4我国现代化的宽带钢热轧机组
4.1宝钢2050mm热轧机组
4.1.1 概况
宝钢2050mm热轧厂于1989年8月投产，热轧机组设计年产量为400万t，1999年产量即达到510.4万t， 2003年达到560万t。主要产品有普碳钢、优质碳素钢、低合金钢、深冲用钢、造船用钢、螺旋焊管用钢等钢卷和钢板。
2050mm热轧机组为3／4连续式轧机。全厂的主要设备有：4架粗轧机、7架精轧机，3台全液压卷取机，5条精整作业线。设备由德国西马克德马格财团总承包，15年来，设备运行稳定。在产量大幅度上升的同时，机组的生产综合指标与产品精度也在不断提高，高强度、高难度极限规格产品不断增加，薄规格产品比例成倍提高。 2050mm热轧厂的平面布置见图4-1，机组主要质量参数见表4-1，设备参数见表4-2。
图4-1 宝钢2050mm热轧厂平面布置示意图
表4-1 2050mm热轧机组的主要质量参数
日期/年・月综合成材率/%
宽度精度/%/
（0～12.5mm）
厚度精度
（4mm±50μm）
凸度精度/%
(±20μm)
平直度
（I-U）
1992.5 94.74 95.20 95.81 - -
1998 97.37 95.20 95.00 89.51
10.88
1999 97.47 95.39 94.97 91.34
14.96
2000.1-10 98.01 96.30 96.75 93.68 11.20 表4-2 2050mm热轧设备主要技术参数
设备名称轧辊半径/mm 主传动功率电机转速/r・min-1轧制速度/m・s-1
R1粗轧机Φ1350/Φ1200×2050 2×2050 0～20/28 0～1.41/1.98
R2粗轧机Φ1200/Φ1630×2050 2×6100 0～40/80 0～2.50/5.00
R3粗轧机Φ1200/Φ1630×2050 2×4550 0～25/578 0～1.80/4.20
R4粗轧机Φ1200/Φ1630×2050 9000 375 4.20 F1精轧机 WR.Φ850/Φ765×2050 2×5000 0～250/550 1.60～3.56
F2精轧机 BR.Φ1630/Φ1080×2050 2×5000 0～250/590 2.50～5.80
笔杆贴标机
F3精轧机2×5000 0～250/590 3.80～9.00
F4精轧机 WR.Φ760/Φ685×2050 2×5000 0～250/590 5.70～13.40
无人机北京天宇创通F5精轧机 BR.Φ1630/Φ1440×2050 2×4500 0～250/590 7.50～17.80
F6精轧机2×4500 0～250/550 10.00～21.90
F7精轧机5000
0～250/630 10.00～25.10
C1～C3卷取机卷筒Φ/762/Φ727 每台850 0～380/1000 0.00～14.00
4.1.2 应用了10项新技术
2050mm热轧机组引进了10项成熟可靠的新工艺、新设备、新技术。
（1）连铸板坯的热送热装技术。热送热装率已达85%。
（2）节能型步进梁式分段加热炉。加热炉采用先进、新型的步进梁结构，加热能耗仅为1290MJ/t 钢。 （3）粗轧采用RAWC宽度自动控制系统，包括：立辊短行程控制、宽度位置控制相连续宽度自动调节3种控制系统。宽度精度在0—12.5mm的命中率高达98%。
（4）R3粗轧机主传动采用交流变频传动矢量控制技术。
由于粗轧机E3／R3同E4／R4靠近布置，形成连轧关系，所以要求速度调节灵敏、适时，R3粗轧机的主传动采用了交—交变频传动装置。满足了E3／R3同E4／R4连轧时对速度调节的要求，在改善系统的功率因素、简化设备维护和确保设备稳定运行等方面显示了优越性。
（5）精轧切头飞剪的最优化控制系统。设置带钢头尾形状捕测器，在带钢剪切前通过对带钢头尾形状的采集及计算，将切头、切尾控制在最佳范围。
（6）精轧机采用液压厚度自动控制系统(液压AGC)
精轧Fl～F7全部采用液压厚度自动控制系统。带钢厚度精度在不大子4mm±50μm范围内的命中率高达96.75%。
（7）精轧机采用CVC连续窜辊调节系统和液压弯辊系统。宝钢2050mm热轧机组是世界上第1个在精轧机F2～F7机架全部采用CVC连续板形控制系统的厂家。
（8）精轧机的微张力控制系统（MTC）。在精轧机F1～F2机架之间设有微张力控制系统，并取消了活套控制。
（9）带踏步控制的液压助卷辊卷取机。宝钢2050mm热轧机是世界上最早采用全液压助卷辊卷取机的工厂之一。可卷取l.2mm的薄带钢，也可卷取25.4mm的厚带钢。
（10）采用4级计算机管理和控制生产。
4.1.3 新技术的完善及创新
（1）CVC板形控制技术的改造和完善
建立一个新的板形和平直度物理模型PFC，新模型的应用使94%的带钢公差值位于±20μm以内。
（2）提高层流冷却温度的控制精度
建立了独立的层流冷却控制系统，开发了卷取温度控制系统软件。卷取温度控制精度±30℃的命中率为达98%。
（3）热轧工艺润滑的开发与应用。精轧机组采用了工作辊辊缝润滑工艺。使用工艺润滑后最大计划长度可达到180km。
（4）应用了中国专家开发的动态设定AGC模型。
（5）建成4#加热炉从而解决了提高产量的瓶颈问题。
通过不断改进、不断完善，宝钢2050mm热轧机组的装备水平始终保持在当代热轧机组的最高水平。
4.2宝钢1580mm热轧带钢
4.2.1概况
1996年12月23日1580mm热轧带钢厂建成投产。1580mm热轧带钢厂设计年产量为278.7万t 成品钢卷。产品主要部分(约占产量84%)供给1420mm冷轧和1550mm冷轧和冷轧硅钢厂以及宝钢外冷轧薄板厂作为原料，其余部分(约16%)为热轧商品钢卷。主要为薄规格产品，厚度小于和等于3mm 的热轧带钢占总产量的77.39%。
该工程机械设备总重量47354t，引进比26.73%，合作制造比33.35%；电气设备总容量133208kw，主传动电机总容量67400kW。
1580mm热带钢连轧机包括3座步进式连续加热炉、2台可逆式粗轧机、七架四辊精轧机、3台三辊式卷取机(先建2台)及一条分卷机组，其主要工艺特有：
(1) 板坯定宽大侧压机，最大侧压量达350mm，大幅度减少连铸机供坯的宽度种类，有利热装热送和直接轧制工艺的实现；
(2) F2～F7采用四辊交叉式PC轧机(Pair cross mill)的交叉辊可控角度为0—1.50具有较大
的辊型调节能力，以提高带钢横断面的均匀性和平直度；
(3) 在线磨辊装置ORG和自由轧制在F2—F7轧机上装有在线磨辊装置以延长轧制周期，减少换辊时间，提高带钢表面质量，为进一步开发自由轧制技术创造了条件；
(4) 中间带坯采用边部加热的中频电感应加热器加热器功率为2×2000kw、
500Hz，可在行进中使带坯边部25mm区域内升温约45℃；
(5) 主传动全部采用交—直—交电压型脉冲宽度调制型(PwM)的交流变频调速系统，辅传动亦大量采用交流调速电机以节省投资，简化维修．提高设备运转的可靠性；
(6) 采用数字化控制技术各类传动系统大量采用数字式成套控制设备，提高设备可靠性和控制精度；
(7) 主传动采用大功率元件GTO组成的电源变换器 GTO大功率可关断可控硅(晶闸管)应用于主传动系统，速度响应快、谐波量少、无功冲击小，功率因数接近于 1.0，故可省去无功动态补偿系统；
(8) 采用热送热装工艺，并预留直接轧制的可能性, 从平面总体布局上将炼钢、连铸、热轧一体化紧凑式布置，加之大侧压、ORG的应用，保温坑的设置为全面热送热装打下了基础；
(9) 采用由计算机和微机组成的集中监控和控制系统；
(10) 采用光纤数据大道的多级计算机系统。
1580mm热轧带钢厂的主要技术经济指标见表4-3。
表4-3 主要技术经济指标
序号指标名称单位指标备注层压机硅胶板
一、主要产品产量
1 年产量 104t 278.7
其中：供二冷轧钢卷 104t 191.511
供硅钢片厂钢卷 104t 9.603
供宝钢外冷轧厂钢卷 104t 34.33
热轧商品钢卷 104t 43.256
二、主要基础资料
2 轧机型式
轧机型式为半连续热轧带钢轧机
3 设备重量
不包括现场制作构件
33347
3.1 工艺操作设备总重 t
3733
3.2 起重设备总重 t
3.3 现场制作构件 t
10274
133208
4 电气设备总容量 kw
67400
其中主传动电机总容量 kw
65808
其他电机总容量 kw
5 主厂房建筑面积m2
三、设备负荷及工作小时
6500
6 轧机年工作小时 h
93.2
7 轧机负荷率 %
四、每吨产品消耗指标
1.0315
8 金属（板坯） t
9 燃料（煤气） 104J 1539
10 电力 Kw・h110
11 水m3 2.01 补充新水
12 蒸汽 t
0.033
13 压缩空气m3 13
14 氧气m3 0.026
0.73
15 轧辊 kg
0.52烟饼
16 捆带 kg
4.2.2原料、成品规格
1580mm热轧带钢厂所用原料全部为连铸板坯，由1450mm板坯连铸机供给。热送板坯占85%，局部缺陷经清理的冷送板坯占15%。
产品规格：
成品带钢厚度：1.5mm～12.7mm
成品带钢宽度：700mm～1430mm 钢卷内径：762mm
钢卷外径： 1000mm～2150mm
800mm～1670mm(分卷后)
钢卷质量：最大26500kg
单位宽度重量：最大23kg/mm
4.2.3产品种类、规格及计划产量
该套轧机年生产热轧钢卷279.36万t，生产成品钢卷278.7万t，生产计划如下：
冷轧板用钢卷：2.0mm～4.0Mm×700mm～1430mm.，1487050t；
镀锡板用钢卷：2.0mm～2.8mm×700mm～1230mm，487250t；
取向硅钢用钢卷：2.2mm×1050mm，71700t；
无取向硅钢用钢卷：2.2mm～2.5mm×1050mm～1250mm，308440t；
热轧商品卷(包括低碳钢、碳素结构钢、低合金结构钢、耐候钢等)：1.5mm～12.7mm×700m～1430mm，439160t(分卷后成品钢卷产量432560t)。
4.2.4 1580mm热轧带钢厂轧线成套设备的特征
轧线成套设备吸收了近10年在热轧工艺上发展起来的新设备，诸如定宽压
力机、边部电感应加热器、PC轧机、全液压地下卷取机、全交流调速和数控技术等，属当代最先进的热带钢轧机。
轧线设备见图4-2。该轧线设备有五大特征。
（1）节省能源
上网行为管控采用HCR和HDR工艺；采用低燃耗的加热炉；利用延迟辊道上的保温罩来降低中间带坯的热辐射；采用能剪切厚的中间带坯的强力切头剪；主传动采用高效率的交流马达。
（2）提高收得率
采用步进梁式加热炉，降低板坯表面缺陷；采用定宽压力机，降低大侧压时的鱼尾量；采用AWC 降低切边消耗；采用剪切最佳化控制，缩短切头长度；采用PC轧机，将带钢凸度降至最小；卷取机助卷辊采用QOc减少头端压痕。
（3）省人工
采用计算机控制的自动运转；主传动采用交流马达提高维修性。
（4）实现自由轧制
采用定宽压力机、R1E、R2E侧压板坯；PC轧机采用了工作辊单一曲线，具有世界一流大范围的带钢凸度控制能力，利用安装在PC轧机上的在线磨辊装置(ORG)研磨轧辊。缓和对带钢宽度的制约(F4～F7，安装ORG)；采用边部加热器补偿中间带坯边部的温降。
（5）提高产品质量
采用步进梁式加热炉，减少板坯表面缺陷；采用AWC提高扳宽精度；通过边部加热器补偿带坯边部温度，使板宽方向温度均匀化；采用液压AGC提高板厚精度；采用强力工作辊弯辊装置，动态控制带钢的平直度；采用PC轧机控制带钢的凸度；在F1～F7设有 ORG，提高带钢质量；采用高性能带钢层流冷却装置控制卷取温度；采用高刚性的卷取机，改善卷取形状。
4.2.5 轧线主要设备参数
（1）步进梁式加热沪
3座步进梁式加热炉，其中3#炉为硅钢加热炉。
1#、2#为普通钢加热炉。各炉基本尺寸如下：
有效炉长：41000mm
炉内宽：11000mm
炉全长：42300mm
炉全宽：12940mm
加热能力：250t／h．(按标准坯冷坯装入加热到1250℃出炉计算)
（2）粗轧机区设备
主要包括高压水除鳞装置，定宽压力机R1、R2粗轧机及前后辅助设备．E1、E2立辊，中间辊道及保温罩和废品推出机等设备。
a) 定宽压力机
型式：行走水平对称型
最大侧压量：350mm
最大压力：2200t
压下周期：50行程/min
板坯行走量：400mm/行程
板坯速度：20m/min
主电动机：1台，AC3400kW
b) E1、E2立辊轧机
型式：带液压AWC上传动式
最大侧压量：50mm
立辊尺寸：E1：.Φ1000mm/900mm×430mm
E2：Φ1000mm／900mm×430mm
主传动电机： AC 2×700kW
AC 2×900kW
C) R1粗轧机
型式：二辊可逆式
最大压下量： 55mm/一道次(最小辊径)
轧辊尺寸：Φ1350/l 230×1580mm
轧制速度： 120/180m/min(最大辊径)
主传动电机： AC 2×3500kw
28/42rpm
d) R2粗轧机
型式：四辊可逆式
最大压下量：45mm/一道次(最小辊径)
轧辊尺寸：工作辊：Φ1160mm/Φ1060mm×1580mm
支撑棍：Φ1480mm/Φ1330mm×1560mm
指纹键盘轧制速度： 160m／min～320m/min
主传动电机：AC 2×6000kw
45/90Pm
e) 中间辊上的保温罩
型式：液压倾动式
长度：全长70m，分10段。
（3）精轧机区设备
主要包括带坯边部电感应加热器，切头飞剪，精轧高压水除鳞装置、精扎前F1E、七台四辊式精轧机组等设备。
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