新一代熱軋強力地下卷取機

萬險峰，嚴開勇，張雪榮

(武鋼研究院設備研究所，湖北 武漢 430080)

1 前言

傳統的熱軋地下卷取機既要可靠、高效地卷取高品質鋼種，又要產品規格范圍從薄規格軟鋼板到厚規格高強鋼全覆蓋，這顯然是不可逾越的挑戰和難關。例如，要卷取厚度1英寸(25.4 mm)、屈服強度高達1100 N/mm2的高強度結構鋼、以及API X80或X100的管線鋼，就需要更加強力的卷取設備。

為了滿足鋼鐵工業對高強度鋼和其它高級鋼種日益擴大的需求，西門子奧鋼聯公司推出了新一代的熱軋地下卷取機，該卷取機被命名為四輥強力卷取機(Siroll Power Coiler)，已有4臺投入生產，并接到了更多的訂單。這種新型卷取機2006年在法國Fos-sur-Mer地區的ArcelorMittal(阿賽洛米塔爾鋼廠)熱軋生產線首次應用(圖1)，其卷取能力遠遠超出了傳統卷取機的能力極限，完全滿足了鋼廠對卷取厚規格、高強鋼的需求，如圖2所示。

圖1 安裝在法國阿賽洛米塔爾鋼廠的四輥強力卷取機Fig.1 Picture of four-roller brute force downcoiler mounted on mill in Franch Acelor Steel Plant

圖2 卷取寬厚規格的鋼卷Fig.2 Design sketch of steel roil

2 四輥強力卷取機結構

與傳統的帶三個助卷輥的熱軋卷取機相比，四輥強力卷取機配備有四個助卷輥，其關鍵技術是將進入卷取機內的帶頭進行預彎曲，這一功能是通過夾送輥和1#助卷輥來實現的。四輥強力卷取機結構如圖3所示，這種結構能減少纏繞第一圈帶鋼所需要的力，同時減小帶鋼與弧形導板之間的摩擦力。

圖3 四輥強力卷取機結構示意圖Fig.3 Structure of four-roller roiler brute force downcoiler

對帶鋼實施卷取有二種模式:帶踏步控制的標準模式和重載模式，選用哪一種卷取模式取決于卷取時需要多大級別的卷取力，這與卷取溫度狀況下帶鋼的厚度、寬度、屈服強度密切相關。截至2010年11月，有據可查的四輥強力卷取機的使用情況見表1。在法國奧鋼聯制造基地進行預組裝的四輥強力卷取機如圖4所示。

表1 有據可查的四輥強力卷取機的使用Table 1 Application status of documented four-roller roiler brute force downcoilers

四輥強力卷取機配備有先進的控制系統，能對助卷輥的每一個踏步動作和壓力進行動態控制，還具有非線性液壓輥縫調節、夾送輥液壓控制、側導輥液壓控制、帶鋼張力控制等功能。夾送輥壓力可隨不同的帶鋼尺寸而調整、側導輥壓力控制、擺動功能以及跟蹤帶鋼從精軋機出來后的張力衰減變化過程等系統功能都有助于提高卷取質量。

3 主要設計特點

(1)為了實現對帶頭實施預彎曲的目的，除了增設壓輥之外，改進后的全液壓控制的夾送輥設計有快速定位和壓力控制功能。能把厚規格和高強度的帶鋼卷取纏繞得緊緊實實。從第一圈開始即可獲得可靠、良好的卷取質量。

(2)第一個助卷輥設計成雙輥型式(專利號:W0206040497B)。由于夾送輥和第一根助卷輥對帶頭所起的預彎曲作用，纏繞第一圈帶鋼所需要的力量可減小。

(3)在第一個助卷輥上配備了精確的壓力控制，可根據預卷取帶鋼的厚度調整壓力。

圖4 在法國奧鋼聯制造基地進行預組裝的四輥強力卷取機Fig.4 Four-roller roiler brute force downcoiler pre-mounting in Franch SIEMENS VAI Workshop

(4)縮短了四個助卷輥之間的弧形裙導板長度，這樣可減少帶鋼初始卷取時弧形裙導板與帶頭之間的摩擦。

(5)對助卷輥運用自動踏步控制，可卷取的鋼卷直徑可大可小，且能卷取薄的帶鋼。卷取能力可覆蓋產品大綱全范圍，從常規尺寸到厚規格、寬幅帶鋼。卷取厚度能覆蓋從1.2～25.4 mm的全范圍，能有效可靠卷取的鋼板寬度可以達到2800 mm。

(6)增設了第四根助卷輥可提升操作的可靠性，特別是對薄規格的帶鋼而言。

4 應用情況

四輥強力卷取機可以安裝在新建的或舊的熱軋生產線，目前已經有4臺四輥強力卷取機分別在法國、波蘭和印度運行，第5臺四輥強力卷取機正在俄羅斯安裝，美國已經拿到第6臺四輥強力卷取機的訂單。

四輥強力卷取機是西門子奧鋼聯公司最近在熱軋領域開發的又一項革新成果，這一成果將有助于鋼鐵制造商降低生產成本，提高產品質量，擴展產能規格，從而滿足市場對新的高品質鋼板的需求。

［1］ Gunther Grasser．A New Generation Of Downcoilers［J］．metals＆ mining，2010(3):68－71．