热连轧带钢生产的设备,生产工艺过程,主要的生产参数,质量控制

热连轧带钢生产的设备,生产工艺过程,主要的生产参数,质量控制

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我国热连轧带钢生产所采用的先进技术

(1) 铸坯的直接热装(DHCR)和直接轧制(HDR),实现了两个工序间的连续化,具有节能、省投资、缩短交货期等一系列优点,效果显著。该技术要求炼钢和连铸机稳定生产无缺陷板坯;热轧车间最好和连铸机直接连接,以缩短传送时间;在输送辊道上加设保温罩及在板坯库中设保温坑;板坯库中要具有相应的热防护措施,以保证板坯温度。应设有定宽压力机,减少板坯宽度种类。加热炉采用长行程装料机,以便于冷坯与热坯交换时可将高温坯装入炉内深处,缩短加热时间。精轧机后两机架采用轧辊轴向串动技术,以增加同宽度带钢轧制量。采用连铸、炼钢、轧钢生产计划的计算机一体化管理系统,以保证物流匹配。

(2) 步进式加热炉。除具有加热功能外,还可完成生产中铸坯的储存和生产缓冲。减少板坯烧损,提高成材率。

(3) 板坯定宽压力机实现在线调宽。采用重型立辊、定宽压力机实现大侧压,重型立辊每道次宽度压下量一般为150mm,定宽压力机每道次宽度压下量可达350mm以上,可连续进行板坯侧压,运行时间短,效率高,板坯温降小,侧压后板坯头尾性状好,狗骨断面小,板坯减宽侧压有效率达90%以上。

(4) 宽度自动控制(AWC)。经立辊宽度压下及水平辊厚度压下后,板坯头尾部将发生失宽现象。根据其失宽曲线采用与该曲线对称的反函数曲线,使立辊轧机的辊缝在轧制过程中不断变化。这样轧出的板坯再经水平辊轧制后,头尾部失宽量少。短行程法可减少切头损失率20%~25%,也可减少切边损失,还可显著提高头尾部的宽度精度,可达5mm以下。

(5) 精轧机全液压厚度自动控制系统(AGC)。HAGC厚度控制效果显著,其相应频率达15~20Hz,压下速度达4~5mm/s,加速度达500mm/s2,因此HAGC发展很快。20世纪90年代投产的热轧机精轧机组取消了电动压下装置,而采用液压缸行程为110~120mm的全液压压下装置和AGC系统。现代的HAGC系统厚度控制数学模型不断完善,控制精度不断提高,带钢全长上的厚度精度已达到±30�0�8m。

(6) 板形控制技术。我国现有及改造的热带轧机采用的板形控制方式有3种:一种工作辊弯辊和轴向移动(串辊)装置;二是连续可变凸度控制(CVC-Continual Variable Crown);三是成对交叉辊轧机(PC-Pair Crossed)。CVC和PC轧机是20世纪80年代开发研制的板形控制轧机,轧机凸度控制能力均可达到1000�0�8m或稍大,是当代先进的板形控制技术,可实现板形的闭环控制,用于轧制薄规格、低凸度宽带钢产品。

(7) 热卷箱和保温罩,以减少温降、缩小带钢头尾温度差。中间坯热卷箱在粗轧、精轧机组之间对中间坯进行卷取,然后头尾互换开卷,不但可缩短生产线长度,还可极大地改善铸坯温度条件,使铸坯头尾温差从近100℃降至20~30℃。粗轧机出口带坯长度可达80~90m,进精轧机轧制过程中为减少头尾温差,设置保温罩是简单易行的有效技术。宝钢2050、1580mm和鞍钢1780mm热轧机组采用了保温罩。太钢1549mm、梅钢1422热轧机改造后增设了保温罩。

(8)除鳞。随着带钢生产技术的不断提高,用户对带钢表面质量和精度的要求也越加严格。因此板带热轧生产中对除鳞过程给予高度重视。它已成为薄板坯连铸连轧生产中的一项关键技术。新的结构都将除鳞机布置在粗轧机前,进而在加热炉前、精轧前再次除鳞。除鳞装置有高压水、旋转高压水等多种类型,其水压从10~20Mpa提高到40Mpa。

(9) 控制轧制和控制冷却。通过控制加热温度、轧制温度、变形制度、冷却速度等工艺参数,控制奥氏体组织变化规律和相变产物的组织形态,达到细化组织、提高钢材强度与韧性的目的。

(10) 层流冷却技术。采用高性能的带钢冷却装置,提高卷取温度的精度,从而稳定产品的性能。目前国内所有现代化的热连轧机和经改造的老轧机,带钢层流冷却系统均已达到先进水平。

(11) 全液压卷取机。20世纪90年代新建热轧卷取机和经改造的原有卷取机均采用全液压驱动,助卷辊、液压伸缩采用踏步控制,卷筒多级涨缩。

(12) 交流传动技术。20世纪90年代以后,随着交流调速技术的发展及矢量控制技术的应用,由交流变频调速装置供电或由交直交电压型脉冲宽度调制型(PWM)电源交换器供电的交流主传动电机,和采用数字式的矢量控制,完全取代了以往的由晶闸管(可控硅)整流器供电和直流主传动电动机。宝钢1580mm热轧机及鞍钢1780mm热轧机主传动全部采用GTO大功率元件组成的交直交电压型电源装置供电的交流同步电机。本钢1700mm热轧机改造时,将R1粗轧机及F1~F7精轧机主电机更新为交流同步电机,采用由IGCT功率元件组成的变频调速装置供电。

(13) 3级或4级计算机控制。热连轧带钢生产由基础自动化级(L1)、过程控制级(L2)生产控制级(L3)、生产管理级(L4)构成多级控制系统。我国新建和改造的热连轧机采用了前3级控制系统,少数热连轧机采用了4级控制和管理系统。

(14) 紧凑化布置,增大粗轧机组能力,减少粗轧机组机架数,降低成本,提高经济效益。

(15) 采用边部加热装置,防止产生边部裂纹等缺陷。一般针对轧制薄规格产品和硅钢、不锈钢、高碳钢特殊品种设置的。一套2×2000kW感应加热器,对于坯温为1000℃、厚度为40mm的带坯,距边部25mm处坯温可升高45℃。

(16) 实现薄板坯连铸连轧生产超薄带钢技术。为生产超薄规格热轧带钢,生产线采用了7架精轧机,最大轧制速度达20m/s;各机架工作辊直径不同,F1及F2增至Φ950/Φ820mm,以便于咬入较厚的板坯,加大压下量,F3、F4轧辊为Φ750/Φ660mm,F5、F6、F7轧辊为Φ620/Φ540mm。主电机功率增大至8500~12500kW。并在F7后设置了分机,用风力将带钢压在辊道上,防止带钢运行中产生飞飘。另外,对层流冷却辊道进行了优化设计。
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