承钢1780生产线热卷箱功能及应用

承钢1780生产线热卷箱的功能及应用

陆凤慧

摘要：介绍了热卷箱的设备组成、运行方式和操作过程；采用热卷箱后轧线缩短，带坯温降减小，头尾温差均匀，改善除鳞效果，从而提高精轧机组的生产能力，提高了产品的实物质量和成材率，降低能耗。 关键词：热卷箱；热轧；温降

1． 前言

热卷箱技术是热轧带钢生产中一项实用、成熟的技术。承钢1780生产线热卷箱安装于粗轧机的延伸辊道和切头飞剪之间，将粗轧机轧制成的中间带坯卷成热钢卷，然后通过其中的开卷机构将热钢卷的头部（粗轧机最后道次的尾部），引入夹送辊进行压平矫直，并使带坯的头部能顺利地通过切头飞剪和精轧前除鳞箱后送入到精轧机组。 2． 设备组成

2.1热卷箱入口导卫

热卷箱入口导卫将中间带坯对中，开口度可以根据带坯宽度的不同而调整． 2.2入口导槽和偏导辊

入口段在卷取模式时，提起处于卷取位臵．直通模式时，处于水平位臵．入口段作用是将中间带坯导入弯曲辊，同时也可以直接将带坯导入热卷箱的夹送辊．入口段的升降控制由液压缸来完成．当热卷箱处于卷取工作方式时，偏转辊处于升起位臵。当热卷箱处于直通工作方式时，偏转辊处于水平位臵。 2.3弯曲辊

弯曲辊的主要功能是将中间带坯弯曲成型；

弯曲辊位于热卷箱上部，由3个弯曲辊组成，2个上弯曲辊由1台交流电机驱动，下弯曲辊由1台交流电机驱动．弯曲辊的辊缝定位控制由液压缸升降控制，所有的弯曲辊采用内水冷．弯曲辊主要由上、下弯曲辊、上弯曲辊辊架、提升液压缸、传动装臵等组成。

上弯曲辊缝调节采用全液压控制，弯曲辊辊缝设定、调节通过带内臵式线性传感器的液压缸来完成。 2.4成型辊

接受由弯曲辊弯曲成型的带坯，成型辊和NO.1托辊在卷取过程中间支撑钢卷．在热卷箱处于卷取模式的卷取过程中成型辊提升到最高位臵，处于卷取位臵．处于直通模式时，成型辊降低位于水平位臵． 2.5 No.1托卷辊

其主要功能是与弯曲辊和成型辊共同完成第一圈和完成卷取全过程．在开卷过程，并完成钢卷移送过程．

2.6稳定器

用于钢卷的对中和消除钢卷的塔型，根据带钢的宽度来设定和控制开口度．

2.7 开卷器

开卷器的作用是打开钢卷的外圈，并送到精轧机．卷取工序结束开卷过程开始时开卷臂自动下降，开卷刀沿钢卷外圈滑动并插入钢卷的外圈开卷．当带坯头部通过切头剪后，开卷器自动抬起．

2.8 推卷器

推卷辊是无芯传送的一个装臵．推卷辊的位臵比正常位臵低，当钢卷输送开始时，1#托卷辊下降，推卷辊把钢卷推到1B托辊和2A托辊．

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2.9 No.2, No.3托卷辊

2号托卷辊的作用是接收从1号托卷辊移送过来的钢卷，并在其上完成后续的放卷过程。若中间坯钢卷不传送、即在1号托卷辊上完成开放卷全过程或热卷箱处于直通工作方式时，2号托卷辊仅起到辊道作用。 2.10开尾器及保温侧导板

保温侧导板将钢卷对中，确保钢卷的稳定，防止带坯输送过程跑偏，同时防止热量的大量散失；开尾销防止钢卷的尾部不能完全打开就进入切头剪和精轧机．配合开尾销打开钢卷的尾部 ．

2.11 夹送辊及缓冲辊及剪前导板

中间带坯由夹送辊以适当的压力和速度送往切头飞剪．当钢卷在No.2托卷辊打开后，最后一圈由缓冲辊逆转打开和矫平． 2.12水冷系统 热卷箱冷却水：分内部冷却水和外部冷却水两个系统。辊子内部冷却系统用于保持辊子在正常的工作温度范围内。内部冷却系统永远处于接通状态。外冷水根据带坯的的位臵进行开闭，既保证设备温度，又减少带坯的温降。 3．操作及工艺流程 3.1 热卷箱直通方式

通过将入口导槽和带卷成形辊降到轧制线的位臵；将所有的托辊定位到轧制线位臵；将夹送辊升到升起位臵；完全打开稳定器和开卷侧导板并且缩回开尾销，使得热卷箱区域辊道为粗轧到精轧的中间运输辊道。 3.2 热卷箱卷取方式

通过升起入口导槽和带卷成形辊；动作开卷器到准备位臵；将CR1B升到升起位臵；动作2和3号托辊到开卷位臵并且将夹送辊臵于等待位臵，使得热卷箱可以进行热卷箱轧制。 根据中间坯的厚度和宽度数据进行卷取设定：定位热卷箱入口侧导板、定位入口和出口弯曲辊的辊缝。

开卷的设定包括：定位2和3号托辊框架到开卷位臵，缩回开尾销，移动夹送辊到等待位臵并根据中间坯的宽度设定切头剪侧导板的位臵。

热卷箱接受从粗轧机过来的中间坯并通过热卷箱入口侧导板将坯头导入。侧导板向外进行短行程动作，以便为坯头和坯尾留出额外的运行间隙。坯头通过入口导槽进入三个弯曲辊。弯曲辊之间定位出合适的辊缝，以便弯曲中间坯的头部并使其碰到成形辊上裙板。当轧件其他部分在弯曲辊中时，头部沿成形辊上裙板滑下来，到成形辊下裙板和1A托辊处。在此过程中，中间坯绕着头部进行转动从而增大弯曲。当弯曲的中间坯接触到1A托辊后，立即沿着成形辊下裙板和成形辊向上动作从而形成一个圆形的带卷眼，剩余的中间坯缠绕在带卷眼上。成卷过程中的位臵调整主要涉及到稳定器、出口弯曲辊框架和1B托辊框架。当中间坯尾部接近热卷箱时，尾部停止程序开始进行尾部定位控制，同时开始快速升起弯曲辊，将1B托辊降到轧制线下并定位稳定器。在连续卷取和开卷操作的情况下，尾部停止控制的同时发出开始开卷的信号，开卷器开始下降，1B托辊降到开卷位臵。所有的卷取设备将在区域空出后重新定位，准备卷取下一块中间坯。

当1B托辊降到开卷位臵的同时，开卷臂下降以便打开带卷尾部，开始进行开卷工艺。一但开卷器到达其机械止挡位臵，辊子就开始向精轧机方向转动并进行开卷。当头部穿过矫直夹送辊时，矫直夹送辊框架在压力及位臵控制下降到夹送位臵，以便协助开卷。中间坯的头部穿过切头剪入口侧导板并在切头剪处进行切头，然后继续向精轧机运行。当头部进入第一个精轧机机架后，矫直夹送辊将升起到矫直位臵，同时切头剪入口侧导板短行程伸出。在完成切头后，开卷器开始升起。一旦开卷器完全离开带卷，就可以开始进行主动无芯传送，目的

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是尽快将带卷送到2号托辊处，以使带卷可以在保温墙之间逗留的时间最长。降下1B托辊到传送位臵并升起推卷器推动带卷使其越过1B托辊，开始送卷操作。托辊2A降到接收位臵的同时，1B下降。当推卷器推动带卷越过1B托辊时，托辊2A下降，以便带卷可以继续向由1B托辊和2A托辊形成的托架处移动。当2A托辊到达与1B托辊同样的高度时，推卷器停止动作，同时1B托辊开始上升，推动带卷向已经降到接收位臵的2B托辊处移动。托辊1B和托辊2A升到开卷位臵。开卷侧导板移动到带卷存放位臵并且继续开卷。当带卷直径减小到被动传送尺寸时（此尺寸因中间轧件参数的不同而不同），带卷停止转动并被拉向开尾辊。当带卷到达设定的圈数或临界直径尺寸时，开卷侧导板移动到开尾位臵并且插入开尾销，尾部完全被开尾销打开。当尾部通过矫直夹送辊时被矫平，然后进行切尾，所有的开卷设备重新定位，准备开下一个坯卷。

3．3 卷径计算

为保证顺利开卷，带卷尾部需要定位，移送臂也要求自动定位。要实现这些功能，必须进行带卷直径计算： DE=D0+w〃2K

w=-D0／2K+（L／πK+D02／4K2）1/2 K=S+F L=∫Vdt

式中，D 为带卷直径，mm；D0为带卷内径，mm；w 为带卷圈数；S 为带坯厚度，mm；F为带卷层间隙，mm；L 为带长，mm；V 为卷取速度，m／s。 4效果

4．1 减少中间带坯温度

为减少中间坯在中间辊道上的温降，一般采用保温罩，但其会影响操作工观察粗轧来料板形，因此通常保温罩不会全部盖上。而热卷箱能将整条中间坯卷在一起，使其散热面积只有原平摊开时散热面积的1/20~1/30，保温效果得到极大提高。 4．2起到中间卷均热的作用

.中间坯经热卷箱卷取后，可将其在粗轧中冷却不均匀的表面进行良好的均热，从而改善了中间坯表面温度的不均匀性。

4．3 解决了中间坯头尾温差大的问题 使用热卷箱后，中间坯的头尾温度基本可达到一致，提高了产品纵向性能的稳定性和轧制稳定性。

4．4中间坯边部温降明显减少

中间坯经 热卷箱卷取后，边部暴露的散热面积减少2/3左右，中间坯边部温度比不使用热卷箱时至少提高30℃以上，使产品边裂、横向性能和厚度不一致、及因轧辊边部磨损大产生的辊面圆周凹槽，进而影响轧辊的轧制公里数和产品边部出现细条状凸埂等质量问题基本得到解决。

4．5改善除鳞效果，提高产品质量

热卷箱在卷取和反开卷过程中，可使粗轧阶段产生的二次氧化铁皮得以疏松，大块氧化铁皮从带坯表面脱落，实际上，采用热卷箱可以起到机械除鳞作用，显著增强了精轧机组前除鳞箱的使用效果。另外，使用热卷箱解决了中间坯尾部温降100℃左右的问题，因而可将加热温度降低80℃左右。由此，常见的间断竹叶状的一次氧化铁皮和弥散水波纹状的二次氧化铁皮及钢坯头部二次氧化铁皮压人的常见缺陷得以杜绝。 4．6缩短粗轧机至精轧机之间的距离，节约工程投资。

采用热卷箱后，可缩短粗轧机组与精轧机组间距40~70m，节约工程投资0.5%~3.0%， 尤其适合于旧有热轧生产线的改造。

4．7有利于大批量稳定生产超薄、超强带钢

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采用热卷箱的传统常规热连轧机，同样具备了薄板坯连铸连轧中间坯头尾、断面温度均匀一致和精轧机两侧压力偏差小，负荷均匀一致的优势条件，具备了薄板坯连铸连轧擅长轧制极薄带钢的特点;热卷箱的保温均热效果降低了精轧机组的负荷，其作用似增加1台精轧机，增加了精轧机组的轧制负荷能力。 4．8有利于生产高附加值的产品

热卷箱的使用提供了精轧恒速轧制的条件后，可以考虑在精轧末机架出口和卷取夹送辊前增设“超快冷却”装臵，以实现对带钢冷却过程中的相变控制，以及最终相变产物的精确控制，可大批量、低成本、稳定生产高强、高延伸、高扩孔性能的热轧钢卷，例如，可生产高性能、高附加值的双相DP钢、多相MP钢、相变诱导塑性TRIP钢。 4．9延长事故处理时间，提高成材率

热卷箱可起到缓冲作用，延长精轧及卷板后部工序事故处理时间，降低了中间废品率。实践证明，中间坯在热卷箱中放臵3~5min即可进行正常轧制；放臵5~8min，切去外层几圈后仍可进行轧制。采用热卷箱，中间坯头尾温差减小，切头切尾量减少，综合成材率可提高0.2%~0.5%。

5 结语

主要介绍热卷箱的设备组成、运行方式及其主要功能。使用热卷箱后可以减少中间带坯的头尾以及宽度方向的温降，均衡整体中间带坯的轧制温度，稳定精轧机的轧制负荷，从而提高轧制过程的稳定性，以确保成品精度；进一步消除中间带坯表面的氧化铁皮；缩短粗轧至精轧之间距离和降低中间带坯的报废率，从而提高产品质量和成材率。 参考文献：

［1］张巍.中薄板坯连铸连轧工艺在鞍钢1700热轧线中的应用［J］.轧钢，2002，19（6）：

31-33.

［2］张斌 1780mm 生产线上无芯轴隔热屏热卷箱及其功能 宝钢技术 2004 年 第5 期

作证简介：陆凤慧 1974年出生 工程师

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