從玩中厚板的工藝上看,中厚板軋機生產工藝方案有兩種,一種是傳統(tǒng)的常規(guī)中厚板生產線,如三輥式勞特軋機、單機架四輥軋機、雙機架兩輥粗軋+四輥精軋、雙機架四輥粗軋+四輥精軋機組。另外一種是20世紀80年代逐步發(fā)展起來的,即可單張鋼板軋制,又可采用卷軋方式生產中厚板。各自特點比較如下:
常規(guī)中厚板生產線的優(yōu)點:適合生產高檔次中厚板,由于坯料較短,一般在1300--4500mm之間,因此能生產Z向等具有雙向性能要求的鋼板品種。同時坯料較厚(150--250mm)適合軋制厚度較厚、壓縮比較大、強度要求較高的專用鋼板品種。其次是一次性投資小。
常規(guī)中厚板生產線的缺點是成材相對較率低,為88%~94%。在常規(guī)中厚板生產線上單張軋制鋼板,由于設備間距、軋件頭尾溫差的限制,不可能生產大單重的鋼板,這對鋼板的成材率及生產效率造成不利影響。
不適合生產薄而寬規(guī)格的中厚板產品。中厚板軋機可以生產很寬的鋼板,但由于受軋制溫度的限制,厚 4mm 左右的寬幅中板是中厚板軋機的極限產品,生產難度較大,生產產量不高,現(xiàn)國內常規(guī)中厚板軋機可以大批量生產的厚度范圍一般在 6mm 以上。
卷軋中厚板生產線的優(yōu)點 :用卷軋的方式生產鋼板,通過增大坯料長度(最長 18000mm ),可大幅度提高單重,實現(xiàn)多倍尺軋制,減少單張鋼板軋制的切頭尾損失,提高綜合成材率和生產效率,降低生產成本。
該設備可以生產薄而寬規(guī)格的中厚板產品。可以和連鑄機一起建成短流程生產工藝,通過較高的坯料熱送溫度,較高的熱裝率,降低能耗消耗。該工藝適合少品種、批量生產。
卷軋中厚板生產線的缺點:由于采用卷軋生產工藝,連鑄坯長度較長,不能實現(xiàn)橫向軋制,因此不能生產海洋平臺用Z向鋼等具有雙向性能要求的鋼板品種。由于采用中等厚度板坯,連鑄坯厚度相對較薄,壓縮比受到限制,不能生產較厚規(guī)格的專用板,產品定位以市場容量較大的一般中厚板品種為主。
從中厚板軋機的型式上看,機型走過二輥式、三棍勞特式、四輥式、復合式和萬能式,還曾經出現(xiàn)過單機架無牌坊預應力軋機,其整個輥系在液壓缸作用下處于預應力狀態(tài),由于這種機型比較復雜,適應性較低,未能廣泛推廣,關于這種機型,許多玩中厚板的、自然是行家的家伙都不知道。
單機架的二輥式和三輥勞特軋機由于自身結構的制約,生產效率低,產品質量差,西方在60年代就已經少有使用,但作為二手設備在我國存在了許多年,現(xiàn)在正呈逐漸減少的趨勢,但短期內不可能滅絕,山西某鋼鐵公司中板廠,新上了一條四輥粗軋+四輥精軋的中厚板軋機生產線,產量由原來的25萬噸增加到120--140萬噸,原三輥勞特軋機即將淘汰,當?shù)弥讼r,若干廠家對該軋機進行了考查,得知此三輥勞特軋機曾經過了兩輪技術改造,最好生產水平達28萬噸/年。且產品質量優(yōu)良,主要產品大綱可以生產低合金鋼板、汽車大梁板、壓力容器板、造船板、鍋爐板、高強度板、不銹鋼板等,而且生產工藝成熟,一時競相購買。
四輥式軋機是現(xiàn)代化中厚板行業(yè)中使用最廣泛的一種機型,既有作為粗軋機的,也有作為精軋機使用的,使用的地方不同,其傳動功率、板型控制精度、壓下速度、工作輥開口度都不一樣。
當前四輥軋機發(fā)展的主要方向是重型化和控制手段的精密化和多樣化,如首鋼3500軋機,經過優(yōu)化計算的單側牌坊重325噸,軋機剛度10700KN/mm,壓下油缸直徑1450mm,液壓壓下速度29mm/s,軋制力為70000KN,主電機為7000KWx2。而寶鋼的5000軋機其軋制力達到100MN,電機為10MWx2,單片牌坊重量更是達到390噸。
在控制方式上廣泛采用液壓AGC系統(tǒng),針對不同水平的軋機,液壓AGC系統(tǒng)又被細化成具有多種功能,如:高響應液壓AGC 系統(tǒng)、監(jiān)控液壓AGC 系統(tǒng)、絕對AGC等。在控制板型方面,一些寬厚板采用近距離g射線測厚儀等,可以生產變厚度鋼板。采用MAS軋制與近距離布置的立輥相結合,進行平面形狀控制,以提高整體成才率和寬度控制精度。采用CVC和WRB 控制方式可以實現(xiàn)板斷面凸度和板材平制度的綜合控制。關于控制方式的描述非常之多,不是一點篇幅可以說清楚的東西,鄙人無意給什么人講課,也自認沒這資格,說多了,教授一定找俺算賬,在此就略去了。
說到四輥軋機使用的變化情況,早年的四輥軋機多帶附屬立輥軋機,由于在使用中的一些問題和整體效率的問題,以后逐漸被軋機前單獨設置的重型立輥所取代。
說到各國喜好的機型,北美喜歡采用二輥—--四輥組合模式,二輥軋機作為粗軋機使用,其功率比較小,主要功能是除鱗和對板坯進行寬展,四輥作為精軋機使用。當然,美國也有四輥-----四輥組合的方式,比如美國鋼鐵公司的5534軋機,其粗軋機就是4064的四輥軋機。另外,還有采用單機四輥的方式,如LUKENS的3560軋機。鄙人講的只是一個模式,也請行家勿抬杠。
日本早年是引進美國的中厚板軋機進行模仿,當然其模式也被一起模仿過來了。如石川島生產二輥、三棍勞特、及二輥----四輥組合模式的軋機?,F(xiàn)在,日本是以四輥---四輥的方式居多,三菱的一些軋機就是這樣,包括日本出口到巴西的軋機也是這樣的。
歐洲的組合有些是四輥----四輥模式,也有些是單四輥模式,更有些是先上一臺四輥,過些年再上四輥粗軋機的情況。
我國的模式是隨機的,沒有什么定式,大家也不關心什么‘定式’。有些引進的二手設備,人家原來是什么樣,拆回來原樣安裝。我見過的就有二輥---四輥組合方式,以后改成新的四輥單機了。也有原來三棍勞特改上新雙四輥軋機的,原機被人買走。還有三棍勞特改成二輥,加上新四輥精軋機的,這叫肥水不落外人田。也還有先上一架精軋機先掙錢,到時候再上另外一架四輥軋機的,這叫既要質量又要產量,還堤防風險的。到2003年以后就開始大量上新軋機了,這些就都是重新布置的了,有一架的,也有兩架的,就看企業(yè)的規(guī)模和能力了,簡稱財大氣粗型的。替換下來的三手、四手軋機也都沒閑著,甭管什么勞特,什么二輥啥的,都繼續(xù)轉著。繼續(xù)為革命事業(yè)發(fā)揮著余熱,有時走到什么地方,見到某軋機覺得非常面熟,人家不好意思地說:剛從某處拆來,還不錯,這洋東西就是禁使。大家會心一笑,的確是這樣,這些軋機比在坐的年歲都大些,但我們古語說地好:掙錢就是硬道理。
前幾年,拆建四手中板軋機一時成為一個熱門行當,有些人還因此掙到些錢。
上新軋機的時候,大家有時討論到底應該上多大的?我覺得這沒有定論,我國人民的觀點是在可以承受的條件下是越大越好。有人會問:日本有多大的?咱不能比小鬼子的還??!也有人說從未來的發(fā)展觀點看,也是越大越好,越大越不容易落后。既然小鬼子有好幾套5500的,咱至少也得是5米的吧?。
一般在國際上的共識是:在產品寬度方面,對于 5000mm 或 5500mm 以上的鋼板訂貨量有限,五米左右的寬厚板主要是用于制造大口徑直縫焊管,而國外使用的UOE直縫焊管管徑一般在 1500mm以下(多數(shù) 1400mm 以下),因此要求最大板寬在4500~4800mm即可滿足最寬產品的要求。寶鋼、張家港等新建和正在待建的寬厚板軋機規(guī)格定在 5000mm ,即是為覆蓋該產品尺寸段的規(guī)格范圍。
而對于船板而言,國外造船廠在生產中為減少船體焊縫,在制造6~15萬噸級船時均用 4000mm 以上的寬板(大多數(shù)為4000~4500mm)。今后隨著我國造船能力的擴大,在造船級別及噸位上的不斷提高,船板的使用寬度也將相應有所擴大,這樣不僅可減少船體焊縫,還可縮短工時和造船周期,降低造船成本。因此新建中厚板軋機的輥身應具有足夠的寬度,其窄規(guī)格可通過縱切完成,這樣,既可提高產品覆蓋面。又充分滿足了市場的需求,這就是當前寬厚板行業(yè)及專家教授的共識。
(本文轉自公眾號厚板與鋼構)
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