新一代热轧强力地下卷取机

万险峰，严开勇，张雪荣

(武钢研究院设备研究所，湖北 武汉 430080)

1 前言

传统的热轧地下卷取机既要可靠、高效地卷取高品质钢种，又要产品规格范围从薄规格软钢板到厚规格高强钢全覆盖，这显然是不可逾越的挑战和难关。例如，要卷取厚度1英寸(25.4 mm)、屈服强度高达1100 N/mm2的高强度结构钢、以及API X80或X100的管线钢，就需要更加强力的卷取设备。

为了满足钢铁工业对高强度钢和其它高级钢种日益扩大的需求，西门子奥钢联公司推出了新一代的热轧地下卷取机，该卷取机被命名为四辊强力卷取机(Siroll Power Coiler)，已有4台投入生产，并接到了更多的订单。这种新型卷取机2006年在法国Fos-sur-Mer地区的ArcelorMittal(阿赛洛米塔尔钢厂)热轧生产线首次应用(图1)，其卷取能力远远超出了传统卷取机的能力极限，完全满足了钢厂对卷取厚规格、高强钢的需求，如图2所示。

图1 安装在法国阿赛洛米塔尔钢厂的四辊强力卷取机Fig.1 Picture of four-roller brute force downcoiler mounted on mill in Franch Acelor Steel Plant

图2 卷取宽厚规格的钢卷Fig.2 Design sketch of steel roil

2 四辊强力卷取机结构

与传统的带三个助卷辊的热轧卷取机相比，四辊强力卷取机配备有四个助卷辊，其关键技术是将进入卷取机内的带头进行预弯曲，这一功能是通过夹送辊和1#助卷辊来实现的。四辊强力卷取机结构如图3所示，这种结构能减少缠绕第一圈带钢所需要的力，同时减小带钢与弧形导板之间的摩擦力。

图3 四辊强力卷取机结构示意图Fig.3 Structure of four-roller roiler brute force downcoiler

对带钢实施卷取有二种模式:带踏步控制的标准模式和重载模式，选用哪一种卷取模式取决于卷取时需要多大级别的卷取力，这与卷取温度状况下带钢的厚度、宽度、屈服强度密切相关。截至2010年11月，有据可查的四辊强力卷取机的使用情况见表1。在法国奥钢联制造基地进行预组装的四辊强力卷取机如图4所示。

表1 有据可查的四辊强力卷取机的使用Table 1 Application status of documented four-roller roiler brute force downcoilers

四辊强力卷取机配备有先进的控制系统，能对助卷辊的每一个踏步动作和压力进行动态控制，还具有非线性液压辊缝调节、夹送辊液压控制、侧导辊液压控制、带钢张力控制等功能。夹送辊压力可随不同的带钢尺寸而调整、侧导辊压力控制、摆动功能以及跟踪带钢从精轧机出来后的张力衰减变化过程等系统功能都有助于提高卷取质量。

3 主要设计特点

(1)为了实现对带头实施预弯曲的目的，除了增设压辊之外，改进后的全液压控制的夹送辊设计有快速定位和压力控制功能。能把厚规格和高强度的带钢卷取缠绕得紧紧实实。从第一圈开始即可获得可靠、良好的卷取质量。

(2)第一个助卷辊设计成双辊型式(专利号:W0206040497B)。由于夹送辊和第一根助卷辊对带头所起的预弯曲作用，缠绕第一圈带钢所需要的力量可减小。

(3)在第一个助卷辊上配备了精确的压力控制，可根据预卷取带钢的厚度调整压力。

图4 在法国奥钢联制造基地进行预组装的四辊强力卷取机Fig.4 Four-roller roiler brute force downcoiler pre-mounting in Franch SIEMENS VAI Workshop

(4)缩短了四个助卷辊之间的弧形裙导板长度，这样可减少带钢初始卷取时弧形裙导板与带头之间的摩擦。

(5)对助卷辊运用自动踏步控制，可卷取的钢卷直径可大可小，且能卷取薄的带钢。卷取能力可覆盖产品大纲全范围，从常规尺寸到厚规格、宽幅带钢。卷取厚度能覆盖从1.2～25.4 mm的全范围，能有效可靠卷取的钢板宽度可以达到2800 mm。

(6)增设了第四根助卷辊可提升操作的可靠性，特别是对薄规格的带钢而言。

4 应用情况

四辊强力卷取机可以安装在新建的或旧的热轧生产线，目前已经有4台四辊强力卷取机分别在法国、波兰和印度运行，第5台四辊强力卷取机正在俄罗斯安装，美国已经拿到第6台四辊强力卷取机的订单。

四辊强力卷取机是西门子奥钢联公司最近在热轧领域开发的又一项革新成果，这一成果将有助于钢铁制造商降低生产成本，提高产品质量，扩展产能规格，从而满足市场对新的高品质钢板的需求。

［1］ Gunther Grasser．A New Generation Of Downcoilers［J］．metals＆ mining，2010(3):68－71．