炉卷轧机的发展与典型结构VIP专享VIP免费

炉卷轧机的发展与典型结构萧其林摘要：按照传统型、改造型、现代型三个阶段叙述了炉卷轧机的发展，并对炉卷轧机的典型布局与结构进行分析。关键词：炉卷轧机；发展；典型布局；结构1炉卷轧机的发展炉卷轧机，又称斯特克尔轧机（Steckel轧机）。自美国于1932年研制出第一台试验性炉卷轧机并于1949年正式应用于工业生产以来，到现要已有近70年。近70年来炉卷轧机经历了传统型、改造型、现代型三个发展阶段。随着现代冶金技术的发展和现代传动、控制技术的应用，炉卷轧机已步入了蓬勃发展时期。本文依照传统型、改造型、现代型三个阶段对炉卷轧机的发展予以阐述。1．1传统型炉卷轧机（1932～1960年）炉卷轧机发明于20世纪30年代。该发明解决了成卷热轧薄板轧制过程中温度降低太快的问题，使得带卷在轧制过程中进行可逆式的往复轧制，直到轧制过程完成，这就是所谓的炉卷轧制方法。图1-1为其示意图。图1-1炉卷轧机示意图1——带保温炉的卷取机；2——送料辊；3——四辊可逆轧机；4——升降导板图1-2炉卷轧机工艺设备布置图1-再加热炉2-除鳞机3-立辊轧机4-粗轧机5-辊道6-切头剪7-左卷取炉8-炉卷机9-右卷取炉10-冷却辊道11-地下卷取机１．１．１炉卷轧机生产工艺流程与设备布置炉卷轧机的生产工艺流程和设备布置如图１－２。板坯在连续式加热炉中加热后，通过高压水除鳞，然后在带立辊的四辊粗轧机上分别轧制一定道次，将板坯轧成厚１０～２０ｍｍ的带坯，在飞剪上切除头尾，然后送入炉卷轧机进行可逆轧制。当第一道带坯头部出炉卷轧机后，右边的升降导板抬起，将带坯的头部引入右边卷取炉的卷鼓中进行卷取。卷取炉卷鼓与轧机之间带钢的张力不大，其总张力为３００００Ｎ。当第一道轧件尾部一出轧辊，右边的夹送辊下降，整个机组反转，开始第二道轧制，此时左边的夹送辊和升降导板抬起，又将带钢导入左边的卷取炉进行卷取，如此反复轧制几道，即轧成所需要的带卷。由于每道轧制时轧件端部均需通过轧辊，因而每道次开始时都需以导入速度（０．５～２．５ｍ／ｓ）轧制，使轧件端部平滑进入卷鼓的槽口。导入后，卷鼓和轧机同步升速到正常轧制速度。而在每道次终了时，则必须及时制动，以防轧件尾部进入保温炉内。这样频繁改变的操作制度必须依赖自动控制才能实现，同时也限制了轧制速度的提高。一般轧件在炉卷轧机上轧制７～９道次，轧到要求的带卷厚度后，通过运输辊道冷却到卷取温度，在地下卷取机上卷成钢卷。1．1．2传统炉卷轧机的优点：１）轧制过程中可大幅减少钢板的温降；２）与经典的热连轧相比所需设备数量少，投资低；３）工艺道次较灵活，适合于生产批量不大而品种较多的产品；４）适合于低节奏、难加工的不锈钢及特种合金钢的生产。１．１．３传统炉卷轧机的缺点：１）由于是单机架多道次轧制，精轧时间长，二次氧化皮多，所轧制的产品表面质量较差，不能生产薄板；２）技术经济指标较低，各项消耗较高；３）轧辊易磨损，换辊频繁；４）工艺操作要求高，比连轧复杂。１．２改造型炉卷轧机（１９６０～１９８０）由于传统炉卷轧机所固有的工艺缺陷并存在产品表面质量差的弊病，从而阻碍了炉卷轧机的发展。６０年代，美国铁本公司（Ｔｉｐｐｉｎｓ，又译梯平斯）等通过对炉卷轧机的潜在能力和不足之处的研究，开始用现代控制技术来改造传统炉卷轧机，重新发展了自３０年代发明以来几乎被人遗忘了的炉卷轧机。１９８０年前后，发达国家纷纷兴建新的或改造旧的炉卷轧机，但主要还是用来专业化生产不锈钢和特种合金钢，仅有少部炉卷轧机生产碳素结构钢。在此阶段由于冶金轧制工艺和控制技术还没有发生质的飞跃，因此炉卷轧机的发展主要是停留在一般性的改进上，并没有发生根本性的变化。１．３现代炉卷轧机（１９８０～至今）进入８０年代后，冶金工业技术突飞猛进，近终型连铸技术、连铸连轧技术、现代控制技术、计算机技术、新型材料技术、数字传动技术、变频调速技术的普及应用使得冶金轧制工艺技术发生了质的飞跃，给炉卷轧机的发展带来了新的生机。１．３．１现代炉卷轧机的主要特点１）新流程随着薄板坯连铸技术的发展，国外出现了一批以生产中厚板为主、兼生产薄板卷的综合型...