了整体式牌坊，造成了上、下辊系开口度小，每次穿带时需要预先将工作辊抽出，给生产操作带来了不便为了改正这一缺陷.同时也为了避开森基米尔型轧机的设计专利.相继又出现了罗恩钳式二十辊机型、佛若凌双牌坊二十辊机型 及森德威四立柱式二十辊机型（见图5）

　　本文所述为二十辊可逆冷轧机组，在机组入口配置有开卷机及开头机负责上卷及带卷头部的矫直工作，相对于不设开卷机的机组能够节省上卷及穿带时间，提高机组产能，在二十辊机组的两端均设有大张力卷取机，卷取机通常具备高低档切换功能.在低速档时可以提供大张力，在高速档时提供小张力，这种设计方案既能满足生产工艺需要.又能降低卷取机传动电机的功率.减少设备投资。在前、后卷取机和轧机之间还配有转向辊测厚仪. 乳液擦拭装置；另外.根据生产的具体需要还可以在轧机前后配置液压剪、对中装置等（见图6）。

　　轧制制度是二十辊轧机生产工艺制度的核心. 主要取决于原料的规格、性能，以及成品的规格和板形要求等。另外，在制定轧制制度时还要考虑在充分发挥设备能力的前提下提高产品质量，轧制制度又分为压下制度，.张力制度及轧辊使用制度等；

　　压下制度包括对轧制道次、压下量（变形率） 和轧程等内容的设定制定合理的压下方案对提高轧制效率、产品质量和降低消耗具冇重要意义。压下制度主要根据轧机的结构、主电机功率、轧制力、轧辊硬度等确定，同时也随轧制钢种、带钢规格尺寸及退火后产品性能要求而有所变化

　　根据碳钢的加工硬化特性.通常每个轧程的总压下率不会超过90% ：但很多钢企为了减少原料的采购成本.往往采用更厚的原料,总压下率甚至在95%以上。但过高的总压下 率往往使材料晶粒过度细化.退火后带材性能降低.所以，此类带材主要用于制作面板及瓦楞板等对板形要求不高的产品。

　　提高毎个道次的压下率,就可以减少每个轧程的轧制道次,从而提高轧制效率。但由于二十辊轧机工作辊辊径小,过高的道次变形会带来咬入困难的问题.造成带材在辊子之间打滑，故在制定道次压下率.尤其是前几道次的压下率时.应考虑最大卷取张力的限制.保证轧制时不产生打滑现象.另外，过少的轧制道次、过高的道次压下率也会引发板形不良问题。因此，从改善板形角度考虑.应以多道次小变形轧制为好。故在制定压下制度时应结合实际生产效果对压下制度不断地进行完善。

　　冷轧时张力主要对轧制力、前滑量及帯材板形有较大的影响:在制定张力制度时，由于前几道次的道次压下量较大，为了保证轧制时不打滑.在单止位张力＜0.5/ （材料每道次硬化后的屈服强度） 的前提下・应尽可能采用大张力.且前张力应大于后张力，而在后几道次.当带材厚度在0.5 mm以下时，应使后张力等于或略大于前张力。若卷取机具有高低档切换功能，应在前儿道次时，将卷取机切换到低速档.以保证大的卷取张常力；而在后几道次再调到髙速档,以提高轧制速度.保证产量。

　　某二十辗轧机所轧带材为Q235.厚度2.75 mm.宽度1200 nun,通过7道次的轧制.成品厚度可达0.163 mm W机组卷取机在低速档时最大 卷取张力为320kN.为了减少轧制道次,提高机组产能.在设计轧制规程时.把卷取张力用到了极限:同时为了保证前几道次不打滑.通过理论计算及实际生产验证.将第一道次的绝对压下屈控制在 0.70 mm以下，第二道的次绝对压下量控制在0.55 mm以下。从道次压下率的分布情况来看.其压 率呈逐渐增大趋势.仅在末道次为了保证成品的板 形及厚差才采用了较小的压下率。从张力制度的设计上来看.前四道次（卷取机低速档）前张力大于后张力.第四道次之后（卷取机切换到高速档）前张力小于后张力（见表1）。

　　从表1中压下率的分布规律可以看出二十辊轧机与四、六辗轧机截然不同，二十辊轧机道次压下率为逐渐增大.而四、六辊轧机道次压下率却是逐渐减小这主要是由于二十辊轧机的工作辊辊径比较下.在轧制时存在咬入问题.为此,就要限制前几道次的压下率，使前张力大于后张力.保证足够的张力差。

　　冷轧机使用的轧制必须有高的硬度、强度和高耐磨性.同时还必须有一定的韧性：轧机使用的轧辊材质为高铬钢不同部位的辊子其材质也有所不同：

　　为保证冷轧产品的表面质量，对工作辊的表面亦冇严格要求.不仅要有一定的粗糙度.而且不得有任何肉眼可见的缺陷（裂纹、压坑、压痕、研磨 纹、螺旋纹等轧掘使用前都要经过细致的研磨和检査：在轧制过程中还要勤作检査，发现问题立即换辊。正常生产时，毎轧一卷要换一次工作辊一般把换辊安排在最后成品道次.以提高帯材表面质量。如果轧制道次较多.应视带材表面情况及时换辊.即在一个轧程中多次更换工作辊。

　　二十辊轧机由于辊系复杂•辊子数量较多.为了保证轧机正常工作及生产岀高质量的帯材,对装入轧机中的轧辊有严格的要求。

　　首先，应确保压下缸完全“抬起”时有一定的开口度，一般在5 mm左右.既使于穿带后工作辊的装入，又确保压下缸完全“压下”时棍缝能够闭合,并且还留有1mm的压下余量,以弥补辊系的弹性变形，其次，应确保辊系中每个一中间辊的间距大于0.2 mm，二中间传动辊和惰辊的间距大于 0.2 mm.避免辊系内部产生运动闭环。另外.每个 一中间辊和二中间辊（见图7中红色辊子）和其上、下接触的两个辊子之间的夹角应小于180°. 即保证红色辊子在辊系内侧.以避免在辊系压力的作用下.，上述中间辊被挤压出辊系，保证辊系的稳定。

　　二十辊轧机辊数虽多,且四根传动辊为集中传动.另外.背衬辊由多个背衬轴承组成.这就决定了配辊时对辊径尺寸有严格的规定，具体要求 上、下工作辊直径差应控制在600 nm以内；一中 间辊左、右辊径差应控制在30 miu以内.上、下辊径差应控制在350 pan以内；对于二中间辊的四根传动辊，要求左、右辊转方控制在5um 以内. 上、下辊径是控制在100um以内；同轴背衬轴承直径差控制在100 um以内.相邻轴承直径差控制在30 um以内.而非同轴背衬轴承直径差控制在 200um以内。只有严格遵照上面的要求进行配辊， 才能在提高产品质量的同时.延长辗系的使用寿命。

　　二十辊轧机需要设计辊形的轧辊一中间辊. 其他轧辊都是平辊-另外，当轧制宽幅薄带时，可以将上二中间辊设计成微凸辊，.以减少ASU的调整量.使背衬轴承磨損更均匀，提高背衬轴承的寿命（见表2）。

　　二十辊轧机属于轧制装备中的高端装备，结构复杂.加工制造精度高.掌握二十辊轧机的设计制造技术已成为衡量冶金装备供货商技术水平的标志：在此基础上.还需要完善的生产工艺来与之配套.才能保证最终轧制出髙质量的产品。压下制度，张力制度.轧辊使用制度等作为二十辊生产工艺的核心.直接决定着二十辊轧机能否生产出高质 量的产品。故结合二十辊轧机的特点，制定出一套最佳工艺制度，充分发挥二十辊轧机的能力非常重要。