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Třinecké Železárny在2013年对其捷克共和国Třinec厂的双线线 材轧机进行了重大改造。 通过增加预精轧机架、冷却水箱、摩根减定 径机和摩根高速吐丝机,这套轧机的生产能力、产品质量和性能水平 大幅度提高。
Třinecké Železárny 的第一套线材轧机建于1912年,在 1922年进行过改造,在1965年被一套连续式线材轧机取 代。1973年又新建了一套4线轧机,它能够轧制重达1吨 的108 mm 方坯, 8机架机组的终轧速度达到50 m/s。 这套轧机在1999年被改造成双线轧机,安装了新的加热 炉、粗轧机、控制冷却运输线以及集卷和盘卷精整设备。 这些改进加上其他一些轧机升级措施,使5.5 mm线材的 最高轧制速度达到了91 m/s。 后来,Třinecké持续对轧 机进行不同方面的改进,比如盘卷精整和打捆、物流、表 面质量控制、尺寸控制、水系统等等。
改造原因
为了满足未来的市场需求, Třinecké 首先从修改产品方 案入手实施轧机改造。客户调查清楚地表明,陈旧设备 生产出的产品是Třinecké 的一大劣势。市场研究还揭示 出了热机 (低温) 轧制线材需求增长的潜力,这种产品 在拔丝前能够减少甚至完全取消退火处理。
根据这些调研结果,Třinecké 作出决定, 重点在以下方 面对其双线轧机进行现代化改造:
- 改善线材的金相组织、强度和强度均匀性指标
- 降低生产成本
- 将轧制速度提高到110 m/s以上
- 提高轧机工艺灵活性和利用率
- 提高产品公差指标(包括椭圆度)
- 通过热机轧制生产新钢种
- 生产直径小于5.5 mm的产品
- 提高盘卷质量
主要改造内容
为了达到轧机改造的所有生产和质量目标,Třinecké 对从中间机组的15号机架(即两条线分开处)到冷却运 输线之间的区域进行了重大修改,并且增加了新设备。 图1展示了改造后的精轧机组区域。作为对照,图2展示 了该区域改造前的布局。改造项目的目标之一是,尽可 能重新使用原有设备⸺尤其是像精轧机组这样的关 键设备。改造的主要内容包括:
新的预精轧机,新的工艺
新的孔型设计解决了两个原有预精轧机架能力有限的 问题,但需要增加一套大能力机架。为此,在原有机架 后面新装了一套2机架230 mm平/立(H/V)机组,采 用超重型 (UHD)机架以进行低温轧制。原有机组从10 个机架改装成6个。
加装的摩根减定径机
摩根减定径机(RSM)安装在精轧机组出口和吐丝机 之间,在本项目中承担着大部分提高产量和质量的任 务。RSM由2个230 mm 减径机架和2个150 mm定径 机架组成。RSM的设计使整条轧线能够采用单一孔型 轧制,简化了工艺,减少了换辊时间,提高了轧机效率。 为在RSM中完成所有产品的轧制,不必更换轧槽而是 空过上游机架(图3)。
热机轧制用摩根水箱和均温导槽
冷却水箱的长度和位置是一个重要问题,因此,针对产 品大纲中的所有规格范围和钢种进行了详细的温度分 布研究。预精轧机架的额外轧制能力和这些机架在精 轧机组前的配置可能需要在15号机架之后大量增加水 冷。在两条线的15号机架之后的新水箱到吐丝机之间 都新装了均温导槽。安装了一套温度控制系统,以对各 个冷却区进行闭环控制,从而确保整个工艺都能保持需 要的温度。
确保圈形整齐划一的夹送辊和吐丝机
改造内容包括了安装新的夹送辊和最新型吐丝机(图 4)。采用伺服驱动的辊缝调节系统能够精确地控制夹 紧力,保证了夹紧动作的高速度和重现性,满足了尾段 降速和提速功能的需要。摩根高速吐丝机采用了创新性 的一体式吐丝头设计和模块化吐丝盘专利技术。新型吐 丝机方案还包括了SR Series吐丝管,它的自我再生式 专利设计保证了在高速度下形成整齐划一的圈形,并显 著延长了吐丝管的使用寿命。
冷却运输线
冷却运输线系统的改造包括了将每条线上的7台风机 和送风室更换成能力更大的设备,并且安装Optimesh 空气分配系统以提高冷却均匀性。
轧机改造项目实施
Třinecké和普锐特冶金技术于2013年2月签署了轧机 改造合同。设备的按时交付保证了轧机在2014年10月 为轧制第一块铸坯作好准备。轧机在运行后的第一个 月内就达到了产量目标,以及5.5 mm的轧制速度115 m/s、±0.10 mm的尺寸公差和0.12 mm的椭圆度等保 证值。现在,这套改造轧机保持着高作业率和高产能。
技术和质量
只有在线材质量满足客户严格要求的前提下,达到产量 目标才有意义。改造后的轧机生产的线材很快就达到了 与改造前同样高的质量水平。当线材质量满足了客户 现有订单的要求后,Třinecké将轧机投入了满负荷运 行。以低至750°C的RSM入口温度进行热机轧制的能 力,使Třinecké能够用以前不可能的方式组织生产。现 在,Třinecké不仅能够提供新产品,在轧制含有昂贵的 合金元素Cr和V的钢种时还能降低成本。
结语
普锐特冶金技术在2013年为Třinecké执行的轧机改 造项目达到了许多质量和产量目标,包括改进和扩展产 品大纲及提高轧制速度和轧机利用率。针对Třinecké 的具体需要精心设计总图方案和选择设备,为达到这些 目标提供了重要保障。