宽带钢热连轧机选型配置与板形控制

第40卷 第6期 2005年6月

钢铁

Vol.40,No.6 June 2005

IronandSteel

宽带钢热连轧机选型配置与板形控制

曹建国1, 张 杰1, 陈先霖1, 魏钢城1,2, 宋 平2, 苏 毅2

(1.北京科技大学机械工程学院,北京100083; 2.武汉钢铁(集团)公司热轧带钢厂,湖北武汉430083)摘 要:通过测试并分析机组上游与下游机架对控制性能的不同要求、服役周期内工作辊和支持辊辊形变化及其对板形控制性能的影响,结合1700mm热连轧机进行的现场试验及工程应用实践,提出热轧上游机架应采用凸度控制能力较强的轧机机型,下游机架宜采用长行程窜辊型轧机机型,全机组均可采用强力弯辊和变接触轧制技术提高机组板形控制能力。

关键词:热连轧机;磨损;轧机机型;板形控制;边部减薄控制;变接触轧制

中图分类号:TG333.72 文献标识码:A 文章编号:0449-749X(2005)06-0040-04

SelectionofStripMillConfigurationandShapeControl

CAOJian-guo1, ZHANGJie1, CHENXian-lin1,WEIGang-cheng

1,2

, SONGPing, SUYi

22

(1.SchoolofMechanicalEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,China;

2.HotStripMillPlant,WuhanIronandSteel(Group)Co.,Wuhan430083,China)

Abstract:Thedifferentrequirementsofupstreamanddownstreamstandsoncontrolperformance,rollcontourvarie-tyofworkandbackuprollsinserviceanditseffectonprofileandflatnesscontrolperformanceweretestedandana-lyzed.Basedonthetestresultsandpracticeon1700mmhotstripmill,areasonablestrategyofselectinghotstripmilltypeisputforward.Theupstreamstandsmustbeofstrongcrowncontrolability,thedownstreamstandsmustbeequippedwithlongstrokerollshiftingsystem.Theexcellentprofileandflatnesscontrolcanbeobtainedbyheavybendingandvaryingcontactrollingtechnologiesonallthestands.

Keywords:hotrollingmill;wear;milltype;profileandflatnesscontrol;edgedropcontrol;varyingcontactrolling

宽带钢热连轧机建设与改造首先面临的就是机型选择与配置。20世纪70年代以来,HC(含UC)、FPC、WRS、CVC、PC、VC、DSR等多种新机型竞相问世,形成新一代高技术宽带钢轧机,上述各新机型名称实质是所采用代表性板形控制技术名称。热连轧机各机架机型选择与配置是决定轧机板形控制性能的第一因素和基础,并将对轧机板形控制性能的优劣长期起作用,选型配置不当,将成为生产中长期难以解脱的制约因素[1]。因此研究热连轧机选型配置与板形控制具有重要意义。

程[2],因此冷轧带钢成品凸度主要取决于热轧来料,热轧带钢板形不良在冷轧中是难以改善的。根据热轧带钢常用板形 平坦死区 的Shohet判别式可知:轧件厚度较大的热轧上游机架(带钢厚度超过9~12mm),由于带钢温度高、材质软、宽厚比小而金属较易横向流动,具有较宽板形 平坦死区 。这时,即使出口比例凸度与入口比例凸度的残差较大,也不致出现浪形。这一特性为及时在上游机架形成所需带钢凸度提供了自由度和机会。因此,为了在热连轧机组出口处使带钢凸度与平坦度二者同时满足精轧成品目标值,其控制策略关键是在热连轧机组上游机架控制带钢比例凸度使之达到设定目标比例凸度值,同时在下游各机架保持恒比例凸度值以保证目标平坦度。

生产实践中,与冷连轧机目前普遍装备的板形自动控制系统(AFC)是针对平坦度且多种板形控制手段主要集中在出口机架不同的是,热连轧机的板形自动控制系统(APFC)是针对凸度和平坦度两

1 热轧板形控制选型配置策略

带钢板形包括横截面外形和平坦度两个项目,凸度和边部减薄是横截面外形主要参数。热轧上、下游机架有不同板形控制要求。1.1 凸度和平坦度控制

由于冷轧带钢只是在边部有限区域存在三维变形,但是不能明显改变带钢比例凸度的二维轧制过

基金项目:国家自然科学基金资助项目(59835170)

:,,博士,副教授; :geocao@; :2004-09-05

项内容的,相应的板形控制手段分布在多个机架:在上游机架实现带钢凸度控制;而在下游机架实现带钢平坦度控制。这正体现了上述板形凸度和平坦度控制策略。

1.2 边部减薄控制

边部减薄控制EDC不仅有利于满足目前市场要求迫切的电工钢板质量要求,而且可提高所有带钢成材率,增加轧制产量。1700冷连轧机的带钢横向厚度测量结果表明,在目前通常缺乏边部减薄控制手段的工业轧机上,带钢出口边部减薄主要取决于热轧带钢来料形状。故为了满足用户对带钢边部板形质量新要求,EDC日益成为热轧板形控制重要内容。近年相继涌现出单锥度工作辊、非对称自补偿工作辊ASR、EDC冷却、EDC工作辊、工作辊窜移和交叉等多种控制手段。目前热轧EDC常用手段就是采用ASR和单锥度工作辊,显然,增加该类辊形的有效锥高可降底凸度和边部减薄。对于热轧,关键是研究在哪些机架使用ASR或锥形辊。1700热连轧机ASR现场试验表明:低碳钢等可用在F6、F7等下游后机架;鉴于目前电工钢生产实践,边裂是一大工艺难题,在轧制电工钢时下游后机架用锥形辊等能降低边部减薄但可能会因应力集中而有更大边裂,所以轧制电工钢和高碳钢时,最好安排在F4、F5等下游前机架应用,以增加边部金属量从而减小边裂。故热轧带钢边部减薄控制的关键是在下游机架采用ASR或锥形辊并建立合理窜辊与弯辊策略。

要有:常规型,如攀钢1450;工作辊短行程窜移型,如宝钢2050,珠钢、邯钢和包钢CSP等的CVC-4轧机;上、下辊成对交叉型,如宝钢1580和鞍钢1780的PC轧机;工作辊变接触窜移型轧机,如HCW轧机;工作辊长行程窜移型,如武钢1700和太钢1549改造的WRS轧机、武钢2250的CVCplus轧机。

为了提高轧机板形控制能力,宽带钢热连轧机无论采用何种机型,均已广泛采用了强力弯辊。在轧机机型确定情况下,辊形成为带钢板形控制最直接、最有效的手段,CVC、EDC、FPC和VCR等板形控制技术实质即在于辊形创新[1]。北京科技大学和武钢合作自主开发的变接触轧制技术,其核心是采用变接触支持辊VCR及配套工作辊辊形,可用于新建或改造热连轧机,能明显提高板形质量、增强薄规格品种轧制能力并有效改善支持辊磨损性能并防止辊面剥落[4]。

3.2 热轧辊形变化与轧机机型控制性能

大型工业轧机均是按轧制单位组织生产的。热轧工作辊就是以1个轧制单位作为服役周期的,图1为现场测量的1700热连轧机轧制一个115卷轧制单位F4机架上工作辊在不同时刻的辊形变化。可知,宽带钢热连轧机由于存在明显轧辊磨损和热胀使得轧制单位内工作辊辊形发生显著变化。在正常轧制节奏下,各机架工作辊在轧制完烫辊材、过渡材等轧制单位前期10~20卷后,热辊形能保持在相对稳定状态。而各机架工作辊磨损辊形模式变化各异,结合该轧机进行的大量配套测试可发现:热连轧机组工作辊辊身长度方向存在明显的不均匀磨损,不同机架磨损程度不一,通常来说上游机架磨损辊形变化较小,而下游机架尤其是F4机架轧辊磨损辊形变化较大;不同轧制单位轧辊磨损辊形变化差异较大,一般来说,电工钢单位比其他单位的轧辊磨损更显著。

采用CVC技术2050热连轧机轧辊磨损辊形具有与采用常规工作辊辊形的1700轧机同样特点[6]。因此可以说,在轧辊磨损较小的热连轧机上游机架或冷连轧机,CVC轧机可在服役期内保持发挥其灵活的板形控制能力,而在遭遇磨损严重的热连轧机下游机架,因辊形自保持性较差而难以在服役周期内保持CVC的板形控制特 …… 此处隐藏：3791字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……