CVC系統在軋機的應用分析

趙繼祥

(本鋼第三冷軋廠,遼寧本溪 117000)

CVC系統在軋機的應用分析

趙繼祥

(本鋼第三冷軋廠,遼寧本溪 117000)

本鋼第三冷軋廠是本鋼“十二五”重點項目,其所裝備的西馬克2280mm五機架六輥CVC冷連軋機是目前世界最先進冷軋機之一,通過對其獨有的CVC系統的原理、組成、特點分析及與UCM軋機進行比較,得出CVC軋機代表著未來冷軋技術的發展方向。

冷軋 分析 比較

1 項目及設備簡介

本鋼冷軋高強鋼技術改造工程是本鋼集團有限公司根據“十二五”發展戰略規劃的重點爭取國債項目，也是本鋼集團依據《鋼鐵工業“十二五”發展規劃》及《產業結構調整指導目錄(2011)》，調整產品結構，提高企業核心競爭力的重要舉措。該項目計劃總投資約64億元，設計產能為年產220萬噸冷軋板卷，產品定位于高強汽車板和超高強汽車板、高檔深沖汽車板、高強家電板等。品種CQ-SEDDQ、HSS以及AHSS，超高強鋼強度級別達到1500MPa。產品規模為0.3—2.5X800—2150mm，板幅達到2150mm。項目主要生產設施包括，酸洗軋機聯合機組，連續退火機組，重卷檢查機組，重卷縱切機組，半自動包裝機組，以及磨輥間設備、公輔設施、檢化驗設施及所需配套水、電、汽等設施。項目主要技術和設備將從國外引進，關鍵技術和設備均達到世界先進水平。

項目建成投產后，將進一步完善本鋼集團鋼鐵主業的產品結構，提高產品深加工能力和冷軋板比例，每年實現銷售收入約118億元，將形成本溪地區集倉儲、貿易、加工、物流配送為一體的綜合性板材加工貿易集散地；促進遼寧及本溪區域經濟發展。

該項目的核心設備為引進自德國西馬克公司的2280mm五機架六輥CVC冷連軋機。CVC是Continuously Variable Croun的英文縮寫，所謂CVC軋機就是指為了滿足調整熱帶鋼板凸度和板型的需要，將中間輥加工成具有S性輥身的CVC輥，在將上下中間輥相互倒置180度，從而具有中間輥軸向移動時空載輥縫形狀連續可變能力的軋機(如圖1為CVC輥型與傳統輥型的對比)。

中間輥軸向移動可分為正向抽動和反向抽動，其中正向定義為加大輥型凸度的方向，反之定義為反向抽動。該軋機中間輥抽動量為+/-200mm，位置精度為+/-0.5mm，CVC輥的輥型曲線設計在過去常采用二次曲線，目前已經開始采用高次(含三次及四次)曲線以便有利于控制更寬更薄的帶鋼，其中輥型的最大直徑與最小直徑之差不超過1毫米，差值過大將使軸向力過大而無法應用。

2 CVC系統組成

每個竄輥系統包括兩套竄輥裝置，一套用于上中間輥，一套用于下中間輥。每套竄輥裝置由兩個橫移單元組成，分別固定在中間輥彎輥塊的入口和出口側，用螺栓安裝在軋機操作側中間輥彎輥塊上(如圖2為CVC系統圖)。

圖1 CVC輥型與傳統輥型的對比

圖2 CVC系統圖

每個橫移單元包括：(1)1個機座，由鋼板和滑動襯墊組成，容納可移動的鎖定塊和移動缸配件。(2)1個液壓缸，用于移動塊和鎖定塊。(3)1個由鎮定鋼、軸襯和鎖定銷組成的鎖定塊，鎖定塊設計成可容納介質接頭的形式。(4)在傳動側，油氣潤滑接頭與用于止推軸承潤滑的中間輥軸承座潤滑線相連。(5)在傳動側和操作側，油氣潤滑接頭與用于徑向軸承潤滑的中間輥軸承座潤滑線相連。(6)1個固定在鎖定塊上的液壓缸，用于換輥操作時，操作鎖定銷和介質接頭。

通過鎖銷向中間輥輥頸傳遞橫移力，通過中間輥CVCPlus軸向移動，獲得最佳的輥縫形狀。軋制過程中，中間輥CVC移動系統按照L2 計算機指令(依據不同執行器的要求)動作；在換輥時，根據操縱者在操作臺發的指令動作。中間輥到達軋機內最終位置后，中間輥鎖緊缸自動鎖定 CVC軸向移動系統。軋制過程中，在額定載荷和速度時，中間輥也可以根據指令竄輥。

3 CVC軋機與UCM軋機的比較

CVC軋機與UCM軋機是現今世界上裝備最為廣泛的兩種冷軋機，都具有極其優異的性能，但是兩相比較也是各有優缺點。UCM軋機由日本三菱-日立公司設計制造，其工作輥彎輥主要用于控制帶鋼邊部板形，能有效減輕帶鋼邊部減薄和裂紋現象。中間輥彎輥主要用于控制帶鋼中部的形狀。中間輥移動主要用于不同帶鋼寬度的板形調節，使軋機橫向剛度趨于無窮大，使帶鋼平直度得到有效的控制。且軋輥不帶原始凸度，減少磨削及換輥次數。但UCM軋機的不足之處是在預設定中間輥橫移時，相對工作輥和支承輥移動，易擦傷輥面，且輥身間接觸長度減小致使工作輥和支承輥磨損較快(如圖3為UCM軋機)。而CVC軋機的凸度調節范圍大，調整CVC輥型可直接改變調節區域和調節幅度。輥間接觸壓力變化不大，且可以在軋制過程中進行動態調整，參與板形閉環控制，適用于軋制較寬幅的帶鋼。但是不足之處是輥型復雜，磨削難度大。

4 CVC軋機技術特點

(1)具有良好的帶鋼平直度控制能力和穩定性，它可以通過調整工作輥的彎輥力和軸向抽動量來獲得最佳輥縫從而得到最理想的平直度。(2)其彎輥力在最佳輥縫情況下始終處于最小狀態，大大提高了軋輥和軸承的使用壽命。(3)CVC軋機可以使用較小的工作輥直徑，從而減小了軋制力，實現了大壓下量軋制。(4)CVC軋機減小甚至消除了帶鋼邊緣的厚度差，提高了帶鋼質量。(5)CVC軋機的軋輥具有連續可變凸度，減少了軋輥的規格和換輥的次數，提高了生產效率。

5 結語

隨著社會經濟發展的需要，要求板帶產品具有更好的板形，更寬的寬幅等趨勢，而CVC軋機其技術特性決定了其更適合軋制寬幅，高質量的冷軋帶鋼產品，隨著越來越多的CVC冷軋產線的建成投產，向市場提供高質量的冷軋帶鋼。CVC技術的前景將會更加廣闊。

[1]鄒家祥.《軋鋼機械》(第三版).冶金工業出版社.

[2]胡國棟.《軋鋼生產工藝及設備》.燕山大學.

[3]王海文.《軋鋼機械設計》.機械工業出版社.

[4]王廷傅.《軋鋼工藝學》.冶金工業出版社.