溫 強(qiáng)，殷劍飛

（太原鋼鐵（集團(tuán)）有限公司不銹冷軋廠，山西太原 030003）

0 引言

近年來，隨著國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)水平的不斷增長及不銹鋼消費(fèi)市場的拓展，寬幅冷軋不銹鋼廣泛應(yīng)用于集裝箱罐專用料、核電料、不銹薄板、冷硬板、熱壓模板等行業(yè)。普通的森吉米爾和4立柱20 輥軋機(jī)，目前只能生產(chǎn)寬度小于1650 mm，厚度小于6.0 mm 的冷軋板，傳統(tǒng)的4 輥、6 輥軋機(jī)因其板型、厚度、生產(chǎn)效率等原因，難以大規(guī)模生產(chǎn)0.8～8.0 mm 厚寬幅冷軋不銹鋼板。2005 年，太鋼引進(jìn)安德里茨Sundwig 研發(fā)的專門生產(chǎn)拉伸強(qiáng)度大于1000 MPa 的寬幅2100 mm S6 可逆式冷軋機(jī)。

經(jīng)過十幾年生產(chǎn)實(shí)踐，現(xiàn)有Sundwig S6 軋機(jī)在使用中出現(xiàn)側(cè)支撐位置偏移，測厚儀不適應(yīng)帶材厚度公差要求，乳液系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，鋼帶表面殘留乳液斑印等諸多問題，已嚴(yán)重制約該機(jī)組不銹鋼產(chǎn)品質(zhì)量的升級，滿足不了特殊用戶的質(zhì)量要求。本文介紹太鋼近十年來對S6 軋機(jī)設(shè)備及工藝國產(chǎn)化攻關(guān)改進(jìn)，論述改進(jìn)內(nèi)容及優(yōu)化措施，以及取得的良好效果。

1 太鋼2100 mm S6 軋機(jī)基本工藝參數(shù)（表1）

2 軋機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化措施

2.1 側(cè)支撐系統(tǒng)定位精度改進(jìn)

S6 型軋機(jī)設(shè)計(jì)的側(cè)支撐共4 組，上下側(cè)支撐各兩組，原設(shè)計(jì)下側(cè)支撐鍵塊直接在側(cè)板邊部與牌坊連接，生產(chǎn)使用中由于長時(shí)間大負(fù)載運(yùn)行，造成側(cè)支撐鍵塊固定螺絲母扣松動(dòng)，側(cè)支撐定位失效，輥系中工作輥竄動(dòng)，嚴(yán)重制約生產(chǎn)工藝速度，備件材料消耗增大及生產(chǎn)效率低下。使用Ansys 軟件對牌坊結(jié)構(gòu)強(qiáng)度參數(shù)核算，自主設(shè)計(jì)出下側(cè)支撐定位方式，主要內(nèi)容如下。

表1 2100 mm 寬幅不銹鋼S6 冷軋機(jī)參數(shù)

（1）對側(cè)支撐側(cè)板增加上下兩組鍵孔，并在牌坊上增加250 mm，寬140 mm，深度70 mm 的8 個(gè)鍵槽及安裝孔。通過現(xiàn)場在線加工，保證了開槽兩側(cè)面的平行度公差小于0.02 mm。

（2）配套自行設(shè)計(jì)制造T 形鍵塊及導(dǎo)軌等部件，按照工藝裝配方案精準(zhǔn)組裝調(diào)整后，達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)，符合使用要求。

2.2 軋機(jī)測厚儀優(yōu)化

S6 軋機(jī)測厚儀原采用一段固定式高壓3 條斜率補(bǔ)償方式，不能同時(shí)滿足鋼帶厚度及品種質(zhì)量要求，造成產(chǎn)品厚度實(shí)際測量值精度公差波動(dòng)在-0.15～+0.23 mm，不能滿足用戶高質(zhì)量要求。新改進(jìn)的測厚儀將射線管分為3 段，采用不同厚度下不同電壓控制，實(shí)現(xiàn)鋼種成分補(bǔ)償。增加鋼帶橫向掃描功能并與現(xiàn)有系統(tǒng)通信命令等狀態(tài)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)鋼卷名稱、鋼種成分等信息共享，方便人員操作，零星故障及頻次大幅降低，所有產(chǎn)品公差厚度范圍均在±0.005 mm 以內(nèi)，見表2。

表2 測厚儀改進(jìn)前后技術(shù)參數(shù)對比

2.3 軋機(jī)乳液系統(tǒng)的優(yōu)化

2.3.1 乳液供給系統(tǒng)優(yōu)化

原乳液供給系統(tǒng)是人工手動(dòng)將油桶原液添加到地下油庫的凈油箱中，極易造成二次污染?，F(xiàn)在油庫中設(shè)置（6 m×2.5 m×2 m）乳液補(bǔ)給箱，通過流量泵自動(dòng)定量添加，同時(shí)使用硬度＜10 mg的二級除鹽水作為補(bǔ)充水，保證了原液清潔度。

2.3.2 乳液加熱系統(tǒng)優(yōu)化

原設(shè)計(jì)乳液加熱系統(tǒng)采用電加熱換熱器，加熱功率只有250 kW，乳液溫度波動(dòng)在35～55 ℃，難以滿足軋機(jī)在冬季正常生產(chǎn)的要求，造成帶鋼表面乳液斑印嚴(yán)重。研究決定增設(shè)3 臺U形管式蒸汽換熱器，采用串聯(lián)布置方式，根據(jù)生產(chǎn)需求設(shè)計(jì)換熱面積為300 m2。選用蒸汽換熱器加熱乳液后，可以實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)加熱乳液，使得生產(chǎn)過程中乳液溫度及濃度始終在工藝規(guī)范的（55±2）℃以內(nèi)，乳化液蒸汽換熱器技術(shù)參數(shù)見表3。

2.3.3 乳化液清潔度優(yōu)化

（1）磁性過濾器改進(jìn)。原有磁性過濾器中所有300 根磁棒由1 條約25 m 長鏈條連接，運(yùn)轉(zhuǎn)方式是由一臺電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)磁棒、刮耙、排渣螺旋給料機(jī)。日常運(yùn)行中隨著磁棒吸附物增加，負(fù)載增大，因鏈條轉(zhuǎn)運(yùn)距離過長，時(shí)常發(fā)生故障，維修難度大，難以實(shí)現(xiàn)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

改進(jìn)后的磁性過濾器，選用2臺獨(dú)立系統(tǒng)并聯(lián)而成，分別由電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)磁棒、鏈條，實(shí)現(xiàn)了磁過濾系統(tǒng)的用一備一。正常運(yùn)行時(shí)2 臺全部投入使用，由于采用并聯(lián)方式，一旦其中一臺發(fā)生故障，另一臺磁性過濾器仍能繼續(xù)運(yùn)行。發(fā)生故障的磁性過濾器也可進(jìn)行修理維護(hù)，不影響機(jī)組生產(chǎn)。由于鏈條變短，彎點(diǎn)減少，驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)載小，確保設(shè)備周期內(nèi)穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行；同時(shí)對刮耙系統(tǒng)配置獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)，降低了故障。另外此系統(tǒng)配置在線故障檢測系統(tǒng)，使得故障發(fā)生時(shí)及時(shí)停機(jī)、維修，保證了磁棒等部件完好率。故障報(bào)警原理見圖1。

表3 乳化液蒸汽換熱器技術(shù)參數(shù)

圖1 故障報(bào)警原理

（2）平床過濾器改進(jìn)。原平床過濾器底板選用Q235 鋼板制作，長時(shí)間使用后，平床底板表面經(jīng)乳液腐蝕后造成表面凸凹不平，鏈條運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)載加大，電機(jī)跳閘，鏈條斷裂頻繁，運(yùn)行極不穩(wěn)定。經(jīng)改用316L 不銹鋼底板，表面粗糙度降低，周期內(nèi)可實(shí)現(xiàn)鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)在平床箱體底部增加一套定時(shí)排污系統(tǒng)，將雜質(zhì)排到沉淀箱，使得整套乳液循環(huán)系統(tǒng)始終保持在工藝要求內(nèi)運(yùn)行。

2.4 改進(jìn)鋼板表面殘留乳化液措施

經(jīng)過現(xiàn)場反復(fù)試驗(yàn)，重新配置軋機(jī)左右刮油輥系統(tǒng)為輥面硬度shore A90±3 定制輥和銅輥組合。通過調(diào)整刮油輥壓力，確保使用周期內(nèi)不開裂剝落，提高刮油效果。

在軋機(jī)出口側(cè)離鋼帶中心200 mm 安裝吹掃角度約75°強(qiáng)力風(fēng)刀，通過軋制過程中強(qiáng)力風(fēng)幕，清除帶鋼表面乳液油，消除帶鋼表面乳液斑印。

3 設(shè)備優(yōu)化效果

改進(jìn)舊有設(shè)備側(cè)支撐定位精度方式，經(jīng)過近5 年的生產(chǎn)實(shí)踐表明，側(cè)牌坊前表面到牌坊中間基準(zhǔn)面距離始終保持在設(shè)計(jì)要求272±0.05 mm 以內(nèi)，確保了側(cè)支撐系統(tǒng)功能精度，實(shí)現(xiàn)零故障運(yùn)行。

通過對乳液填充、配置、加熱，磁過濾、平床過濾等全系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)后，滿足了乳液加熱溫度50±2 ℃，運(yùn)行中乳化液鐵粉含量＜100×10-6的工藝標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)乳液噸鋼消耗量降低8%～10%。

帶鋼測厚儀國產(chǎn)化改進(jìn)后，實(shí)現(xiàn)所有產(chǎn)品厚度公差可以控制在±0.005 mm 工藝標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品厚度命中率達(dá)到99.9%以上。

經(jīng)調(diào)整帶鋼刮油輥材料及裝置壓力，加裝專用風(fēng)刀吹掃系統(tǒng)，消除帶鋼表面乳液斑印，表面合格率達(dá)到99.3%以上。

4 結(jié)論

作為國內(nèi)唯一軋制2100 mm 不銹鋼的S6 軋機(jī)，經(jīng)太鋼自主創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)備功能及精度，提升了設(shè)備作業(yè)率和產(chǎn)品穩(wěn)定性，為制造更優(yōu)質(zhì)寬幅不銹鋼產(chǎn)品奠定了良好基礎(chǔ)，在行業(yè)中有引領(lǐng)和示范作用。