This post is also available in: English (英语)

为了更多地生产抗拉强度和屈服强度越来越高的高强钢带钢,韩国现代 钢铁公司建成了世界首套6机架6辊串列式冷轧机。该项目仅用23个月 即已完工,先进的万能凸度控制轧机与创新性的酸洗线联机,确保了产 品的出色结果。

现代钢铁公司依靠普锐特冶金技术提供的一套先进 的酸洗冷轧联合机组(PLTCM)生产高强度汽车钢。 该机组的特点是,采用了iBox(浸没箱)酸洗槽和6个 6辊万能凸度控制轧机(UCM)机架。以入口厚度 1.5 mm – 5.0 mm、宽度800 mm – 1,650 mm的 带钢为原料,6机架轧机能够将高强度的汽车钢和其他 钢种轧制到0.30 mm – 2.3 mm的最终厚度。在调试 期间,成功地轧制出了厚度为0.8 mm的1,180 MPa汽 车钢。UCM轧机技术,加上响应性出色的液压厚度控制 (HYROP-F),保证了厚度和平直度的精确控制。

这套新机组是现代钢铁公司建成的第三套PLTCM(普 锐特冶金技术提供了三套机组中的两套),能够面向汽 车和建筑业每年生产180万吨优质冷轧带钢。图2示意 了这套PLTCM的布置。

图3: IBOX酸洗槽

iBOX酸洗槽

轧机入口侧与普锐特冶金技术提供的一条采用iBox酸 洗槽的酸洗线联机。iBox酸洗技术的特点是:紊流酸 洗,除锈效率高,节省能源,维护少。这种独特的酸洗方 案不需要像其他循环型酸洗槽那样利用泵使酸液保持 连续循环,酸洗槽盖的特殊设计降低了蒸汽消耗(图3)。

现代钢铁公司主要生产高硅含量的高强钢,而提供的 iBox酸洗槽避免了使用传统槽型时硅泥堵塞的问题。 一般来说,传统循环型酸洗槽的外置换热器在工艺侧 设有小孔,它们容易被硅泥堵塞,从而影响酸洗线的运 行。采用iBox技术后,换热器沿酸洗槽侧壁安装,大大 方便了酸洗槽的靠近和维修(图4)。酸洗槽内硅泥的积 聚不会对酸洗线的运行造成影响,换热器易于拆下维修 和清理。

图2: 现代钢铁公司新建PLTCM的布置
图5: UCM轧机 机架的功能原理

万能凸度控制轧机

为了满足更高强度钢种的预期市场需求,现代钢铁公司 决定新建一套6机架6辊PLTCM。UCM轧机技术之所 以被选中,是因为它在轧制先进钢种时具有明显的优 势。根据带钢宽度的不同,中间辊轴向窜动,以防止工 作辊和支承辊之间发生不希望的接触。UCM轧机方案 带来了带钢形状控制性能的极大改善,保证了带钢形状 的稳定性。轧机机架还具备工作辊和中间辊弯辊功能, 在快速改变厚度或宽度时进一步提高了带钢形状控制 水平。 UCM轧机的创新性轧辊布置方案是另一个至关重要的 优点。它可以利用小直径的直工作辊(没有初始凸度)轧 制所有钢种。采用直工作辊的UCM轧机在带钢形状变 化时的平直度改善能力大幅度减少了堆钢以及连带的 轧辊损坏和带钢断裂。带钢在剪切后也能稳定地到达卷 取机。使用小直径工作辊意味着,每个轧制道次都能够 达到更大的带钢厚度压下量。根据产品大纲和成品带钢 的目标尺寸,有时甚至能够使需要的机架数量减少一 个,从而显著降低投资成本。更换工作辊和中间辊时可 以不必将带钢从轧机中移走,这对提高生产效率有重要 的作用。换辊系统全自动操作,缩短了换辊时间。

图5示意了UCM轧机的功能原理。UCM轧机和最新开 发成果⸺Hyper UCM⸺的其他特点和优点将在下 一篇文章中介绍。

图4: 采用侧面安装换 热器的IBOX改进设计

液压轧辊定位装置

厚度精度在很大程度上取决于轧辊定位装置的性 能。普锐特冶金技术率先推出了液压轧辊定位装置 (HYROP-F),并将其安装在世界各地的600多个 机架上。它由液压缸、强力马达阀(FMV)、响应性出 色的直动式伺服阀和精度高达1微米的位置传感器组 成。HYROP-F的采用使自动厚度控制更加精确,超差 带钢的长度大幅度缩短,总收得率明显提高。

轧机出口区、带卷运输系统和检验区

轧机出口安装了一台转鼓式高速飞剪、一台皮带助卷器 和一个卡罗塞尔卷取机。与双卷取机方案相比,卡罗塞 尔卷取机只有一个靠近最后机架的卷取位置,对安全和 高速地卷取十分有利。冷轧带钢能够连续卷取,带卷切 换时不产生任何停顿。带卷运输系统由带卷车和步进梁 组成。另外还有一辆运输车,用以节省向检查站运输带 卷的时间。新设计的检查站能够方便地进行带钢双面的 仔细检查。

令人印象深刻的项目调试

从2011年6月的合同签署到2013的轧机如期投产(热 试),中间只隔了23个月。仅仅用了6个月多一点的时 间,新建PLTCM的产能水平就已经超过了100%,而且 带钢形状和厚度均达到出色指标。这一成就要归功于先 进而成熟的技术,丰富的轧机经验,以及现代钢铁和普 锐特冶金技术项目团队之间的密切合作。

Advantages of the UCM Mill roll arrangement

  • Work-roll deflection is reduced
  • Straight work rolls can be applied
  • Strip crown and edge profile is reduced
  • Work-roll inventory can be greatly reduced
  • Use of smaller-diameter work rolls is possible
  • Work- and intermediate-roll bending is effective