浅谈我国中厚板材轧机的发展
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摘要：本文分析了我国中厚板轧机主要设备：四辊轧机、热矫直机蒗切式双边剪、滚切式定尺剪设计制造技术、使用状况及改造建议。
关键词：中厚板轧机 矫直机 双边剪 定尺剪
我国现有中厚板轧机30多套，中厚板年总产量约l 000万吨，其主要设备是：四辊轧机，热矫直机，双边剪，定尺剪。在现有的中厚板生产线中，3000mm级以上的轧机只有7套。其中只有上海蒲钢厚板厂35OOmm 四辊精轧机和热矫直机为国产8O年代末水平.济钢和首钢3500mm 四辊精轧机分别于2001年和2002年底投产，其余鞍钢4300mm轧机（正在改造）、上海蒲钢4200mm 粗轧机、济钢3200mm 粗轧机、首钢3300mm 轧机、邯钢3000mm 轧机，秦皇岛3500mm 轧机为引进国外五、六十年代旧设备，舞钢4200mm轧机为国产6O年代水平。中厚板厂的剪切设备更落后，大多数钢板的切边用分开布置的两台斜刃剪，其缺点是剪切钢板质量差，即钢板变形、切边不整齐、不光洁，产量低，使用维护费工费时。在引进的二手设备中只有鞍钢4300mm轧机的一套组合剪较好。舞钢、酒钢、重钢、韶钢分别引进德国、日本双边剪技术与国内一重、二重台作制造的滚切式双边剪已投产 济钢3500mm 轧机由二重设计制造的滚切式双边剪2001年底已投产（专利号：ZI 9923l 567.0）。韶钢、酒钢安装了二重集团公司开发设计制造的滚切式定尺剪，使用效果很好。目前酒钢2800mm 中厚板轧机全线设备的技术水平是国内最高的，其中的快速冷却装置是国内首台台作设计制造设备。
一、我国内的中厚板四辊轧机
四辊轧机是中厚板生产线上完成轧制工序的主机，它的性能直接决定了钢板的质量和产量。四辊轧机的主要技术指标是轧制力、轧机刚度、主电机功率、AGC厚度控制系统等。目前国内已投产的济钢3500mm 四辊精轧机是国内最先进的轧
机。
机架牌坊和支承辊的设计制造技术是关键，轧机的刚度大小和精度高低主要取决于机架和支承辊。机架是特大型铸钢件，它受制造厂浇铸、加工、装配、运输等条件限制，各部位尺寸的台理配置用有限元分析优化设计。1 997年二重集团公司分两次成功地用四台钢包共约530t钢水，合浇国内最大的济钢3500mm 轧机机架。该机架长13.5m，宽4.6m，高1.82m 。
二、 我国内的中厚板热矫直机
热矫直机用于将轧制成为成品尺寸的钢板在热态下矫直矫平，达到使用要求。旧的台式热矫直机由于刚性差.矫直钢板厚度范围窄.功能少，换辊费工费时等，已不能满足当今市场对钢板高质量的要求。继上海蒲钢新型十一辊矫直机投产后，由于其优良的使用效果，国内中厚板厂先后改造了10多台矫直机，这类矫直机的主要特点是：矫直能力太.功能多，矫直质量好，矫直钢板范围宽，具有快速换辊装置，上排或下排矫直辊可整体倾动.进出辊可单独调整，有安全保护装置等。
西门子奥钢联的钢板矫直机设计是完整的机电一体化方案包。它功能齐全，控制系统与自动化集成在一起。这种灵活的方案既包括热矫直机也包括冷矫直机，适用于规模或大或小的改造项目以及新建轧机项目。它的种类包括： 预矫直机，目的是在加速冷却前改善钢板平直度以优化冷却条件。热矫直机，目的是在剪切线前修正钢板的平直度。 冷矫直机，作为钢板发货前的最终生产步骤之一，目的是改善钢板平直度和消除残余应力。
三、我国内的中厚板滚切式双边剪
目前国内太部分中厚板厂钢板的切边设备还很落后，使用分开布置的斜刃剪.少数用圆盘剪或滚切式双边剪。滚切式双边剪的剪切原理是三个偏心轴分别传动切边剪刃和碎边剪刃，圆弧形切边剪刃在两个偏心轴，连杆，导向杆作用下，沿直线形下剪刃两边，同时作滚切劳动剪切钢板，当上剪刃切离钢板时夹送辊送板。它与斜刃剪比较具有一下优点；剪切钢板质量好，切边整齐光洁，剪切厚度范围宽达5～50mm，剪切次数高达l2～30次/分钟.剪刃问隙自动调整，自动快速更换上下刀片，有激光划线装置、钢板磁力对中装置.剪切过程计算机自动控制等。单轴传动和三轴传动滚切式双边剪各项技术性能都比较先进。
四、我国内的中厚板滚切式定尺剪
定尺剪用于钢板的切头、切尾、切定尺和切试件等。滚切式定尺剪的剪切原理是：电机经减速机、同步传动左右偏心轴，两偏心轴具有相位角差，带圆弧形的上剪刃和上刀架，在左右连杆和导向杆作用下实现滚动剪切钢板的运动。它的优点是：剪切钢板质量好.切口光洁.板型好.剪切次数高，自动调整上下刀片间隙，自动 进更换上下刀片时间不大于30分钟，剪切过的钢板定尺由计算机自动控制等。传统冷分段定尺剪的设计都采用滚切动作（侧进刀以减小剪切力，同时控制底切以减轻弯曲），通过齿轮箱和双曲柄进行机电式驱动。这种剪机能够切割远比以前更厚和强度更大的钢板，而大多数供应商又提升了其产品的等级以适应剪切力和切缝变形力的增大。不过，由于本身固有的剪刃变形、切割速度和规格庞大等问题，这些传统机械剪的使用范围很难进一步扩大。为了解决这些限制，西门子奥钢联推出了液压驱动智能剪SmartShear，它采用伺服控制液压缸来完成滚切动作。开发 SmartShear 智能剪的重要原因之一，是为了让中厚板轧机更容易升级其剪切线。许多现有中厚板轧机的剪切线无法切割目前生产的更厚、更强的钢板。安装新一代机械剪是可以考虑的一种方案，但在许多情况下，它的过长的交付周期（主要是由于齿轮箱和轴承的交货时间）影响了中厚板业主对于它的投资热情。在某些情况下，传统的机械剪需要为齿轮箱系统配套一个地下油库，这也会是一个限制了剪切机安装位置或需要大量土建工作的因素。二重集团公司开发设计的双轴传动滚切式定尺剪已获国家实用新型专利，专利号：96233115.5斜刀剪与滚切式定尺剪主要技术性能也已经四分成熟。
五、结束语
综上所述，我国中厚板轧机的数量和生产能力已经饱和或有过剩，但总体装机水平不高，特别是剪切线设备落后，现有大多数轧机的综合成材率不到9O% ，至今还没有一套能生产国内急需的高质量、高性能宽厚板轧机。
80年代国内引进的中厚板轧机旧设备的后遗症已经明显的显露出来，目前宝钢将新建一套5000mm 现代化的宽厚板轧机，生产国内急需的高性能宽厚板（如管线板）。目前国内数十套中厚板轧机.主轧线的四辊轧机和矫直机大多数已进行了技术改造，现在影响钢板质量和产量的关键设备是剪切上的双边剪和定尺剪，国内重机厂已能设计制造先进的滚切式双边剪、剖分剪和定尺剪.中厚板厂应抓住时机进行技术改造。
参考文献：
1、罗先德 ，浅诀我国中厚板生产现状及其技术改造，轧钢.1997.轧钢。
2、崔风平，刘彦春， 中厚板生产知识问答， 2010—2—1.
3、王生朝， 中厚板生产实用技术， 2009年06月.