1780 mm热连轧轧机机组的设计

赵 勇 沈 亮 刘 琦

(二重(德阳)重型装备有限公司，四川618000)

河北安丰钢铁有限公司于2017年新建投产一条1780 mm热连轧带钢生产线。该热轧线是一条完全国产化生产线，其装机水平在国内生产线中处于领先地位；该生产线设计年产量450万t，由中国二重负责加热炉前后设备到粗精轧区设备设计制造，由中国一重负责卷取的设备制造，由中冶赛迪集团负责加热炉的设计制造，由中冶东方承担工厂设计；三电部分由北京科技大学高效轧制中心总包，其中主电机由哈电集团制造供货，主传动系统由天传院承担。

1 轧线概况

安丰1780 mm热轧带钢生产线采用典型半连轧3+3+7的轧制工艺模式，采用3座加热炉+1立1平二辊粗轧机组+1立1平四辊粗轧机组+1台热卷箱+1台飞剪+1立7平精轧机组+3台地下卷取机的工艺设备布置型式。

1.1 产品品种及规格

该热轧线的产品品种为：碳素结构钢(热轧商品卷)、优质碳素结构钢(冷轧原料卷)、低合金高强度结构钢(冷轧原料卷)、管线钢等。产品分类包括热轧卷板、焊接容器钢、汽车结构钢、集装箱钢、耐候钢、冷轧原料用深冲板、冷轧成型板、冷轧镀锌板、冷轧家电板等。

成品带钢规格见表1。原料坯为连铸坯，连铸坯规格见表2。

1.2 轧线工艺布置

该轧线主要设备有：1#、2#、3#加热炉、粗轧除鳞箱、E1附着式立辊轧机、R1二辊可逆粗轧机、E2附着式立辊轧机、R2四辊可逆粗轧机、活动保温罩、热卷箱、切头飞剪、精轧除鳞箱、F1E附着立辊轧机、F1-F7四辊精轧机组、层流冷却、1、2、3号卷取机，轧线工艺简图如图1所示。

表1 成品钢卷参数表Table 1 Parameters of finished steel coil

表2 连铸坯参数表Table 2 Parameters of continuous casting blank

2 轧线工艺流程简述

2.1 工艺流程简述

合格的连铸板坯经上料辊道运输至入炉辊道处定位，然后由装钢机装入加热炉，按照设定的加热程序，钢坯在炉内加热升温和均热。

板坯经加热炉加热后，达到均匀一致的出炉温度(根据轧制钢种的不同，出炉温度控制在1100～1250℃)，由出钢机出料准备进入粗轧机组进行轧制。

当钢坯从出炉辊道向粗轧区输送时，通过粗除鳞箱清除钢坯表面的氧化铁皮。然后，依次由R1、R2粗轧机前的延伸辊道和工作辊道运输至R1、R2粗轧机组进行轧制，得到28 mm～55 mm厚的中间坯。两架立辊轧机只在奇数道次使用。

1—1#加热炉 2—2#加热炉 3—3#加热炉 4—粗轧除鳞箱 5—E1附着立辊轧机 6—R1二辊可逆粗轧机组 7—E2附着立辊轧机 8—R2四辊可逆粗轧机组 9—保温罩 10—热卷箱 11—切头飞剪 12—精轧除鳞箱 13—F1E附着立辊轧机 14—F1-F7四辊精轧机组 15—层流冷却 16—1、2、3号卷取机图1 1780 mm热轧带钢生产线工艺布置图Figure 1 Process arrangement of 1780 mm hot strip rolling production line

图2 1780 mm热轧带钢生产线工艺流程简图Figure 2 Process flow of 1780 mm hot strip rolling production line

45 mm以下的中间坯经R2后延伸辊道，进入热卷箱卷取成卷，进行均热、保温。卷取完成后，带卷被送往开卷位置进行开卷，开卷后中间坯尾部首先进入精轧机以降低头尾温差。45 mm以上的中间坯采取直通方式，不经过热卷箱卷取。R1粗轧机与R2粗轧机及R2粗轧机与精轧机之间的延伸辊道上设置有保温罩，减少中间坯温降。

中间坯在进入精轧机组前，经转鼓飞剪剪切不规则头尾，将带坯头部剪成弧型，以便带坯平稳咬入精轧机。切头尾后的带坯经过精轧除鳞后进入精轧机组。故障时，飞剪对带坯进行碎断。

精轧机组由1架附着式立辊和7架四辊不可逆平辊轧机组成。

每架平辊轧机全部采用全液压压下，中间坯通过精轧机组轧制到成品厚度。

在F7后热输出辊道上设置有常规层流冷却装置，对成品带钢上、下表面进行水冷却，根据带钢的钢种材料、规格、速度及终轧温度来确定开闭集管的组数和用水量，将成品带钢的卷取温度调节到200～650℃之间。

在层流辊道末端设置带钢表面检测仪，检查成品带钢表面质量。

带钢通过层流冷却装置后进入地下卷取机进行卷取。

卷取区设三台地下卷取机，卷取机设有三助卷辊液压踏步控制系统(AJC)。

带钢成卷后，卸卷小车将钢卷托起，移出卷取机。并输送至周向打捆机进行打捆后，送至运卷小车，运卷小车移送钢卷至后序托盘运输辊道，由托盘运输辊道依次将钢卷向后运输至成品库。

2.2 工艺流程简图

1780 mm热轧带钢生产线工艺流程见图2。

3 主要轧机机组的结构特点及技术参数

3.1 E1、E2立辊轧机

E1、E2立辊轧机技术参数见表3。E1/E2立辊分别位于R1、R2入口侧，与粗轧机附着式布置。通过立辊轧机轧制后的中间坯晶粒细化，组织优化，同时有效防止边裂，从而极大程度地改善中间坯边部质量。

立辊主传动通过两台下置立式电机，分别带动轧机两侧立辊转动。立辊轧机机架采用整体铸造结构。轧辊更换是通过平衡缸分别将左右立辊移到轧机中心线位置，再通过C型钩由行车整体吊入(出)；接轴更换同样通过C型钩由行车整体吊入(出)。侧压装置采用长行程液压缸，控制立辊开口度大小。接轴提升采用液压式。

表3 E1、E2附着式立辊轧机技术参数Table 3 Technical parameters of E1 & E2 attached vertical rolling mill

表4 粗轧机技术参数Table 4 Technical parameters of rough rolling mill

表5 F1E立辊轧机技术参数Table 5 Technical parameters of F1E vertical rolling mill

表6 F1-F7精轧机技术参数Table 6 Technical parameters of F1-F7 finishing mill set

3.2 R1二辊/R2四辊粗轧机组

粗轧机技术参数见表4。R1粗轧机是二辊可逆式轧机，轧制出所需要厚度的中间坯。位于E1立辊轧机之后，与E1立辊轧机、前后侧导板、工作辊道组成E1R1粗轧机组，粗轧机均安装上下两个工作辊，咬入角较大，其传动端为扁头，通过十字头接轴分别与上下主电机相连，通过电机传动使上下工作辊相对转动进行轧制。

R2粗轧机是四辊可逆式轧机，轧制出所需要厚度的中间坯。与E2立辊轧机、前后侧导板、工作辊道组成E2R2粗轧机组，用于将板坯轧制成规定的厚度。在机架窗口中安装有四个轧辊，中间两根为工作辊，其传动端为扁头，通过十字头接轴分别与上下主电机相连，通过电机传动使上下工作辊相对转动进行轧制，同时通过轧辊平衡缸的作用使工作辊面与支承辊辊面紧紧贴合，使上下支承辊一起转动。

3.3 F1E立辊轧机

F1E技术参数见表5。F1E立辊轧机位于F1精轧机入口处，与水平轧机远距离布置。主要用于将中间坯对中、导入精轧机并进行齐边轧制，以改善带坯边部质量。

3.4 F1-F7精轧机组

F1-F7技术参数见表6。F1-F7精轧机将中间坯轧制成成品带钢。该设备由7台全液压AGC压下、带正弯辊板型控制的四辊平辊轧机组成。F1-F4轧机是由主电机、减速器、齿轮机座和鼓型齿接轴传动轧辊。F5-F7轧机是由主电机、齿轮机座和鼓型齿接轴传动轧辊。轧机牌坊采用整体铸钢件，通过上下横梁连接。

4 机组装机水平和设备技术特点

该1780 mm热轧带钢生产线轧机机组设备整体装机水平在国内同类轧机中处于领先地位，主要技术有：

E1R1/E2R2粗轧机的附属立辊轧机采用液压AWC缸压下，设备简单便于维护，同时配置SSC(短行程)和AWC(自动宽度控制)功能，从而提高成品带钢宽度精度。粗轧机R1、R2采用电动APC压下+液压APC压下，可提高中间坯厚度精度和操作稳定性，同时有效防止镰刀弯。

F1-F7精轧机采用液压厚度自动控制技术来保证成品带钢厚度和板型质量，保证薄规格产品生产。

F1-F7精轧机工作辊采用工作辊弯辊系统(WRB)和窜辊系统(WRS)，可动态调节成品带钢的凸度和平直度，以保证稳定生产板形良好的成品带钢卷，提高产品质量，同时降低辊耗。

F1-F7精轧机设有带钢冷却水调节系统，保证轧制温度控制和板型控制，带钢冷却水的水量可调。

F1-F7精轧机设有低惯量液压活套，让带钢在微张力、恒张力状态下进行轧制，保证精轧稳定轧制和穿带，且优化板型。

F1-F7精轧机工作辊换辊采用横移式换辊装置，降低工作辊换辊时间，提高轧线有效作业率。

5 结语

近些年宽带钢中，安丰1780 mm热连轧全部由国内设计制造集成新建的一条生产线，仅投产第1年即实现产量400万t以上的高品质生产能力。其轧机机组的工艺流程、功能设置、设备配置充分体现了设计产量高和装备水平高的特点。