軋鋼多項實用技術(shù)的演變

  1.蓄熱式加熱爐

  高爐煤氣發(fā)熱值偏低,直接送到軋鋼加熱爐往往遇到加熱能力不足的問題,所以一直需要配給一些焦?fàn)t煤氣。如果焦?fàn)t煤氣不足,多余高爐煤氣不得不放散或白白燒掉,造成浪費能源或污染空氣。蓄熱式連續(xù)加熱爐是20世紀(jì)90年代,美、日、英等國家開發(fā)的新技術(shù),它利用高溫?zé)煔庀阮A(yù)熱蓄熱箱中的蓄熱體,之后更換閥門讓待燃燒的空氣或煤氣進(jìn)入蓄熱箱吸收蓄熱體的熱量。這樣使空氣或燃燒煤氣提高500~800℃,燃燒溫度可提高到1300℃,能夠滿足鋼坯加熱的需要。

  2.懸濁液強(qiáng)力冷卻

  由于終軋溫度高,吐絲或上冷床的線材棒材溫度過高,加上提速,原有冷卻能力不足一直是困擾各棒線材廠的問題之一。懸濁液強(qiáng)力冷卻技術(shù)利用大比重懸濁物對汽膜的破壞,大大增強(qiáng)冷卻能力,這是冷卻理論上的重大突破。由河北理工大學(xué)與宣鋼二軋共同完成的棒材懸濁液穿水裝置,經(jīng)過生產(chǎn)實踐檢驗證明,冷卻效果十分顯著。該系統(tǒng)設(shè)計了新型噴嘴裝置,其懸濁液循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)過近兩年的運行,通暢可靠,水循環(huán)利用率高。這一技術(shù)的成功為現(xiàn)場解決吐絲溫度高、冷床能力不足、提高產(chǎn)品力學(xué)性能與合格率,提供了有效方法。

  3.扁坯展寬軋窄帶

  許多中窄帶鋼車間使用寬度尺寸不變的連鑄坯,用常規(guī)軋法的軋件寬度就有限度。有時軋輥寬度有所富余,因而出現(xiàn)用窄料軋制更寬帶鋼的需求。為此,采用具有切深特點的強(qiáng)迫寬展開坯孔型,軋出較寬的帶鋼中間坯,精軋就可以軋出較寬帶鋼,更好適應(yīng)市場的需求。常用窄坯軋寬的方法是使用切展法和蝶式彎折法。前者利用壓下不均勻變形后,軋制變形區(qū)部分延伸少的金屬阻礙其余金屬的延伸,造成強(qiáng)迫寬展,目前已經(jīng)可以生產(chǎn)比坯料寬出16倍的帶鋼。

  4.圓鋼定位測徑儀

  在線測量終軋棒線尺寸,調(diào)節(jié)輥縫,擴(kuò)大高精度產(chǎn)品比例,是眾多棒線材廠的希望。進(jìn)口旋轉(zhuǎn)式掃描式測徑儀,可以在線測量高速運動的整個軋件凸起輪廓的外周邊,但是這種儀器數(shù)百萬元,而且整機(jī)長度大,放在現(xiàn)有長度十分有限的水冷段內(nèi)很占空間。其實,圓棒線生產(chǎn)主要掌握軋件高度和輥縫處的耳子,測量儀器如果能靜止放置,就可以大大簡化。

  5.滾動軸承替換膠木軸瓦

  膠木軸瓦是長久以來使用的一種老式滑動軸瓦,雖然價格便宜,但剛度小,磨損快,在溫度波動較大時,易出現(xiàn)軋件尺寸波動。為此,某車間將三輥400中軋機(jī)改為密封的滾動軸承。經(jīng)過一段時間使用后,效果良好。前面三輥軋機(jī)粗軋有尺寸波動的坯料,在這里也得到控制,使后面事故大大下降,對保證生產(chǎn),提高產(chǎn)品尺寸精度起到顯著作用,用水也顯著減少。

  6.弧齒接手替換梅花套筒

  梅花套筒傳動是一種極為古老的傳動軋輥方式,它在傳遞力矩時并不均勻,由于自重轉(zhuǎn)動起來時常有懸空跌落過程,造成較大的噪音,同時對產(chǎn)品精度也有影響,嚴(yán)重時出現(xiàn)明暗交替的條紋。這是因為,連接桿為了能夠傾斜就必須在梅花瓣與套筒之間留有相當(dāng)?shù)臅缌?。于是在傳遞力矩時,連接桿自重和傾角使得套筒受力不均。在加載時,梅花瓣受力點容易變動,尤其磨損之后的舊套筒,造成上下力矩不均,軋輥滑動。因此用弧齒接手或其它接手替換梅花套筒,可以減少備件數(shù)量,提高作業(yè)環(huán)境質(zhì)量,也為生產(chǎn)維護(hù)帶來方便,全部投資僅半年便收回。

  7.感應(yīng)加熱

  直接軋制是節(jié)能最理想的工藝,但連鑄坯從結(jié)晶器出來經(jīng)過彎曲水冷段時,一般角部溫度已經(jīng)偏低,加上連鑄機(jī)距離軋機(jī)較遠(yuǎn),整體溫度也下降不少,需要對角部補(bǔ)熱均熱。電感應(yīng)加熱具有占地少、加熱快、不必存儲能量等優(yōu)點,國內(nèi)有些廠家安裝了這類設(shè)備,但沒有達(dá)到預(yù)期效果。其主要原因是感應(yīng)加熱效率選取過高,導(dǎo)致鋼坯受熱遠(yuǎn)低于實際需要,因而鋼坯無法達(dá)到軋制溫度的一般要求。但這項技術(shù)在國外并不鮮見,英鋼公司使用Radyne公司的10MW管材感應(yīng)加熱系統(tǒng),可以快速將外徑168mm的管材從700℃加熱到1100℃。該裝置共6臺固態(tài)加熱器,每臺輸出功率1650kW、頻率1kHz,管材行進(jìn)速度為17m/s,比一般連軋鋼坯進(jìn)粗軋機(jī)的0 3m/s速度高許多。

  8.測厚儀與凸度控制

  許多熱軋窄帶鋼車間缺乏在線測厚裝置,產(chǎn)品厚度僅僅依靠人工定時檢測,難以做到及時測量更談不上厚度控制,產(chǎn)品厚度尺寸波動極大,甚至一些供給冷軋原料的一些中寬帶車間也僅裝備中心測厚儀,不能檢測產(chǎn)品凸度,使客戶得不到凸度較小且恒定的冷軋原料。這一方面緣于射線測厚有一定危險,現(xiàn)場不愿使用,另一方面價格昂貴(數(shù)十萬元1套),裝置防護(hù)系統(tǒng)比較復(fù)雜。

  9.板帶鋼液壓厚度高精度控制

  由于電動壓下動作慢、精度差,不適合在線快速微調(diào)。一般液壓缸響應(yīng)速度比電動壓下高出6倍,精度也大大高于電動壓下螺絲。在帶鋼精軋機(jī)成品架安裝液壓缸,可以實現(xiàn)PM-AGC快速輥縫調(diào)整。如果與成品前架壓力傳感器配合,可以實現(xiàn)壓力測厚計的前饋控制。如在成品架出口安裝測厚儀,則實現(xiàn)測厚儀反饋控制,這將對長時間軋制造成的頭尾溫差影響予以補(bǔ)償,可以大大縮小整卷帶鋼的厚度偏差波動,產(chǎn)品精度更有保證。

  10.無活套微張力軋制

  活套支撐器用來反映機(jī)架間張力水平,但在厚坯軋制時耗能很高,在成品機(jī)架又反映不夠快,限制板厚精度的進(jìn)一步提高。因而國外一些廠家研制成功無活套軋制,省去活套支撐器。無活套軋制首先需要對軋制速度和穩(wěn)定后的張力精確計算,并使后架軋機(jī)有補(bǔ)償動態(tài)速降的增量轉(zhuǎn)速。國外無活套軋制主要依靠電流記憶法,建立觀測器,同時選擇合適的力臂系數(shù)計算公式來計算張力,依此張力,實現(xiàn)張力控制。

  11.熱連軋噴油潤滑

  熱連軋工藝潤滑可使摩擦力下降,從而顯著降低軋制力與力矩,軋輥磨損減少,板面質(zhì)量有所提高。國外工業(yè)先進(jìn)國家普遍采用這一技術(shù),降低能耗與輥耗;壓下越大,潤滑效果越顯著。摩擦系系數(shù)從0.35可以下降到0.12,軋制力和輥耗都下降達(dá)20%。熱軋潤滑的應(yīng)用會使熱連軋控制系統(tǒng)原來設(shè)定的摩擦系數(shù)變動較大,但一般仍在“張力自調(diào)整”范圍內(nèi),軋制力的分配也略有變動。

  12.總結(jié)

  軋鋼企業(yè)為了提高產(chǎn)品的市場競爭力,就必須注意技術(shù)進(jìn)步,以先進(jìn)技術(shù)改造或淘汰老工藝?yán)显O(shè)備,不斷完善生產(chǎn)操作,使生產(chǎn)順利,事故下降,以較低的成本生產(chǎn)高質(zhì)量的鋼。