中国已有中厚板轧机31套,正在建设或计划建设中厚板轧机约24套,中厚板轧机合计约55套(未含台湾),中厚板年生产能力约六千多万吨。中厚板轧钢厂热矫直机有近一半已进行了技术改造,安装了新型四重式11辊、上辊或下辊可整体倾动、可快速换辊的恒辊距矫直机。还有一半热矫直机和多数冷矫直机是50~60年代的台式矫直机。国内外钢板矫直机均是恒辊距矫直机,或少数双恒辊距矫直机。
国际知名的的冶金设备供应商(德国的MDS、SMS-Demag和日本的MHI 等)不断提高矫直机性能,使高刚度、全液压和自动化功能更强,对钢板的矫直效果更好。应用技术一般有预应力机架、液压平衡系统、换辊装置、压下系统(AGC)、弯辊系统(APC系统)、辊系分组传动或单独传动等。
对于矫直机传动系统而言,普遍采用电机、减速齿轮分配箱、安全联轴器、万向联轴器到矫直辊的传动方式。矫直机矫直钢板时,由于长度方向发生塑性变形,导致钢板与矫直辊速度差可达到3%,因而产生附加扭矩,以往的整体传动易导致接轴和齿轮损坏,同时当矫直辊与钢板产生速差时,钢板打滑现象会损伤表面,为了避免这些现象的发生,矫直辊尽量采用单独传动或分组传动,同时还可用于控制张力。
国内外宽厚板矫直机现状介绍,公司及产品发展简述
国际上比较著名的轧钢设备生产商主要在德国、日本等西方发达资本主义国家。例如德国的德马克、西马克,日本的三菱重工等大集团。
⑴MDS 制造的矫直机
MDS 是世界上制造矫直机最多的厂商,自1982 年以来为世界各地共提供22 台厚板矫直机,其中较典型的有9辊冷矫直机(1997年在奥地利投产)、15 辊冷矫直机(1998年在瑞典投产)和1993年在中国台湾的11 辊热矫直机。
⑵SMS 制造的矫直机
SMS 设计制造的宽厚板矫直机较少,仅6 台,且多为冷矫设备。90 年代以来,为宽厚板厂提供的冷矫直设备均为HPL (High Performance Leveller)型。
⑶MHI 制造的矫直机
MHI 自1984 年以来共为日本和韩国的3套宽厚板轧机提供3 台热矫直机,3台的型式各不相同(见表3),其中著名的川崎水岛厂的15 辊伸缩式矫直机,其最大矫直力达41000 kN,属当时世界第一重型矫直机。
中国20世纪五、六十年代的大部分矫直机的辊系都采用大节距大工作辊,矫直厚度范围仅在4~5倍,支承辊承载能力低,使矫直能力低下,且工作辊轴承座是整体、固定不可调节的,造成矫直钢板质量低,产品成材率低。
厚板矫直技术在中国起步较晚,且理论研究较生产落后的现象突出,经过近些年来工业的发展和自身技术的进步,矫直机的性能和各项参数都有了很大的改善。钢板的宽度、厚度及长度规格也在不断扩大。
2005年3月1日投产的宝钢5m热矫直机由SMSD设计,是全液压9辊调节矫直机。最大矫直力可达44000KN,钢板的矫直温度范围也较宽:400~1100℃,钢板的厚度范围在10~80mm,宽度可达4800mm,矫直速度也达到0.5~2.5m/s。其矫直机电动机功率为220KW。舞阳轧钢厂生产的最厚钢板能达到700mm(900mm厚钢锭生产,不保探伤)。
厚板矫直机已由二重式发展到四重式,辊子为倾斜布置、成组换辊,并设过载保护装置,机架采用预应力框架结构,增大刚度。四重式矫直机,在结构和辊系布置上做了很大改进,改变了原有二重式热矫直机矫直质量不理想、辊距大、矫直能力低、维修不便等缺点,使矫直厚度范围扩大到10倍左右。使矫直机向自动化、全液压、高负荷、高刚度、多功能、强力矫直技术发展,即采用第三代矫直机,进一步提高钢板表面质量。
表1 中国中厚板轧制技术状况 |
序号 | 厂名 | 轧机规格(宽度×辊数) | 热矫直机型式 | 切边剪型式 | 定尺剪型式 | 万吨/年 | 投产/改造 | 说明 |
1 | 宝钢厚板厂 | 5100×4(立辊四辊) | 四重式9辊 | 滚切式 | 滚切式 | 140 | -2005.5 | 引进德国SMS技术,设备国内合作制造,引进技术交流 |
2 | 鞍钢厚板厂 | 4300×4 | 四重式9辊 | 滚切式 | 滚切式 | 100 | 1993/-2003 | 引进旧设备,引进技术交流 |
3 | 舞钢厚板厂 | 4200×4 | 四重式11辊 | 滚切式 | 滚切式 | 60 | 1979 | 国产,1998年引进双边剪技术投产,待改造 |
4 | 浦钢厚板厂 | 4200×4+3500×4 | 四重式11辊 | 滚切式 | 滚切式 | 75 | 1991/ | 轧机、矫直机国产,2001年引进双边剪技术,待搬迁改造 |
5 | 秦皇岛中板厂 | 3500×4(立辊四辊炉卷) | 二重11辊 | 圆盘剪 | 斜刃剪 | 60 | 1993/ | 主机部分引进西班牙旧设备,剪切线国产,待改造 |
6 | 济钢厚板厂 | 3200×4+3500×4 | 四重式9辊 | 滚切式 | 摆动剪 | 80 | 1998/-2001 | 引进荷兰旧设备,1998年投产,3500轧机和双边剪国产,2001年投产,粗轧机待改造 |
7 | 首钢中板厂 | 3500×4 | 四重式9辊 | 圆盘剪 | 斜刃剪 | 80 | 1989/-2003 | 引进美国旧设备,3500轧机改造国产,剪切线待改造 |
8 | 邯钢中板厂 | 3000×4 | 四重式11辊 | 圆盘剪 | 滚切式 | 70 | 1974/1993 | 引进旧设备,待改造 |
9 | 柳钢中板厂 | 2800×4 | 四重式11辊 | 双边斜刃剪 | 摆动剪 | 70 | 1974/1998/ | 轧机、矫直机国产,剪切线引进旧设备,待改造 |
10 | 武钢中板厂 | 2800×2+2800×4 | 四重式11辊 | 圆盘剪 | 斜刃剪 | 68 | 1966/1999 | 轧机、矫直机国产,剪切线待改造 |
11 | 酒钢中板厂 | 2800×4 | 四重式11辊 | 滚切式 | 滚切式 | 72 | 1998/ | 轧机、矫直机等主要设备国产,快速冷却装置和其他电气引进 |
12 | 济钢中板厂 | 2500×4+2500×4 | 二重式11辊 | 圆盘剪 | 斜刃剪 | 80 | 1989/2005.3 | |
13 | 天钢中板厂 | 2300×3+2500×4 | 二重式11辊 | 双边斜刃剪 | 斜刃剪 | 60 | 剪切线待改造 | |
14 | 韶钢中板厂 | 2500×4 | 四重式11辊 | 滚切式 | 滚切式 | 60 | 改造全部国产,2003年达到82万吨 | |
15 | 新余中板厂 | 2300×3+2500×4 | 四重式11辊 | 分开布置斜刃剪 | 斜刃剪 | 85 | 1978/1994 | 轧机、矫直机改造国产,剪切线待改造 |
16 | 营口中板厂 | 2800×2+2800×4 | 四重式11辊 | 同上 | 斜刃剪 | 80 | 全部国产 | |
17 | 马钢中板厂 | 2300×2+2300×4 | 四重式11辊 | 同上 | 斜刃剪 | 70 | /1997 | 全部国产,剪切线待改造 |
18 | 鞍钢中板厂 | 2700×2+2700×4 | 二重式11辊 | 圆盘剪 | 滚切式 | 60 | 1938/1993/2003 | 全部国产 |
19 | 重钢中板厂 | 2350×2+2450×4 | 四重式11辊 | 圆盘剪 | 斜刃剪 | 63 | 1965/1983/2001/2004 | 引进双边剪技术 |
20 | 太钢中板厂 | 2300×2+2300×4+(1700炉卷 | 四重式11辊 | 圆盘剪 | 斜刃剪 | 22 | 1966/ | 钢卷产量27万吨/年,钢板产量22万吨/年 |
21 | 南钢中板厂 | 2300×3+2500×4 | 四重式11辊 | 分开布置斜刃剪/圆盘剪 | 斜刃剪 | 80 | 1975/1986/1995/2002 | 轧机、矫直机改造国产,1995年投产,2002年增加一条圆盘剪切线 |
22 | 安阳中板厂 | 2800×4 | 四重式11辊 | 圆盘剪 | 斜刃剪 | 70 | 1975/1996 | 轧机、矫直机改造国产,1996年投产 |
23 | 浦钢中板厂 | 2300×2+2300×4 | 二重式11辊 | 分开布置斜刃剪 | 斜刃剪 | 60 | 待搬迁改造 | |
24 | 昆钢中板厂 | 2300×3 | 二重式11辊 | 同上 | 斜刃剪 | 15 | 待改造 | |
25 | 临钢中板厂 | 2300×3 | 二重式11辊 | 同上 | 斜刃剪 | 26 | 1974/ | 待改造 |
26 | 无锡中板厂 | 2300×3 | 二重式11辊 | 同上 | 斜刃剪 | 36 | 待改造 | |
27 | 新余厚板厂 | 3800×4 | 四重式11辊 | 圆盘剪 | 滚切式 | 100 | -2005 | 轧机、矫直机引进德国SMS技术,滚切式定尺剪国产 |
28 | 南钢炉卷轧机 | 3500×4(立辊+四混 | 四重式11辊 | 滚切式 | 滚切式 | 100 | -2004 | 引进奥钢联技术,钢卷产量25万吨/年,钢板产量75万吨/年 |
29 | 韶钢厚板厂 | 3500×4(立辊+四辊 | 四重式12辊 | 圆盘剪 | 滚切式 | 100 | -2005 | 引进意大利DANIELI,钢卷产量20万吨/年,钢板产量80万吨/年,炉卷设备预留 |
30 | 安阳炉卷轧机 | 3500×5(立辊+四辊 | 四重式13辊 | 滚切式 | 滚切式 | 110 | -2005 | 引进意大利DANIELI技术 |
31 | 临钢厚板厂 | 3000×4+(3000×4 | 四重式11辊矫直机 | 滚切式 | 滚切式 | 70 | -2005 | 全部国产,矫直机太重,双边剪沈重,轧机和定尺剪二重,AGC北京理工大学,二期120万t/年 |
32 | 安阳永兴厚板厂 | 3500×4 | 四重式10 | 滚切式 | 80 | -2005 | 全部国产,暂停! | |
33 | 沙钢厚板厂 | 5100×4 | 四重式9辊矫直机 | 滚切式双边剪+滚切式掊分剪 | 滚切式 | 140 | -2005 | 引进奥钢联技术,工厂设计重钢院 |
34 | 湘潭钢铁公司 | 3800×4(四辊+立辊)+3800×4(四辊 | 四重式9辊矫直机 | 滚切式 | 滚切式 | 120 | -2005 | 引进德国SMS技术,工场设计重钢院 |
35 | 本溪北台厚板厂 | 3500×4+3500×4 | 四重式11辊矫直机 | 滚切式+圆盘剪(二线 | 滚切式 | 130 | -2006 | 全部国产,设备设计制造一重,工厂设计北钢院 |
36 | 天津厚板厂 | 3500×4+3500×4 | 四重式11辊矫直机 | 滚切式+盘剪(二线 | 130 | -2006 | 全部国产,设备设计制造一种,工场设计北钢院 | |
37 | 唐山中厚板公司 | 3500×4+3500×4 | 四重式11辊矫直机 | 滚切式 | 滚切式 | 130 | -2006 | 全部国产,双边剪和定尺剪沈重设计制造;轧机、矫直机等其它设备二重设计制造,工场设计北钢院 |
38 | 秦皇岛厚板厂 | 4300×4 | 滚切式 | 滚切式 | 120 | -2006 | 引进德国技术 | |
39 | 舞钢厚板厂 | (3800×4)+3800×4+立辊(二期移到粗轧机) | 四重式11辊矫直机 | 滚切式 | 滚切式 | 100 | -2006 | 引进奥钢联技术,双边剪和定尺剪沈重制造;矫直机太重制造,轧机等其它设备一重设计制造,工厂设计北钢院 |
40 | 福建三明中厚板厂 | 3000×4+(3000×4) | 四重式11辊矫直机 | 圆盘剪 | 滚切式 | 80 | -2006 | 全部国产,设备二重设计制造,工场设计北钢院,二期120万吨/年 |
41 | 河北敬业中板厂 | 3000×4 | 四重式11辊矫直机 | 圆盘剪 | 滚切式 | 100 | -2006 | 全部国产,双边剪和定尺剪沈重制造;矫直机太重制造;轧机区设备二重设计制造,工厂设计包头钢院 |
42 | 河北邯郸文丰 | 3000×2+3000×4 | 120 | 2004.5 | 首钢旧设备改造 | |||
43 | 浦钢罗泾厚板厂 | 4200×4(R+E)+(F)4200×4 | 四重式11辊矫直机 | 滚切式(利旧) | 滚切式 | 160 | 2008.4 | 引进德国SMS技术,工厂设计北钢院,轧机设备二重制造;矫直机、定尺剪常冶制造 |
44 | 鞍钢(营口)厚板厂 | 5000×4 | 滚切式 | 滚切式 | 150 | 2006.8 | 引进德国SMS技术 | |
45 | 宁波建龙 | 3500×4+3500×4 | 120 | |||||
46 | 江阴中板厂 | 2800×4 | 70 | |||||
47 | 河北邯郸普阳 | 3500×4 | 80 | 设备设计制造一重,工厂设计北钢院 | ||||
48 | 营口厚板厂 | 5500×4 | 滚切式 | 滚切式 | 150 | 引进技术 | ||
49 | 包钢中厚板厂 | 3800×4(四辊+立辊)+3800×4(四辊) | 四重式9辊矫直机 | 滚切式 | 滚切式 | 120 | -2008 | 引进技术 |
50 | 莱芜厚板厂 | 4300×4 | 180 | 引进 | ||||
51 | 江苏飞达中厚板厂 | 2500×4+(2500×4) | 50 | 旧设备 | ||||
52 | 福建福鼎 | 2800×2+2350×4 | 80 | |||||
53 | 河北霸洲新利 | 2500×4+2500×4 | 65 | |||||
54 | 山东淄博 | 3400×4 | 100 | |||||
55 | 河北武支 | 3000×4+2800×4 | 120 | 旧设备 | ||||
合计 | 4964 |
(表格引自中国金属新闻网《国产3000中厚板轧机概述及技术展望》2007-10-30)
由表1可见,中国中厚板轧机有约一半是引进国外设备和技术,部分设备由国内合作制造(西安荣光机电设备有限公司)。中厚板轧机成套设备技术有:带弯辊和AGC的强力四辊轧机、强力四重式11辊或9辊矫直机、滚切式双边剪或圆盘剪、滚切式定尺剪、控制轧制和控制冷却、计算机自动控制等。近几年中国自主设计制造中厚板轧机的数量在逐步增加,表明中国已经具有了自主建设和自主集成中厚板轧机的能力,技术水平与引进国外技术相当。