[科普中国]-中厚板轧机

简述

中厚板轧机是以工作辊辊身长度表示轧机尺寸，如2300mm三辊劳特轧机、2800mm中厚板轧机和4200mm厚板轧机。中厚板轧机有二辊式、三辊劳特式和四辊式。中厚板轧机应采用双机架四辊可逆轧机并附有立辊轧机，轧制速度不小于5m/s。轧机具有立辊液压AWC和水平辊液压AGC，并具有弯辊和窜辊装置。轧机牌坊为高刚度、高强度，具有大轧制压力，能实现大变形量轧制，最大轧制压力大于1.8kN/mm。轧机具有板形控制及平面形状控制功能。

中厚板轧机应采用步进梁式板坯加热炉，有自动烧钢和最佳燃烧控制功能，配有装取料机。在加热炉出口及粗、精轧机设有压力不小于18MPa的高压水除鳞装置。具有控轧控冷功能，配置大冷却速率的加速冷却装置，可实现形变热处理轧制工艺；配置四重式带弯辊和倾斜功能的、全液压高强度热、冷矫直机；有平面形状检测装置，可实现最佳剪切功能；有在线切头、切边、纵切、定尺剪等完整的自动切割线，可切钢板厚度在50mm以上的火焰自动切割线；设有钢板的正火、回火、退火、淬火等热处理生产线；有多通道自动超声波探伤线；有自动打印、喷标记装置；在线检测装置完善，如测厚、测宽、测高温仪等。

中厚板轧机的主传动电机应是全数字交流变频调速的电机。1

类型用于中厚板生产的轧机主要有以下四种：二辊可逆式轧机、三辊劳特式轧机、四辊可逆式轧机和万能式轧机

(1)二辊式可逆轧机

二辊式可逆轧机是一种老式轧机，诞生于1850年前后，多采用直流电机驱动，轧辊直径一般为800~1300 mm，辊身长度3000~5500 mm，可进行可逆、调速轧制。利用上辊进行压下量调整，采用低速咬入高速轧制，具有咬入角大、压下量大，产量高等优点。由于其结构类似初轧机，因此对原料种类和尺寸的适应性较大；但这种轧机辊系的刚性较差，而且不便于通过换辊来补偿辊型的剧烈磨损，故钢板的厚度公差大。因此一般只适用于生产厚规格的钢板，而更多的是用作双机布置中的粗轧机。

(2)三辊劳特式轧机

三辊劳特式轧机由二辊轧机发展而来，由上下两个大直径辊和中间一个小直径辊组成。上下辊由交流电机经减速机、齿轮座带动，为主动辊，中辊可升降，为从动辊，靠上下辊摩擦带动。轧制过程是利用中辊的升降和升降台实现往复轧制过程，利用上辊调整压下量，实现各道次的轧制。

这种轧机的优点是采用交流电机传动，大大降低了建厂投资；辊系的刚度较大。且可通过中辊的更换，补偿大辊的磨损，提高了产品的精度，同时也延长了大辊的使用寿命。此外可以显著降低轧制压力和能耗，并使钢板更容易延伸。但这种轧机咬人能力较弱，机械设备较复杂，不适于轧制厚而宽的产品，新型轧机的出现逐渐替代了这种轧机。

(3)四辊可逆轧机

四辊可逆轧机是应用最广泛的中厚板轧机，由一对小直径工作辊和一对大直径支承辊组成。由直流电机驱动工作辊，一般是单独传动，轧制过程与二辊可逆式轧机相同。这种轧机集中了二辊和三辊劳特式轧机的优点，既降低了轧制压力，又大大增强了轧机的刚度，使产品精度提高。又因工作辊直径小，使得在相同轧制压力下能有更大的压下量，提高了产量。因此这种轧机适合于轧制各种尺寸规格的中厚板，尤其是轧制宽度、精度和板形要求较严格的中厚板。但这种轧机采用大功率直流电机，轧机设备复杂，造价高，因此投资大，故有些工厂只作精轧机使用。

(4)万能轧机

万能轧机是一种在四辊或二辊可逆式轧机的一侧或两侧配有立辊的轧机。其目的是要生产齐边钢板，不用剪边，以降低金属消耗，提高成材率。但理论和实践都表明：立辊轧边只是对于轧件宽厚比小于60%~70%，热轧带钢粗轧阶段的轧制时用，反而使操作复杂，而且易造成事故，因此自上世纪70年代以来，以板坯为原料的新建轧机已不再使用立辊机架，只是以钢锭为原料及要求提高不锈钢板边质量时才采用。2

布置形式中厚板车间的布置有三种形式，即单机架布置、双机架布置和半连续或连续式布置。

(1)单机架布置

单机架布置生产就是在一架轧机上由原料一直轧到成品。单机架布置的轧机可选用前述四种中的任何一种中厚板轧机。但由于在该轧机上要直接生产出成品，因此用二辊可逆轧机已不适宜，在实际生产中已被淘汰。而三辊劳特式轧机亦已逐渐被四辊可逆式轧机所取代。

单机架布置中，由于粗轧与精轧都在一架轧机上完成，所以产品质量比较差(包括表面质量和尺寸精度)，轧辊寿命短，产品规格范围受到限制，产量也比较低。但单机架布置投资低，适用于对产量要求不高，对产品尺寸精度要求相对比较宽，而增加轧机后投资相差又比较大的宽厚钢板生产。

(2)双机架布置

双机布置是把粗轧和精轧分别在两个机架上完成，它不仅产量高，而且产品表面质量、尺寸精度和板形都比较好，还延长了轧辊使用寿命。双机布置中精轧机一律采用四辊轧机以保证产品质量。

(3)多机架式布置

这种布置方式是在多台轧机上完成由原料到成品的整个轧制过程，主要是半连续式、3/4连续式和连续式的布置方式，是生产宽带钢的高效率轧机。成卷生产的带钢厚度已达25 mm，这就相当于大多规格的中厚板都可在连轧机上生产，但其宽度一般不大，而且用生产薄规格的昂贵的连轧机来生产中厚板在经济上也是不合理的。这也是中厚板连轧机很少发展的主要原因。2

特点(1)为了获得良好的厚度精度，现代化中厚板轧机必须具有高压下速度、高响应性、高压力的液压压下系统。一般油源压力达到32MPa，响应频率达到20Hz。

(2)为了实现平面形状控制，一般压下速度应该达到20～30mm/s。

(3)大的轧制力要求巨大的液压缸，其结构设计、加工制造、密封等都有一系列难题等待解决。

(4)轧机具有板凸度和板平直度控制系统。

(5)实现平面形状控制，除了液压压下速度有一定的要求外，还需要安装立辊轧机，以进一步控制侧边的形状和提高宽度控制精度。

(6)轧机传动系统的精度，对平面形状系统的控制精度也有重要影响，必须采用交流传动系统和全数字控制。3