梁榮軍

【摘 要】隨著熱軋鋼卷箱生產(chǎn)技術(shù)的推廣和應(yīng)用，熱卷箱的生產(chǎn)工藝也在不斷的發(fā)展和完善。熱卷箱從第一代帶芯棒的熱卷箱逐漸發(fā)展到第二代無(wú)芯棒的熱卷箱，第三代無(wú)芯棒帶保溫板的熱卷箱。

【關(guān)鍵詞】熱卷箱；帶鋼；熱連軋；

本文詳細(xì)分析了熱卷箱技術(shù)在熱軋機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展，熱卷箱結(jié)構(gòu)和操作設(shè)備。提出了熱卷箱的技術(shù)特點(diǎn)，指出了熱卷箱使用中應(yīng)注意的問(wèn)題。

一、熱卷箱工作方式

1.卷取方式。熱卷箱各部件處于準(zhǔn)備狀態(tài)位置：各側(cè)導(dǎo)板打開到準(zhǔn)備位置，輸入輥、導(dǎo)輥、底輥升起，開卷臂處于準(zhǔn)備位置，芯軸縮回，彎曲輥輥縫設(shè)定好，撥卷器處于下降位置，各輥?zhàn)友鼐砣》较蜻\(yùn)轉(zhuǎn)。首先，帶坯經(jīng)輸入輥進(jìn)入到彎曲輥間。通過(guò)撞擊下彎曲輥，上彎曲輥間的護(hù)板、上彎曲輥，帶坯頭部彎曲向下繼續(xù)前進(jìn)，撞擊到導(dǎo)輥上，完成帶坯的頭部彎曲。由于撞擊到導(dǎo)輥后，帶坯頭部運(yùn)行受阻，而后續(xù)部分仍繼續(xù)向前運(yùn)行，于是，頭部以后的部分通過(guò)彎曲輥以帶坯頭部為樞軸運(yùn)轉(zhuǎn)，其彎曲表面與導(dǎo)輥接觸，并對(duì)坯頭部進(jìn)行繞卷，完成了卷心的成形過(guò)程。此后，帶坯在導(dǎo)輥與底輥所構(gòu)成的“籃筐”中運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著卷徑的增大，上彎曲輥上升，鋼卷的重心也逐漸前移，同時(shí)，導(dǎo)輥上升前移，與鋼卷保持低壓力接觸，底輥逐漸下落，保持與帶卷接觸。隨著帶卷重心的繼續(xù)前移、下降，完全落到兩個(gè)底輥上，導(dǎo)輥不再前移。此時(shí)，卷取即將完成，剩余的帶尾在帶卷直徑、卷取速度等因素共同影響下，尾部停在距卷心向下15°位置上，完成尾部定位。然后，芯軸插入帶卷內(nèi)徑，開卷臂落下，釬頭插入帶卷與尾部的間隙，并向下壓平帶坯頭部，底輥、夾送輥、工作輥道沿開卷方向運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)帶坯頭部通過(guò)夾送輥，夾送輥落下，矯直帶坯頭部，送入精軋機(jī)組。

2.直通方式。在直通情況下，輸入輥、導(dǎo)輥、底輥均處于水平狀態(tài)，即軋件可以不進(jìn)入彎曲輥卷取，而是由輸入輥直接引向精軋機(jī)組，這種直接通過(guò)熱卷箱的特點(diǎn)，具有在任何時(shí)間內(nèi)均可轉(zhuǎn)為不用熱卷箱卷取的靈活性。同時(shí)，不影響軋機(jī)的軋制節(jié)奏。

二、熱卷箱的技術(shù)特點(diǎn)

1.縮短延伸輥道長(zhǎng)度。當(dāng)帶坯在粗軋機(jī)最后一道次軋制未完時(shí)，其頭部進(jìn)入熱卷箱開始進(jìn)行卷取，并以帶卷形式存放于熱卷箱處，使帶坯長(zhǎng)度受延伸輥道長(zhǎng)度的限制減少，即在單位寬度卷重相同條件下，使用熱卷箱可縮短粗軋機(jī)后延伸輥道長(zhǎng)度約25000mm，隨著延伸輥道長(zhǎng)度的減短，主軋跨、主電室等廠房相應(yīng)減短，從而降低了建設(shè)投資。換言之，在熱軋舊廠改造時(shí)，利用熱卷箱可以在不延長(zhǎng)延伸輥道的條件下增加產(chǎn)品單位寬度卷重，從而提高產(chǎn)量。

2.提高帶坯溫度，降低帶坯頭、尾溫差。由于熱卷箱將帶坯卷取成鋼卷，帶坯的熱輻射面積大幅度減少，從而使帶坯的溫降速度大幅度下降；另外，在熱卷箱的卷取和開卷過(guò)程中，帶坯的頭、尾調(diào)換了方向，使帶坯在軋制過(guò)程中進(jìn)一步減小了頭尾溫差。

3.實(shí)現(xiàn)精軋機(jī)組等溫恒速軋制，提高帶鋼質(zhì)量和成材率。由于卷取后的中間帶坯頭尾溫差小，不必要求精軋機(jī)為保證終軋溫度所采用的升速軋制，即采用熱卷箱后，精軋機(jī)可以采用恒速軋制。精軋機(jī)組采用恒速軋制和帶坯溫度的均勻性，保證了更為穩(wěn)定的軋制條件，有助于沿帶鋼全長(zhǎng)方向上保持恒定的帶鋼板形、改善沿帶鋼全長(zhǎng)方向機(jī)械性能的均勻性、提高產(chǎn)品尺寸精度；另外，帶坯的溫度均勻性和恒速軋制允許帶坯頭部進(jìn)入精軋機(jī)的溫度較低，有利于改善產(chǎn)品表面質(zhì)量。升速后帶鋼尾端的最大精軋速度是決定輸出輥道長(zhǎng)度的一個(gè)重要因素，采用恒速軋制就為縮短輸出輥道的長(zhǎng)度提供了可能性。使用熱卷箱不僅減小了中間坯的頭尾溫差。并且使用熱卷箱后上下表面發(fā)生變化，其上下表面溫差減小，軋制過(guò)程中產(chǎn)生的二次氧化鐵皮剝落效果特別明顯，其未剝落的氧化鐵皮較疏松，經(jīng)精除鱗，表面質(zhì)量大為改觀。

4.降低主電機(jī)功率和減少精軋機(jī)架數(shù)。中間帶坯由熱卷箱卷取后進(jìn)行保溫，開卷后進(jìn)入精軋機(jī)的溫度較高，金屬變形抗力相對(duì)較??；精軋機(jī)采用恒速軋制，最大軋制速度相對(duì)較低（與不帶熱卷箱相比）。變形抗力和軋制速度是影響主電機(jī)功率最大的兩個(gè)因素，因此在產(chǎn)品大致相同的條件下，采用熱卷箱的精軋機(jī)主電機(jī)功率可以降低。由于采用熱卷箱保溫，中間坯厚度可以減薄，從而降低精軋機(jī)軋制負(fù)荷。以上兩個(gè)因素為減少精軋機(jī)架數(shù)或生產(chǎn)不銹鋼、高強(qiáng)度鋼產(chǎn)品創(chuàng)造了條件。對(duì)于不銹鋼（300系列）生產(chǎn)，由于不銹鋼加熱溫度不宜過(guò)高（邊裂），軋制過(guò)程中變形抗力較高，特別是不銹鋼在980℃以下其變形抗力會(huì)急劇上升，因此在生產(chǎn)不銹鋼過(guò)程中要保持精軋入口溫度在1040℃左右，使用熱卷箱對(duì)生產(chǎn)不銹鋼極為有利，特別是在生產(chǎn)2.0×1250×L極限規(guī)格優(yōu)勢(shì)更明顯。

5.提高成材率。當(dāng)精軋機(jī)、卷取機(jī)等后部工序出故障時(shí)，在粗軋機(jī)正在軋制的板坯可以繼續(xù)進(jìn)行，并在熱卷箱卷取、存放，保溫時(shí)間可以達(dá)到10 min，為后部故障工序的處理贏得了時(shí)間，避免了因后部工序微小故障而導(dǎo)致下一塊帶坯作廢。為了進(jìn)一步提高成材率，可在軋線旁設(shè)置保溫爐。當(dāng)后部工序發(fā)生較大故障，處理時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，可將卷取成鋼卷的帶坯裝入保溫爐內(nèi)進(jìn)行保溫、加熱，故障處理完畢后，再將鋼卷吊至軋線進(jìn)行開卷、軋制。生產(chǎn)實(shí)踐證明在軋線旁設(shè)置了保溫爐，對(duì)挽救帶坯發(fā)揮了較大作用。

6.降低能耗由于帶坯經(jīng)熱卷箱卷取后的保溫效果比較好，加熱爐相應(yīng)可以降低出爐溫度，在節(jié)約燃料的同時(shí)也減少了氧化鐵皮的產(chǎn)生；帶坯頭尾溫差小，精軋機(jī)采用恒速軋制，減少了軋機(jī)電機(jī)功率的付出，根據(jù)波鴻廠的計(jì)算和實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料，采用熱卷箱可節(jié)約精軋機(jī)電耗10%。

三、熱卷箱技術(shù)在熱連軋廠的應(yīng)用和發(fā)展

根據(jù)熱卷箱技術(shù)特點(diǎn)，熱卷箱在熱連軋廠主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：增大產(chǎn)品卷重、擴(kuò)大產(chǎn)品范圍，適用于舊廠改造，熱卷箱的技術(shù)基本上是圍繞著提高帶坯溫度和溫度均勻性進(jìn)行完善和發(fā)展的：第二代無(wú)芯軸熱卷箱與第一代帶芯軸熱卷箱相比，根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料，2000 mm寬的帶卷在卷取30s、開卷120 s條件下，帶芯軸熱卷箱內(nèi)卷溫度下降51.4℃，而無(wú)芯軸熱卷箱內(nèi)卷溫度下降5.6℃，減少了90%；第三代無(wú)芯軸、帶隔熱板熱卷箱與第二代熱卷箱相比，進(jìn)一步提高了帶坯邊部溫度的均勻性。熱卷箱目前使用中的注意事項(xiàng)。（1）開卷時(shí)1#CR的開卷角度設(shè)計(jì)參數(shù)需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況不斷優(yōu)化，如果不合理經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)開卷后出現(xiàn)頭部翹頭，無(wú)法正常進(jìn)入夾送輥。（2）熱卷箱各設(shè)備的速度控制程序必須根據(jù)實(shí)際卷形情況不斷調(diào)整，如果不理想將出現(xiàn)整體熱卷較松，尾部經(jīng)常跑偏，無(wú)法正常開卷。（3）由于熱卷箱各動(dòng)作完全采用模擬計(jì)算和HMD檢測(cè)相結(jié)合來(lái)進(jìn)行控制，對(duì)于HMD的維護(hù)要求較高，同時(shí)該環(huán)境較為惡劣，因此HMD故障而導(dǎo)致廢鋼的情況時(shí)有發(fā)生，必須加強(qiáng)維護(hù)。（4）生產(chǎn)不銹鋼和生產(chǎn)碳鋼的彎曲輥輥縫、速度控制、尾部定位各不相同，在生產(chǎn)實(shí)踐中必須摸索相關(guān)數(shù)據(jù)逐漸分開控制，將會(huì)對(duì)熱卷箱的穩(wěn)定使用帶來(lái)方便。（5）卷取的卷形、內(nèi)徑在生產(chǎn)過(guò)程中必須重點(diǎn)進(jìn)行跟蹤和控制。調(diào)整不理想將造成內(nèi)徑減小，止推銷動(dòng)作不正常引起雙層剪切，橢圓卷、鉤形卷、松卷將造成鋼卷開卷跑偏等現(xiàn)象。（2）劃傷是熱卷箱的一大缺陷，為了有效地改善、減輕劃傷，其開卷臂的控制時(shí)序、開卷臂壓力設(shè)定、鏟頭的形式及維護(hù)必須不斷完善。

總之，自20世紀(jì)70年代熱卷箱問(wèn)世以來(lái)，近30年來(lái)，熱軋鋼卷技術(shù)不斷改進(jìn)和發(fā)展，在熱軋機(jī)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鳳，探討熱卷箱技術(shù)在熱軋帶鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用.2018.

[2]李丹陽(yáng)，淺談熱卷箱技術(shù)在熱軋帶鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用與發(fā)展.2017

（作者單位：寶鋼集團(tuán)新疆八一鋼鐵有限公司）