[科普中国]-紧凑式轧机

简述

紧凑式轧机是一种结构紧凑、压下量大的高刚度短应力线轧机，如摩根公司的四机架轧机，其首尾机架的中心距仅为3m，四机架轧机的总延伸系数可达5～6。轧机均为平一立交替布置，单独电机传动，可实现无扭微张力轧制。

20世纪80年代初，首先由瑞典摩根公司开发的紧凑式轧机又将连轧的思路集中于一个机座上，从而克服了连轧机占地面积大、投资高等缺点。

美国伯兹伯勒公司的摩根型紧凑式粗轧机组的每个机架，用单独轨道小车换辊；而瑞典摩哥斯哈玛公司的紧凑式粗轧机组，是整个机组置于一个台上进行整体换辊。两种换辊方式的换辊时间均较短，作业率高。

紧凑式轧机所采用的坯料大部分为140～180mm方坯，4机架总压下率可达82%～85%，最大咬入角可达40°～45°，实际控制在30°左右。由于大大提高了压下量，所以坯料本身获得很大的变形热，机架间距小，减少了坯料轧制时间和温降，因而紧凑式轧机可降低开轧温度，出炉温度可控制在950～1000℃。紧凑式轧机温降比连轧机小得多，为实施低温轧制工艺创造了条件。1

工作原理为了解决连铸坯和小型轧机之间的衔接问题，又不影响连铸的生产能力和保证连铸坯内部质量，国外20世纪70年代研究开发了一种紧凑式轧机，80年代一些国家开始采用紧凑式连轧机作为小型连轧机中的粗轧机或中轧机。

20世纪初新发展的紧凑式轧机是由美国摩根公司首先提出的。它是建立在1978年日本钢铁公司进行的关于强迫咬入和强迫轧制试验的基础上，美国摩根公司把施加推力的方法发展到利用前一架轧制对后一架产生推力咬入，这个发展是通过轧机密集排列的方法实现的。强迫咬入是指咬入角α>ρ（摩擦角时），沿轧制方向在轧件上作用一个水平推力，在轧机机架间距离较短，坯料断面尺寸较大的条件下，可以实现前一架轧机对后一架轧机产生推力咬入轧制。美国摩根式紧凑式轧机的最大咬入角可达40°～50°，一般的连轧机是无法以这么大的咬入角进行轧制的。这种咬入角超过理论极限进行的轧制，正是紧凑式轧机的轧制特点。1

特点紧凑式轧机属于大压下量轧机，其主要特点如下：

(1)轧机间距小，由前一架轧机将轧件推入后一架轧机内实现强迫咬入，从而进行大压下轧制；

(2)机组通常由4架、5架或6架轧机组成，采用平一立交替式布置；

(3)辊身短，每个轧辊辊身仅开一个孔型（或为单道次平辊轧制）；

(4)由于采用大压下，所以在同等条件下，与普通型二辊轧机相比，可减少1～2架轧机；

(5)机架为短应力线结构或悬臂辊式结构；

(6)由于采用大压下，如果调整不当，易发生机架间堆钢事故，加之其机架间距小，所以操作调整和事故处理不便；

(7)紧凑式轧机各机架单独传动，传动控制精度高，特性硬。轧制过程无扭无活套，机组一般采用微型计算机或PLC控制，自动化程度高。2