軋鋼多項實用技術的演變

  1.蓄熱式加熱爐

  高爐煤氣發熱值偏低,直接送到軋鋼加熱爐往往遇到加熱能力不足的問題,所以一直需要配給一些焦爐煤氣。如果焦爐煤氣不足,多余高爐煤氣不得不放散或白白燒掉,造成浪費能源或污染空氣。蓄熱式連續加熱爐是20世紀90年代,美、日、英等國家開發的新技術,它利用高溫煙氣先預熱蓄熱箱中的蓄熱體,之后更換閥門讓待燃燒的空氣或煤氣進入蓄熱箱吸收蓄熱體的熱量。這樣使空氣或燃燒煤氣提高500~800℃,燃燒溫度可提高到1300℃,能夠滿足鋼坯加熱的需要。

  2.懸濁液強力冷卻

  由于終軋溫度高,吐絲或上冷床的線材棒材溫度過高,加上提速,原有冷卻能力不足一直是困擾各棒線材廠的問題之一。懸濁液強力冷卻技術利用大比重懸濁物對汽膜的破壞,大大增強冷卻能力,這是冷卻理論上的重大突破。由河北理工大學與宣鋼二軋共同完成的棒材懸濁液穿水裝置,經過生產實踐檢驗證明,冷卻效果十分顯著。該系統設計了新型噴嘴裝置,其懸濁液循環系統經過近兩年的運行,通暢可靠,水循環利用率高。這一技術的成功為現場解決吐絲溫度高、冷床能力不足、提高產品力學性能與合格率,提供了有效方法。

  3.扁坯展寬軋窄帶

  許多中窄帶鋼車間使用寬度尺寸不變的連鑄坯,用常規軋法的軋件寬度就有限度。有時軋輥寬度有所富余,因而出現用窄料軋制更寬帶鋼的需求。為此,采用具有切深特點的強迫寬展開坯孔型,軋出較寬的帶鋼中間坯,精軋就可以軋出較寬帶鋼,更好適應市場的需求。常用窄坯軋寬的方法是使用切展法和蝶式彎折法。前者利用壓下不均勻變形后,軋制變形區部分延伸少的金屬阻礙其余金屬的延伸,造成強迫寬展,目前已經可以生產比坯料寬出16倍的帶鋼。

  4.圓鋼定位測徑儀

  在線測量終軋棒線尺寸,調節輥縫,擴大高精度產品比例,是眾多棒線材廠的希望。進口旋轉式掃描式測徑儀,可以在線測量高速運動的整個軋件凸起輪廓的外周邊,但是這種儀器數百萬元,而且整機長度大,放在現有長度十分有限的水冷段內很占空間。其實,圓棒線生產主要掌握軋件高度和輥縫處的耳子,測量儀器如果能靜止放置,就可以大大簡化。

  5.滾動軸承替換膠木軸瓦

  膠木軸瓦是長久以來使用的一種老式滑動軸瓦,雖然價格便宜,但剛度小,磨損快,在溫度波動較大時,易出現軋件尺寸波動。為此,某車間將三輥400中軋機改為密封的滾動軸承。經過一段時間使用后,效果良好。前面三輥軋機粗軋有尺寸波動的坯料,在這里也得到控制,使后面事故大大下降,對保證生產,提高產品尺寸精度起到顯著作用,用水也顯著減少。

  6.弧齒接手替換梅花套筒

  梅花套筒傳動是一種極為古老的傳動軋輥方式,它在傳遞力矩時并不均勻,由于自重轉動起來時常有懸空跌落過程,造成較大的噪音,同時對產品精度也有影響,嚴重時出現明暗交替的條紋。這是因為,連接桿為了能夠傾斜就必須在梅花瓣與套筒之間留有相當的曠量。于是在傳遞力矩時,連接桿自重和傾角使得套筒受力不均。在加載時,梅花瓣受力點容易變動,尤其磨損之后的舊套筒,造成上下力矩不均,軋輥滑動。因此用弧齒接手或其它接手替換梅花套筒,可以減少備件數量,提高作業環境質量,也為生產維護帶來方便,全部投資僅半年便收回。

  7.感應加熱

  直接軋制是節能最理想的工藝,但連鑄坯從結晶器出來經過彎曲水冷段時,一般角部溫度已經偏低,加上連鑄機距離軋機較遠,整體溫度也下降不少,需要對角部補熱均熱。電感應加熱具有占地少、加熱快、不必存儲能量等優點,國內有些廠家安裝了這類設備,但沒有達到預期效果。其主要原因是感應加熱效率選取過高,導致鋼坯受熱遠低于實際需要,因而鋼坯無法達到軋制溫度的一般要求。但這項技術在國外并不鮮見,英鋼公司使用Radyne公司的10MW管材感應加熱系統,可以快速將外徑168mm的管材從700℃加熱到1100℃。該裝置共6臺固態加熱器,每臺輸出功率1650kW、頻率1kHz,管材行進速度為17m/s,比一般連軋鋼坯進粗軋機的0 3m/s速度高許多。

  8.測厚儀與凸度控制

  許多熱軋窄帶鋼車間缺乏在線測厚裝置,產品厚度僅僅依靠人工定時檢測,難以做到及時測量更談不上厚度控制,產品厚度尺寸波動極大,甚至一些供給冷軋原料的一些中寬帶車間也僅裝備中心測厚儀,不能檢測產品凸度,使客戶得不到凸度較小且恒定的冷軋原料。這一方面緣于射線測厚有一定危險,現場不愿使用,另一方面價格昂貴(數十萬元1套),裝置防護系統比較復雜。

  9.板帶鋼液壓厚度高精度控制

  由于電動壓下動作慢、精度差,不適合在線快速微調。一般液壓缸響應速度比電動壓下高出6倍,精度也大大高于電動壓下螺絲。在帶鋼精軋機成品架安裝液壓缸,可以實現PM-AGC快速輥縫調整。如果與成品前架壓力傳感器配合,可以實現壓力測厚計的前饋控制。如在成品架出口安裝測厚儀,則實現測厚儀反饋控制,這將對長時間軋制造成的頭尾溫差影響予以補償,可以大大縮小整卷帶鋼的厚度偏差波動,產品精度更有保證。

  10.無活套微張力軋制

  活套支撐器用來反映機架間張力水平,但在厚坯軋制時耗能很高,在成品機架又反映不夠快,限制板厚精度的進一步提高。因而國外一些廠家研制成功無活套軋制,省去活套支撐器。無活套軋制首先需要對軋制速度和穩定后的張力精確計算,并使后架軋機有補償動態速降的增量轉速。國外無活套軋制主要依靠電流記憶法,建立觀測器,同時選擇合適的力臂系數計算公式來計算張力,依此張力,實現張力控制。

  11.熱連軋噴油潤滑

  熱連軋工藝潤滑可使摩擦力下降,從而顯著降低軋制力與力矩,軋輥磨損減少,板面質量有所提高。國外工業先進國家普遍采用這一技術,降低能耗與輥耗;壓下越大,潤滑效果越顯著。摩擦系系數從0.35可以下降到0.12,軋制力和輥耗都下降達20%。熱軋潤滑的應用會使熱連軋控制系統原來設定的摩擦系數變動較大,但一般仍在“張力自調整”范圍內,軋制力的分配也略有變動。

  12.總結

  軋鋼企業為了提高產品的市場競爭力,就必須注意技術進步,以先進技術改造或淘汰老工藝老設備,不斷完善生產操作,使生產順利,事故下降,以較低的成本生產高質量的鋼。