中、厚板軋制
發(fā)布時(shí)間：2017-06-02 16:50 | 版權(quán)所有：河南中鋼經(jīng)貿(mào)有限公司
厚度4mm以上的鋼板材稱中、厚板,簡稱中厚板。用于造船、建筑構(gòu)件、機(jī)器制造、交通運(yùn)輸、軍事工業(yè)等部門，以及用于制造大口徑焊管、容器、鍋爐等。工業(yè)發(fā)達(dá)國家的中厚板產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的10～22％。軋制中厚板的軋機(jī)全世界約有260套,其中將近一半是軋輥輥身長 3米以上的寬厚板軋機(jī)。此外帶鋼熱軋機(jī)也能生產(chǎn)厚4～25.4mm的中厚板。
18世紀(jì)初，西歐出現(xiàn)了二輥軋機(jī)，軋制出小塊中厚板。1854年歐洲建成用蒸汽機(jī)傳動(dòng)的二輥可逆式中厚板軋機(jī)。1864年美國建成三輥勞特式中厚板軋機(jī)，曾經(jīng)盛行一時(shí)。1891年美國建成世界上第一臺(tái)四輥可逆式中厚板軋機(jī)。后來又出現(xiàn)了雙機(jī)架、半連續(xù)式和連續(xù)式中厚板軋機(jī)。到70年代，一般認(rèn)為中厚板軋機(jī)以四輥式雙機(jī)架配置方式較好。
原料：中厚板軋機(jī)使用的原料有初軋板坯、連鑄板坯、鋼錠和鍛坯。初軋坯最寬達(dá)2300mm，最厚達(dá) 610mm，最重達(dá)45噸。連續(xù)鑄鋼技術(shù)的發(fā)展，不但提高了中厚板車間的成材率，降低了生產(chǎn)成本，而且使鋼板的質(zhì)量也提高了所以中厚板軋機(jī)采用連鑄坯的比例不斷上升,有的已達(dá)100％。加上新工藝的采用,中厚板軋機(jī)從板坯到成品鋼板的成材率有的已達(dá)94.2％。如無初軋板坯和連鑄板坯，可用扁鋼錠作原料。只在生產(chǎn)特殊的中厚板時(shí)才用鍛坯作原料。
產(chǎn)品 中厚板除按尺寸區(qū)分外，還有按強(qiáng)度、化學(xué)成分、用途和交貨狀態(tài)分類的。按強(qiáng)度分類一般以抗張強(qiáng)度的下限分級(jí),抗張強(qiáng)度50kgf/cm以上的稱高強(qiáng)度鋼板。按化學(xué)成分分為普通鋼板和特殊鋼板，后者包括不銹鋼板和復(fù)合鋼板。按用途大致分為造船鋼板、焊接結(jié)構(gòu)鋼板、鍋爐和壓力容器鋼板、低溫鋼板、耐腐蝕鋼板、焊管用鋼板以及特殊用途的鋼板等。按交貨狀態(tài)分為軋制鋼板、熱處理鋼板和拋丸、涂層鋼板三種，因大型結(jié)構(gòu)和造船的需要，拋丸、涂層鋼板的產(chǎn)量，逐年增加。
生產(chǎn)流程 中厚板的生產(chǎn)流程通常為配合控制軋制，采用低溫出爐的加熱制度，可節(jié)省燃料消耗。軋制工藝分三個(gè)階段：①成形軋制，消除板坯表面的影響和提高寬度控制的精度，沿板坯長度方向或斜向進(jìn)行1～4道軋制。把坯料軋至所要求的厚度。②展寬軋制，這是中厚板不同于其他種類板材軋制的重要工序。為達(dá)到軋制成品規(guī)格所要求的寬度，板坯轉(zhuǎn)90°、沿板寬方向軋制。③精軋，展寬軋制后再轉(zhuǎn)90°，轉(zhuǎn)回原坯料長度方向，軋制到成品板厚度。妥善制定中厚板軋制工藝能提高軋機(jī)的生產(chǎn)能力、鋼板的質(zhì)量和成材率。要確保鋼板的平直度，除采取各種保證板形的措施外，對(duì)厚度40mm以下的鋼板每塊均需經(jīng)過熱矯直，對(duì)不平直的冷鋼板進(jìn)行冷矯直。為冷剪切成品板，鋼板要冷至 150以下，冷卻要均勻，冷卻速度應(yīng)適宜；自從采用滾切式剪機(jī)剪切后，基本上解決了剪彎缺陷問題；調(diào)整剪刃間隙可以大大提高鋼板剪切斷面的質(zhì)量。根據(jù)鋼板質(zhì)量要求，用超聲波進(jìn)行不同深度的探傷，對(duì)焊管用板的四個(gè)板邊要全面進(jìn)行探傷。熱處理時(shí)除了保證板的機(jī)械性能外，還要保證板形良好。拋丸涂層法多用于生產(chǎn)造船和橋梁用板，拋丸去除氧化鐵皮后，再涂層防銹，涂層后應(yīng)快干。鋼板表面尺寸形狀的檢查主要靠人工進(jìn)行，打印標(biāo)記工序已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，并可由計(jì)算機(jī)控制操作。
中國制造的寬厚板軋機(jī) 60年代中期，中國設(shè)計(jì)建造了一套4200mm厚板軋機(jī)[中國制造的4200毫米厚板軋機(jī)]）。成品鋼板尺寸:厚度8～250mm,寬度1500～3900mm，長度達(dá)18米（特殊的達(dá)27米）。原料用鋼錠或鍛坯,最大單重為40噸。軋機(jī)為單機(jī)架四輥可逆式,工作軋輥直徑為980mm，輥身長度為4200mm,支承輥直徑為1800mm,采用油膜軸承。主電動(dòng)機(jī)共2臺(tái)，容量各為4600kW,轉(zhuǎn)速為40/80rpm。立輥軋機(jī)的軋輥直徑為1000mm,輥身長度為1100mm,開口度為800～4200mm。加熱爐有三種,均熱爐和車底式爐用于加熱鋼錠和鍛坯；推鋼式爐則專用于加熱板坯。用鋼錠生產(chǎn)厚度較薄的鋼板時(shí)，先開成坯，再加熱，后軋成板。生產(chǎn)某些品種（如不銹鋼）時(shí)，板坯在修磨機(jī)上全面修磨，清除缺陷。軋出的鋼板，一般經(jīng)熱矯直和冷卻后進(jìn)入剪切線，切成用戶要求的尺寸。車間內(nèi)還設(shè)有輥底式、外部裝出料式和車底式等熱處理爐,根據(jù)品種和交貨狀態(tài)的要求,可進(jìn)行�；�、淬火、回火、退火和調(diào)質(zhì)等金屬熱處理。
中厚板軋機(jī)的發(fā)展 60年代以來，寬厚板軋機(jī)有了較大的發(fā)展。這種軋機(jī)的寬度越來越大，新建的寬度小于3米的已不多見。日本在60年代后期,為滿足造船等大型結(jié)構(gòu)的需要，建成了6套4.7米級(jí)的雙機(jī)架寬厚板軋機(jī)，每套年生產(chǎn)能力已達(dá)到200多萬噸。70年代,日本為了生產(chǎn)直徑1626mm焊管和特大油船用的寬板，又建成4套5.5米級(jí)寬厚板軋機(jī)，并大量采用新技術(shù)。這類軋機(jī)的年生產(chǎn)能力很大,單機(jī)架的就高達(dá)180萬噸。目前世界上有10套5米以上的寬厚板軋機(jī)，日本占一半,其余分別建在美國、蘇聯(lián)和聯(lián)邦德國。 典型的現(xiàn)代化高產(chǎn)量寬厚板軋機(jī)的設(shè)備平面布置。
現(xiàn)代化寬厚板軋機(jī)用的板坯,最大重量已達(dá)80～110噸、最高軋制速度已達(dá)每秒鐘7.5米,軋件的最大長度達(dá)65米，鋼板最大寬度達(dá)5300mm，一套雙機(jī)架寬厚板軋機(jī)的年生產(chǎn)能力已從200萬噸增至300萬噸以上。在板形控制方面,隨著軋件的加長,采用了液壓自動(dòng)厚度控制、彎輥裝置、軋輥偏心控制和加大支承輥直徑，減少了鋼板縱向厚度偏差和橫向厚度偏差，采用了各種平面板形控制技術(shù)后，使鋼板成材率大大提高。控制軋制已廣泛應(yīng)用于厚板軋機(jī)，提高了鋼板的機(jī)械性能，減少了熱處理量，節(jié)省了能耗。在加熱爐方面，廣泛采用步進(jìn)梁式加熱爐。這種爐子雖設(shè)備費(fèi)和維修費(fèi)較高，但加熱質(zhì)量好、黑印少、下表面無劃傷、爐長不受坯厚的限制、操作靈活，能更適用于小批量多品種生產(chǎn)的要求。為了有效地去除鐵鱗,普遍采用水壓達(dá)170～200kgf/cm的高壓水除鱗裝置。軋后鋼板的精整設(shè)備，多數(shù)采用四重式矯直機(jī)、步進(jìn)格板式冷床、連續(xù)自動(dòng)超聲波探傷裝置、滾切式雙邊剪以及自動(dòng)打印機(jī)等，使鋼板的尺寸偏差平直度表面和內(nèi)部質(zhì)量等得到了保證。在熱處理方面，采用雙步進(jìn)梁式爐，解決了下表面的劃傷，并以輥式代替了壓力式淬火機(jī)，提高了淬火質(zhì)量。在自動(dòng)化方面，除軋機(jī)上采用計(jì)算機(jī)過程控制外，加熱爐和剪切線也開始實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)過程控制。這樣,從板坯倉庫到成品板發(fā)貨,一般采用若干臺(tái)過程監(jiān)控機(jī)，過程控制機(jī)和1～2臺(tái)專用管理機(jī)構(gòu)成三級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全車間的綜合自動(dòng)控制，并已收到效益。
