900 型轧机辊系技改实践探索

雷武军，董凯，何永虎

（1.四川省龙威金属制品有限公司，四川 成都 610100；2.安泰科技股份有限公司，北京 100081；3.四川汇源钢建装配建筑有限公司，四川 成都 610100）

随着国内大中型热连轧生产线的建设投产，以及下游产业链的技术提升，国内1000mm 以下的热轧生产线逐渐淘汰和退出市场，其中600mm ～1000mm（一般称之为中宽带）热轧生产线有70 余条已经停产和转产。随之而来的问题是：原有热轧中宽带下游配套的冷轧生产线面临原料中断和原料空缺，大量冷轧中宽带生产线也被迫面临停产和转产的命运。四川龙威金属制品有限公司（以下简称龙威公司）和安泰科技股份有限公司（以下简称安泰公司）共同合作对四川省成都市经开区900 可逆冷轧机进行升级改造，在原有工艺条件、技术体系不变的前提下，通过对轧机辊系进行改造，把900mm 轧辊技改为1050mm 轧辊后实现对1000mm 热轧卷的生产，在较小资金投入的情况下，该技改不仅盘活了全套生产线，而且实现了产品的转型升级。

1 技术改造内容

为了避免技改给整个工艺和技术体系带来风险，改造的目的围绕轧机可以采用市场上常见的1000 ～1020mm 的热轧原料，最终实现1000mm 冷轧标板的生产。为此，现有900 型轧机轧辊的宽度必须增宽，轧辊的宽度要达到1000 ～1020mm 以上。轧辊加长的同时不能干涉和影响其他设备的正常运转，需要精确利用轧机设备中辊系的资源，要最大限度利用原有轧机牌坊系统、传动系统、压下系统的有限空间，在保证其他专业正常运行环境下，实现对原有辊系（六根轧辊）的宽度拓展。

（1）产品对技术改造的要求。冷轧板（卷）最终的产品为1000mm，生产过程中（在制品）的毛边剪切量考虑0～10mm，热轧原料宽度偏差考虑0 ～20mm，钢卷错边及在线窜动量考虑0 ～20mm，综合计算，轧辊的宽度必须保证1050mm 以上。

（2）轧机辊系技改要点。轧机原料的化学成分不变，从上工序的来料一般为酸洗热轧卷，牌号为08Al、Q195、SPHC、SPHD、ST12 等；原料厚度不变，一般为2.0～4.0mm；来料宽度发生变化，由850mm 变化为1000 ～1030mm。所以，因为原料的宽度变化后，对应轧机辊系的技改参数如下：

工作辊、中间辊、支撑辊原来直径分别为：Φ310 ～Φ290mm、Φ400 ～Φ370mm、Φ900 ～Φ850mm，轧辊直径维持不变。辊面进行技术参数调整：在轧辊总长度不变的前提下，利用原有辊系的结构参数，辊面增加的长度主要靠缩短原辊系中辊面和轴承座之间的辊颈的长度予以实现。工作辊辊面宽度由1000mm 调整为1200mm，中间辊辊面宽度由900mm 调整为1150mm，支撑辊辊面宽度由900mm 调整为1080mm。通过调整后，实现了工作辊辊面增加200mm、中间辊辊面增加250mm、支撑辊辊面增加180mm 的宽度拓展。因为最大限度利用了原有轧辊辊面和轴承座的空间参数，保证了原轴承座和牌坊的位置，所以实现了原有轴承座的结构和参数不变。

（3）轧机辅助系统技改要点。由于轧件单重由9 吨增加到20 吨，钢卷直径由1300mm 增加到1900mm，轧机两侧的卷取机必须整体更换，这也是本次技改中唯一整体更换的部件。两侧卷取机卷筒形式改为广泛应用的四棱锥结构，四个棱锥块镶嵌在卷筒轴上，角度为8°，为四锥结构，棱锥块材料采用35CrMo，与之相配的扇形板材料采用42CrMo，卷筒轴为空心结构，由42CrMo 制成，固定安装在卷取机的减速机中，其上安装齿轮和轴承，卷取机卷筒的涨缩通过安装在卷筒轴中的轴的前后运动实现，该轴由42CrMo 制成。减速机为卷取机的主要部件，箱体为焊接箱体，材料为Q235-A，减速机为二级齿轮减速，材料为20CrMnMo，精度为6-KL（GB10095-2001），渗碳淬火，磨齿。卷取机更换后，满足最大钢卷直径为 F1900mm、最大钢卷重量为20T 的要求。

轧机左右两侧的辊道原来辊身长度为1000mm，因为辊面和辊颈间隙富余，辊道直接更换为1150mm 的辊道后，可以解决轧机两侧的通板问题。

2 改造后运营情况

900 轧机辊系拓宽技术改造后，对随后生产的10 万吨产品进行了统计。

产品质量及成本情况：宽度为1000mm 的板（卷）占到80%，宽度为850 ～1000mm 的板（卷）占到15%，原有宽度（小于850mm）的占比不超过5%。由于改造后轧机两侧卷取机能力加强，卷取张力大幅度提升，轧极薄规格达到了0.18mm，厚度控制精度达到0.005mm 范围内；改造后，由于轧件单重增加，纯轧时间提高，实现产能提升20%；可全面生产标准宽度（1000mm）的商品冷轧板（卷），同时，可生产各种厚度及宽度1000mm 以下的非标卷、开平板、分条窄带钢，产品用途更加广泛，除了可以用于汽配、机械零件、家具等行业外，还可生产家电、防盗门、箱柜用途的覆盖面板；冷轧产品覆盖的规格和使用的用途提高200%；技改后，覆盖面板类占69%；结构类占30%、成材率提升1.62%、轧制加工费降低15%。

设备运营及改进情况：0 ～3 万吨的生产周期内，技术改造的原因造成误时较多，占到80%，主要是技改完成后，虽然原有900 轧机直接升级为1050 轧机，但轧机牌坊、主电机、控制系统均没有改动，生产过程中，随着轧制道次的增加，轧制时的压力值和主电机的电流值大幅度增加，经常出现超限、报警、停机。为降低设备风险，通过在线试验和大量数据分析后，在工艺和设备上分别做了优化。把主电机（额定电流为3250A）的电流上限值由3000A 提高到3200A；再从工艺上重新分配压下量，把负荷前移，第一道次的压下量由20%增加到30%，轧制力控制在850 吨以内。通过压下工艺制度调整实现轧制力均衡分配，把生产过程中的电流峰值前移；通过重新设计乳化液喷射梁，调整喷射梁长度以及喷嘴结构形式，加大喷射流量和调整乳化液工艺，增加润滑性，进一步减少轧制压力和降低主机电流，不仅控制了轧制力和电流值的峰值时间，还彻底避免了因为轧制力和电流值过高造成的停机，保证了生产顺行。

技改后，当轧制到5 万吨左右时，设备和人员完全融合，保持了生产顺行。随着产品逐步面向市场，产品的使用用途进一步拓展，用户对板卷质量有了新的要求。针对下游用户对轧机厚度波动值提出的更高标准，技改小组随后对轧机在线测厚系统进行了升级，通过重新校准测厚仪测量曲线、全部更换专用信号线及源门所有气缸和电缆，提高产品厚度精度控制，精度由原来的±0.02mm 提高到±0.005mm，达到了行业的较好水平。

3 900 型轧机改造总结

在900 型轧机因为原料中断面临关停处境下，龙威公司和安泰公司合作对轧机局部——辊系的技术改造，使900 型轧机可以生产出1000mm 的标准冷轧板（卷），不仅增加了宽度、拓展了厚度，轧机的产能也提升了20%；产品用途由只能适用于箱柜、浅冲压等性能、表面质量和板形要求不高的领域，到可以适用于各种防盗门面板、家电面板、深冲压等性能、表面质量和板形要求高的领域。通过辊系技改，使产品用途更加广泛，实现了中宽带向标准板的装备升级。

4 结语

龙威公司900 型轧机通过辊系技改实现了装备和产品的升级，根据10 万吨的生产运行情况，可以得出：上述技改是成功的；上述技改为国内同类轧机的盘活提供了参考。需要指出的是，上述技改主要是对原有机组和设备的潜能开发、挖掘，对原有设备的质量基础和改造后的生产管理有较高要求，如果能结合实际情况合理应用，对盘活中小型冷轧生产线可以起到较好的作用和效果，技改后生产的产品也有较强的市场竞争力。