900 型軋機輥系技改實踐探索

雷武軍，董凱，何永虎

（1.四川省龍威金屬制品有限公司，四川 成都 610100；2.安泰科技股份有限公司，北京 100081；3.四川匯源鋼建裝配建筑有限公司，四川 成都 610100）

隨著國內大中型熱連軋生產線的建設投產，以及下游產業鏈的技術提升，國內1000mm 以下的熱軋生產線逐漸淘汰和退出市場，其中600mm ～1000mm（一般稱之為中寬帶）熱軋生產線有70 余條已經停產和轉產。隨之而來的問題是：原有熱軋中寬帶下游配套的冷軋生產線面臨原料中斷和原料空缺，大量冷軋中寬帶生產線也被迫面臨停產和轉產的命運。四川龍威金屬制品有限公司（以下簡稱龍威公司）和安泰科技股份有限公司（以下簡稱安泰公司）共同合作對四川省成都市經開區900 可逆冷軋機進行升級改造，在原有工藝條件、技術體系不變的前提下，通過對軋機輥系進行改造，把900mm 軋輥技改為1050mm 軋輥后實現對1000mm 熱軋卷的生產，在較小資金投入的情況下，該技改不僅盤活了全套生產線，而且實現了產品的轉型升級。

1 技術改造內容

為了避免技改給整個工藝和技術體系帶來風險，改造的目的圍繞軋機可以采用市場上常見的1000 ～1020mm 的熱軋原料，最終實現1000mm 冷軋標板的生產。為此，現有900 型軋機軋輥的寬度必須增寬，軋輥的寬度要達到1000 ～1020mm 以上。軋輥加長的同時不能干涉和影響其他設備的正常運轉，需要精確利用軋機設備中輥系的資源，要最大限度利用原有軋機牌坊系統、傳動系統、壓下系統的有限空間，在保證其他專業正常運行環境下，實現對原有輥系（六根軋輥）的寬度拓展。

（1）產品對技術改造的要求。冷軋板（卷）最終的產品為1000mm，生產過程中（在制品）的毛邊剪切量考慮0～10mm，熱軋原料寬度偏差考慮0 ～20mm，鋼卷錯邊及在線竄動量考慮0 ～20mm，綜合計算，軋輥的寬度必須保證1050mm 以上。

（2）軋機輥系技改要點。軋機原料的化學成分不變，從上工序的來料一般為酸洗熱軋卷，牌號為08Al、Q195、SPHC、SPHD、ST12 等；原料厚度不變，一般為2.0～4.0mm；來料寬度發生變化，由850mm 變化為1000 ～1030mm。所以，因為原料的寬度變化后，對應軋機輥系的技改參數如下：

工作輥、中間輥、支撐輥原來直徑分別為：Φ310 ～Φ290mm、Φ400 ～Φ370mm、Φ900 ～Φ850mm，軋輥直徑維持不變。輥面進行技術參數調整：在軋輥總長度不變的前提下，利用原有輥系的結構參數，輥面增加的長度主要靠縮短原輥系中輥面和軸承座之間的輥頸的長度予以實現。工作輥輥面寬度由1000mm 調整為1200mm，中間輥輥面寬度由900mm 調整為1150mm，支撐輥輥面寬度由900mm 調整為1080mm。通過調整后，實現了工作輥輥面增加200mm、中間輥輥面增加250mm、支撐輥輥面增加180mm 的寬度拓展。因為最大限度利用了原有軋輥輥面和軸承座的空間參數，保證了原軸承座和牌坊的位置，所以實現了原有軸承座的結構和參數不變。

（3）軋機輔助系統技改要點。由于軋件單重由9 噸增加到20 噸，鋼卷直徑由1300mm 增加到1900mm，軋機兩側的卷取機必須整體更換，這也是本次技改中唯一整體更換的部件。兩側卷取機卷筒形式改為廣泛應用的四棱錐結構，四個棱錐塊鑲嵌在卷筒軸上，角度為8°，為四錐結構，棱錐塊材料采用35CrMo，與之相配的扇形板材料采用42CrMo，卷筒軸為空心結構，由42CrMo 制成，固定安裝在卷取機的減速機中，其上安裝齒輪和軸承，卷取機卷筒的漲縮通過安裝在卷筒軸中的軸的前后運動實現，該軸由42CrMo 制成。減速機為卷取機的主要部件，箱體為焊接箱體，材料為Q235-A，減速機為二級齒輪減速，材料為20CrMnMo，精度為6-KL（GB10095-2001），滲碳淬火，磨齒。卷取機更換后，滿足最大鋼卷直徑為 F1900mm、最大鋼卷重量為20T 的要求。

軋機左右兩側的輥道原來輥身長度為1000mm，因為輥面和輥頸間隙富余，輥道直接更換為1150mm 的輥道后，可以解決軋機兩側的通板問題。

2 改造后運營情況

900 軋機輥系拓寬技術改造后，對隨后生產的10 萬噸產品進行了統計。

產品質量及成本情況：寬度為1000mm 的板（卷）占到80%，寬度為850 ～1000mm 的板（卷）占到15%，原有寬度（小于850mm）的占比不超過5%。由于改造后軋機兩側卷取機能力加強，卷取張力大幅度提升，軋極薄規格達到了0.18mm，厚度控制精度達到0.005mm 范圍內；改造后，由于軋件單重增加，純軋時間提高，實現產能提升20%；可全面生產標準寬度（1000mm）的商品冷軋板（卷），同時，可生產各種厚度及寬度1000mm 以下的非標卷、開平板、分條窄帶鋼，產品用途更加廣泛，除了可以用于汽配、機械零件、家具等行業外，還可生產家電、防盜門、箱柜用途的覆蓋面板；冷軋產品覆蓋的規格和使用的用途提高200%；技改后，覆蓋面板類占69%；結構類占30%、成材率提升1.62%、軋制加工費降低15%。

設備運營及改進情況：0 ～3 萬噸的生產周期內，技術改造的原因造成誤時較多，占到80%，主要是技改完成后，雖然原有900 軋機直接升級為1050 軋機，但軋機牌坊、主電機、控制系統均沒有改動，生產過程中，隨著軋制道次的增加，軋制時的壓力值和主電機的電流值大幅度增加，經常出現超限、報警、停機。為降低設備風險，通過在線試驗和大量數據分析后，在工藝和設備上分別做了優化。把主電機（額定電流為3250A）的電流上限值由3000A 提高到3200A；再從工藝上重新分配壓下量，把負荷前移，第一道次的壓下量由20%增加到30%，軋制力控制在850 噸以內。通過壓下工藝制度調整實現軋制力均衡分配，把生產過程中的電流峰值前移；通過重新設計乳化液噴射梁，調整噴射梁長度以及噴嘴結構形式，加大噴射流量和調整乳化液工藝，增加潤滑性，進一步減少軋制壓力和降低主機電流，不僅控制了軋制力和電流值的峰值時間，還徹底避免了因為軋制力和電流值過高造成的停機，保證了生產順行。

技改后，當軋制到5 萬噸左右時，設備和人員完全融合，保持了生產順行。隨著產品逐步面向市場，產品的使用用途進一步拓展，用戶對板卷質量有了新的要求。針對下游用戶對軋機厚度波動值提出的更高標準，技改小組隨后對軋機在線測厚系統進行了升級，通過重新校準測厚儀測量曲線、全部更換專用信號線及源門所有氣缸和電纜，提高產品厚度精度控制，精度由原來的±0.02mm 提高到±0.005mm，達到了行業的較好水平。

3 900 型軋機改造總結

在900 型軋機因為原料中斷面臨關停處境下，龍威公司和安泰公司合作對軋機局部——輥系的技術改造，使900 型軋機可以生產出1000mm 的標準冷軋板（卷），不僅增加了寬度、拓展了厚度，軋機的產能也提升了20%；產品用途由只能適用于箱柜、淺沖壓等性能、表面質量和板形要求不高的領域，到可以適用于各種防盜門面板、家電面板、深沖壓等性能、表面質量和板形要求高的領域。通過輥系技改，使產品用途更加廣泛，實現了中寬帶向標準板的裝備升級。

4 結語

龍威公司900 型軋機通過輥系技改實現了裝備和產品的升級，根據10 萬噸的生產運行情況，可以得出：上述技改是成功的；上述技改為國內同類軋機的盤活提供了參考。需要指出的是，上述技改主要是對原有機組和設備的潛能開發、挖掘，對原有設備的質量基礎和改造后的生產管理有較高要求，如果能結合實際情況合理應用，對盤活中小型冷軋生產線可以起到較好的作用和效果，技改后生產的產品也有較強的市場競爭力。