李芳

摘 要：宣鋼小型軋鋼廠熱帶生產(chǎn)線為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品由冷軋帶到負(fù)差薄帶的轉(zhuǎn)型，提出了開(kāi)發(fā)軋制薄帶的總體規(guī)劃。為保證薄帶的成功開(kāi)發(fā)，對(duì)精軋牌坊、中精軋傳動(dòng)軸托架、夾送輥及高壓水除磷等軋線設(shè)備進(jìn)行了修復(fù)和優(yōu)化改進(jìn)，為薄帶的成功開(kāi)發(fā)提供了有效的設(shè)備保證。

關(guān)鍵詞：薄帶；托架；水除磷；夾送輥

宣鋼小型軋鋼廠熱帶車(chē)間是宣鋼唯一的一條熱軋窄帶鋼生產(chǎn)線，1986年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)厚度范圍2.5～5.0，寬度范圍100～250mm熱軋窄帶鋼10～15萬(wàn)噸。幾十年來(lái)，該條生產(chǎn)線歷經(jīng)多次設(shè)備升級(jí)改造，目前已發(fā)展到年產(chǎn)熱軋窄帶鋼80萬(wàn)噸以上。產(chǎn)品主要鋼種為XG08D2，產(chǎn)品主要用作冷軋帶鋼的原料，其附加值較低。為了增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，提高產(chǎn)品附加值，在過(guò)去的幾年里，該廠也曾多次開(kāi)發(fā)軋制薄帶鋼。由于軋線設(shè)備穩(wěn)定性差、薄帶生產(chǎn)技術(shù)不過(guò)關(guān)和市場(chǎng)等因素的影響，至2013年7月，只生產(chǎn)了為數(shù)不多薄帶，厚度基本都在1.8mm以上，寬度也僅限于204系列。

按照宣鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整總體規(guī)劃，宣鋼帶鋼產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)由冷軋帶到負(fù)差薄帶的轉(zhuǎn)型，以提高產(chǎn)品附加值及效益，為此，廠成立了熱軋薄帶技術(shù)開(kāi)發(fā)組，實(shí)施1.5～2.5mm厚度各系列薄帶的開(kāi)發(fā)軋制工作。

1 開(kāi)發(fā)薄帶鋼軋制的可行性分析及存在問(wèn)題

2006年以前，熱軋窄帶鋼主要用作低端焊管的原材料，隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，窄帶鋼由以焊管原材料為主轉(zhuǎn)向冷軋后深加工領(lǐng)域。近年來(lái)，隨著下游生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步、品種創(chuàng)新、用途范圍擴(kuò)大，許多熱軋窄帶鋼使用單位為了減少自身工序成本，如減少冷軋道次、退火處理工序等，向窄帶鋼生產(chǎn)廠加提出，購(gòu)買(mǎi)使用厚度為1.5～2.0mm的窄帶鋼的要求。本著提高產(chǎn)品生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力和滿足用戶(hù)的服務(wù)宗旨，要求我廠要做好薄帶開(kāi)發(fā)的工作。

同時(shí)，根據(jù)薄帶鋼軋制技術(shù)特點(diǎn)對(duì)熱帶車(chē)間工藝線的工藝布置、軋輥及主機(jī)能力等設(shè)備進(jìn)行分析，與國(guó)內(nèi)相近生產(chǎn)線的工藝、設(shè)備、人員組織等進(jìn)行了對(duì)比，并結(jié)合我廠前期軋制204系列薄帶鋼的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)開(kāi)發(fā)組確定在熱帶車(chē)間開(kāi)發(fā)軋制薄帶鋼是可行性。

1.1 軋機(jī)主機(jī)能力分析

與軋制普帶相比，軋制薄帶主要要考慮壓下量增加后，各架次軋機(jī)主機(jī)能力是否滿足要求。要在熱帶車(chē)間開(kāi)發(fā)軋制薄帶鋼，最主要是需解決壓下量分配的問(wèn)題。根據(jù)目前熱帶車(chē)間生產(chǎn)線工藝設(shè)備現(xiàn)狀，精軋區(qū)域軋機(jī)的壓下量已接近設(shè)備極限，而粗、中軋軋機(jī)的壓下量均有一定富裕，為此，開(kāi)發(fā)薄帶產(chǎn)品，必須采用壓下量前移的方式，盡量減小中精軋軋制負(fù)荷，在確保生產(chǎn)穩(wěn)定的同時(shí)，保證成品尺寸精度。

軋制薄帶時(shí)，145、183、204、232、255、272各寬度系列粗軋末道料尺寸分別需加壓下量增加：6、4、3、2、2、2mm，這樣，較軋制普帶時(shí)粗軋二架軋制負(fù)荷將提高0.6-1.8%。通過(guò)進(jìn)行理論計(jì)算，目前粗軋主電機(jī)功率能夠滿足工藝要求。按軋制最薄規(guī)格，即厚度為1.5mm的薄帶進(jìn)行理論計(jì)算，中軋機(jī)列軋制負(fù)荷較軋制同寬度、同鋼種2.5mm厚度的帶鋼高0.9-2.1%，目前的中軋主電機(jī)功率是能夠滿足工藝要求的。同時(shí)，從之前試軋的204系列薄帶的實(shí)踐來(lái)看，軋線主電機(jī)的實(shí)測(cè)電流也均可在額定電流以?xún)?nèi)，且均有一定的富裕。因此，熱帶生產(chǎn)線的主機(jī)能力具備開(kāi)發(fā)薄帶的要求。

1.2 精軋軋機(jī)牌坊磨損嚴(yán)重，軋機(jī)穩(wěn)定性差

精軋軋機(jī)牌坊從投入使用至今已連續(xù)工作二十多年，牌坊磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致軋輥安裝精度無(wú)法達(dá)到原設(shè)計(jì)精度，帶鋼在軋制過(guò)程中難以穩(wěn)定運(yùn)行，特別是F3-F6四輥軋機(jī)的牌坊，需進(jìn)行修復(fù)方可進(jìn)一步保證了帶鋼尺寸精度，滿足開(kāi)發(fā)軋制薄帶的要求。

1.3 中精軋傳動(dòng)軸托架運(yùn)行不穩(wěn)定，軋機(jī)穩(wěn)定性差

熱帶車(chē)間中精軋傳動(dòng)軸托架運(yùn)行環(huán)境條件差，經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，變形嚴(yán)重，運(yùn)行穩(wěn)定性差，直接影響軋機(jī)穩(wěn)定性，很難滿足開(kāi)發(fā)軋制薄帶對(duì)料型控制的要求。

1.4 夾送輥晃動(dòng)大，不能滿足開(kāi)發(fā)軋制薄帶的要求

由于夾送輥設(shè)備老化以及箱體本體設(shè)計(jì)缺陷，目前的夾送輥間隙大，晃動(dòng)量大，輥面不耐磨，這些因素導(dǎo)致無(wú)法對(duì)厚度1.7mm以下薄帶進(jìn)行有效夾送。

2 設(shè)備優(yōu)化實(shí)踐

2.1 解決精軋軋機(jī)牌坊磨損嚴(yán)重的問(wèn)題

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、研究分析發(fā)現(xiàn)，精軋軋機(jī)牌坊磨損嚴(yán)重的架次為F3-F6四架四輥軋機(jī)，開(kāi)發(fā)小組制定了周密的方案并利用2013年9月年修的時(shí)間對(duì)精軋F(tuán)3-F6軋機(jī)牌坊進(jìn)行了線下修復(fù)，提高了軋輥安裝精度，為開(kāi)發(fā)軋制薄帶及保證薄帶尺寸精度創(chuàng)造了重要條件。

2.2 解決中精軋傳動(dòng)軸托架運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)題

為了滿足開(kāi)發(fā)軋制薄帶的要求，對(duì)中精軋傳動(dòng)軸托架進(jìn)行了改進(jìn)，一是將托架臂加長(zhǎng)，增加平衡力矩；二是將托架拉桿由普通螺紋改為T(mén)型螺紋，增加了防松性能及強(qiáng)度；三是將托架的壓簧由單排改為雙排，減少共振造成的不穩(wěn)定。通過(guò)以上改進(jìn)，提高了傳動(dòng)軸托架的穩(wěn)定性，對(duì)控制薄帶料型起到了積極作用。

2.3 解決夾送輥晃動(dòng)大的問(wèn)題

針對(duì)夾送輥設(shè)備老化以及箱體本體設(shè)計(jì)缺陷，導(dǎo)致夾送輥間隙大，晃動(dòng)量大，輥面不耐磨等問(wèn)題，對(duì)夾送輥進(jìn)行了設(shè)計(jì)改進(jìn)。首先改進(jìn)了夾送輥箱體結(jié)構(gòu)，由整體機(jī)構(gòu)改造為分體式。將主動(dòng)輥箱體、被動(dòng)輥箱體及氣缸支座分體安裝在整體底座上，主、被動(dòng)輥箱體設(shè)計(jì)成凸凹臺(tái)階定位結(jié)構(gòu)與整體底座連接，防止運(yùn)行過(guò)程中箱體發(fā)生移動(dòng)，保證了使用過(guò)程中夾送輥的間隙。

其次，主、被動(dòng)輥箱體的傳動(dòng)軸承部位設(shè)計(jì)了軸承套，軸承出現(xiàn)故障后，只會(huì)損壞軸承套，而不會(huì)損壞箱體本體，從而節(jié)約了箱體維修成本，保證了箱體使用精度。同時(shí)在箱體的上壓蓋與立軸配合部位設(shè)計(jì)了密封結(jié)構(gòu)，通過(guò)安裝密封圈，可以有效防止箱體內(nèi)進(jìn)入軋線冷卻水，保證了箱體內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行。此外，在立軸上部安裝了固定的防水盤(pán)，防水盤(pán)隨立軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)的防水盤(pán)能有效將可能流入夾送輥箱體的軋線冷卻水向上、向外打出，從而阻止水從立軸間隙進(jìn)入箱體，起到防水作用。改造后的夾送輥結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

1、底座；2、主動(dòng)箱體；3、傳動(dòng)快軸；4、主動(dòng)立軸；5、軸承套；6、軸承； 7、上壓蓋；8、密封圈；9、防水盤(pán)；10、輥?zhàn)樱?1、被動(dòng)立軸；12、被動(dòng)箱體；13氣缸

再次，我們夾送輥的材質(zhì)由45#鋼改為70Mn2Mo，極大的提高了夾送輥的耐磨性能，為生產(chǎn)薄帶提供了進(jìn)一步的設(shè)備保證。

2.4 解決成品薄帶鋼表面氧化鐵皮后的問(wèn)題

在薄帶的生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)成品薄帶鋼表面氧化鐵皮厚，甚至發(fā)生輕微起皮現(xiàn)象，雖然不影響成品質(zhì)量但有損產(chǎn)品市場(chǎng)形象。分析原因，除了因?yàn)檐堉票т摍C(jī)時(shí)產(chǎn)量低造成加熱時(shí)間長(zhǎng)外還與軋線除鱗有關(guān)。為此，在軋制薄帶時(shí)將加熱段的控制溫度在軋制普通帶的基礎(chǔ)上降低15℃，利用薄帶過(guò)鋼節(jié)奏慢的特點(diǎn)在均熱段進(jìn)行鋼坯提溫。同時(shí)，在高壓水除鱗裝置前，增設(shè)破鱗輥對(duì)連鑄坯進(jìn)行預(yù)碾壓，將其上表面的大塊氧化鐵皮碾壓成小塊，這樣就有效提高了高壓水除鱗的除鱗效果。此外，軋制薄帶時(shí)，將高壓水除鱗裝置的水壓由6MPa提高到9MPa進(jìn)一步提高除磷效果，提高了薄帶的表面質(zhì)量要求。

3運(yùn)行效果

通過(guò)以上設(shè)備優(yōu)化改造，小型軋鋼廠熱帶生產(chǎn)線在沒(méi)有進(jìn)行大的設(shè)備改造投入的情況下，通過(guò)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的自行設(shè)計(jì)、改造和優(yōu)化，使軋線具備了軋制薄帶的生產(chǎn)能力，改造完成后的一年多時(shí)間里，共生產(chǎn)薄帶17萬(wàn)噸，其中2.0mm厚度以下薄帶鋼占薄帶總產(chǎn)量的60%以上。從生產(chǎn)情況看，設(shè)備運(yùn)行情況、薄帶鋼生產(chǎn)軋制工藝均穩(wěn)定、產(chǎn)品尺寸精度及表面質(zhì)量都滿足了標(biāo)準(zhǔn)及客戶(hù)的要求，改造效果顯著。

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