[科普中国]-中型轧机

简介

∅580中型轧机是我国历史最久的中型轧机之一，1935年投产。解放后, 随着工艺设备的改革、更新， 操作经验的积累和熟练程度的提高，生产正在不断发展， 但与国外先进的同类轧机相比， 在产品品种、质量及各项技术经济指标上都存在很大差距，关键是设备水平低，因而早在年代就提出技术改造的计划， 但由于改造资金筹措等原因, 至今未能实现1。

国外中型型钢轧制技术的发展由于钢材使用部门对钢材品种质量的要求日益提高, 世界范围的能源紧张以及冶金企业力求降低成本, 节约建设投资提高经济效益等因素促进了轧钢技术和设备的发展。而当代科学技术的迅速发展, 特别是电子计算机的广泛应用及钢铁界内部的冶炼和连续技术的完善为此创造了有利条件。国外中型型钢轧制技术的发展有以下几个特点：

1.H型钢、轻型薄壁等经济断面型钢迅速发展；

2.型钢的均质程度和尺寸精度进一步提高；

3.实现连续或半连续化和自动轧制；

4.轧机本体向多样化、高刚度化发展；

5.在线检测得到普遍重视；

6.工作内容庞杂的精整工序实现长尺冷却、长尺矫直、冷锯切和自动堆垛、捆扎；

7.使用连铸坯作原料， 有条件时实现热送热装；

8.迅速广泛地应用电子技术；

9.控轧、控冷技术的逐渐推广。

1979开工的美国德克萨斯州Chup公司的中型轧机是目前有代表性中型轧机。第一期工程加热炉能力为145t/h，年产55t，最终加热能力扩大为2×145t/h，年产量将达到90万t。

该轧机特点是：

1.总共16架轧机机（4架垂直机架,7架二辊水平机架和5架联合式水平/万能机架），全连续轧制, 最大轧制速度8m/s。

2.连铸机上调节钢坯长度适应多倍成品的长度，消除短尺，提高收得率，简化精整设备。

3.步进式齿条冷床, 长102m，宽22m。在冷床后部采用风机强制冷却，可冷却所有的产品。

4.一台矫直机实行多线矫直，最大矫直速度为4m/s，避免机后安装昂贵的制动设备。

5.装备有适用于各种型钢的自动堆垛装置。

6.生产流程呈U字形，缩短了从轧机到精整的距离， 布置紧凑2。

∅580中型轧机现状及主要差距中型厂的年产量由解放前最高的1943年10万t提高到1987年67.8万t，产品从原来的6个品种24个规格发展到37个品种236个规格。由于不断采用新技术新工艺， 先后试轧出几十种国家急需的异型断面钢材，产品质量也不断提高， 热轧型钢、造船用球扁钢被评为国家优质产品，一些产品为国内独家生产。因此,∅580轧机一直被认为是产量高、品种多、技术水平高的中型轧机，各项技术经济指标大都居国内领先地位。

但是随着改革开放的深入，司内引进了连续式中型轧机，不少厂进行了技术改造，采用一些新工艺、新技术、折设备，装备水平有了很大提高， 如轧辊选用滚动轴承， 轧机应用预应力或短应力线高刚度机架等，均使轧制精度大大提高。

∅580轧机面临挑战，优势正在逐渐消失， 与叫外同类轧机相比差距更大。主要差距是：

1.产品落后, 首先是产品标准落后。尽管现在贯彻执行了工、槽、角钢的国际水平标准， 但只限于尺寸公差等技术条件方面, 而在品种、规格系列、断面尺寸构成上基本上还是30年代前苏联FOCT标准系列。金属在断面上分配不合理, 浪费金属达10-15%。前苏联在60-70年代就已经重新制定标准, 改为轻型系列, 而我国一直沿用至今。

2.实物质量差。随着科学技术的进步，钢材加工部门越来越向高速度、自动化方向发展, 要求供应尺寸精确、均质的钢材。国外企业为了适应市场竞争，把产品质量放在第一位, 产品实物质旦高于企业标准，企业标准高于公开的行业或国家标准, 而我们却仅满足于达到因家标准, 在实际生产中甚至还超过标准允许范围，经不起严格检查。除了7.5×8角钢外均小于1.0厚度波动范围超出现行标准, 越薄超宽产品的波动范围也越大。钢材锯切、包装、捆扎、外观质量方面差距也很大，我们的包装捆扎不能适应长途运输和倒运要求, 在码头装卸中，大量散捆, 难以出口。

另外, 型钢平直度和两端形状的规整对使用影响很大, 钢材在热锯切中往往出现端部变形, 矫直时又无法矫止, 因而给用户带来很多麻烦, 要重新挑选校正。

3.能耗高。目前中型厂工序能耗为83kg标煤/t, 较世界先进水平57kg标煤/t高45.6%。这样大的差距一方面是由于不能实行热送、热装；另一方面是由于加热炉节能技术存在很大差距, 热效率低,目前的热效率仅接近50%, 而国外先进水平可达70%。

4.机械化自动化水平低, 体力劳动繁重, 特别是精整工序, 矫直机前后,落垛、打捆全部是人工操作, 劳动强度大, 占用很多人, 与国外同类轧机相比,差别很大。

5.设备陈旧, 工艺落后。三辊横列式轧机人工调整基本没有在线检测装置,轧机操作完全靠工人的经验与熟练程度,划辊轴承为胶布瓦, 磨损快, 变形大, 山于牌坊窗一磨损, 齐部件配合松动, 辊跳值达3mm, 轧制过程很不稳定。操作人员频繁调整轧机, 稍有马虎就会出现尺寸超推的质最事故, 因此不仅轻型薄壁型钢难以轧制, 就连常规产品也很难保证达标。

精整工序日前仍然是很落后的, 轧件在热态下锯切, 钢材端部质量无法保证,造成大量的垂复切断, 既浪费钢材又增加劳动强度, 钢材定尺率也随之下降。

6.受外部条件的限制不能实施精料轧制。所供应的钢坯表面缺陷严重，装炉前又无条件全面分选， 只得带废轧制, 造成精整分选工作量增大, 每月钢质不良废品近百吨。按规定钢坯弯曲度≤2%, 实际生产中根本无法控制, 结果造成翻炉,90×90mm方坯尤为严重。来料长短不齐，定尺坯仅达70%, 短尺钢坯通不过连轧机, 致使中间废品增加, 轧出的成品也是长短不齐，钢材定尺率只有50%-60%。对长短不齐的非定尺钢材, 在国外都算作废品, 而现在却作为合格品发出, 把麻烦与浪费转移给用户。

目前，冶金产品价格改革， 一、二类价格已并轨, 甚至完全开放, 加之我国即将恢复关贸总协定缔约国席位, 面对国内外众多的强手形势更加严峻。如果产品落后，质量低下, 在激烈的市场竟争中就有被淘汰的危险, 因此必须抓紧时间加快技术改造, 改造势在必行3。

改造的指导思想及改造方案技术改造遵循先进、实用、经济、效益的原则，力求把握住国内外专业技术发畏的大方向，准确分析、刘断各项新技术的应用条件、范围及发展前途， 从本厂实际出发, 采用先进的工艺, 实用可靠的技术和设备，以创造出更高的经济效益。在方案实施中注意精打细算，尽可能减少工程量及改造投资，所增的设备原则上立足于国内制造，对国内不能制造或质最难以保证的关键设备再考虑从国外引进。

制定中型厂的技术改造方案时，从以下的实际情况出发：

1.厂区面积不能扩大， 东西两侧是邻厂厂房, 南北两端是马路， 改造只能在现有厂房内进行。

2.维持现有生产规模和产品方案， 适当扩大轻轨等异型断面钢材。

3.供坯关系不变，能源基本不增加。

4.为了保产，改造只能结合大、中修进行2。

改造效果预测受改造资金及施工工期的限制，将改造风险降到最低限度, 改造方案分期实施、考虑到精整工序是全厂工艺、设备最落后的环节，是当前质量、金属消耗和劳动强度三大突出问题的焦点，其改造难度与风险相对于轧钢也小些， 并可为下步改造积累经验教训，故决定第一期先改造精整工序。第二期改造加热炉和轧钢机，重点解决降低能耗及提高轧制精度的问题。第二期工程也分两步实现，第一步改造精轧机，将两架三辊式精轧机改为三架二辊式短应力线轧机，呈布棋式布置，各架轧机只经过一个道次，增设在线检测装置。第二步改造加热炉并将前面两架荒轧机改为六架连轧机，全面完成改造方案2。