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1、炉卷轧机的的发展与典典型结构萧其林摘 要： 按照照传统型、改改造型、现现代型三个个阶段叙述述了炉卷轧轧机的发展展，并对炉炉卷轧机的的典型布局局与结构进进行分析。关键词： 炉卷轧轧机；发展展；典型布布局；结构构1 炉卷轧机机的发展炉卷轧机，又又称斯特克克尔轧机（Steckel轧机）。自美国于1932年研制出第一台试验性炉卷轧机并于1949年正式应用于工业生产以来，到现要已有近70年。近70年来炉卷轧机经历了传统型、改造型、现代型三个发展阶段。随着现代冶金技术的发展和现代传动、控制技术的应用，炉卷轧机已步入了蓬勃发展时期。本文依照传统型、改造型、现代型三个阶段对炉卷轧机的发展予以阐述。11传统统型
2、炉卷轧轧机（1993211960年年）炉卷轧机发发明于200世纪300年代。该该发明解决决了成卷热热轧薄板轧轧制过程中中温度降低低太快的问问题，使得得带卷在轧轧制过程中中进行可逆逆式的往复复轧制，直直到轧制过过程完成，这这就是所谓谓的炉卷轧轧制方法。图图1-1为为其示意图图。 图图1-1 炉卷轧轧机示意图图1带保保温炉的卷卷取机；22送料辊辊；3四辊可逆逆轧机；44升降导导板 图11-2 炉卷轧机机工艺设备备布置图1- 再加热炉 2-除除鳞机 3-立辊辊轧机 4-粗轧轧机 55-辊道 6-切切头剪7-左卷取取炉 8-炉卷卷机 99-右卷取取炉 110-冷却却辊道 11-地地下卷取机机 炉卷卷轧
3、机生产产工艺流程程与设备布布置 炉炉卷轧机的的生产工艺艺流程和设设备布置如如图。板坯在在连续式加加热炉中加加热后，通通过高压水水除鳞，然然后在带立立辊的四辊辊粗轧机上上分别轧制制一定道次次，将板坯坯轧成厚的带带坯，在飞飞剪上切除除头尾，然然后送入炉炉卷轧机进进行可逆轧轧制。当第第一道带坯坯头部出炉炉卷轧机后后，右边的的升降导板板抬起，将将带坯的头头部引入右右边卷取炉炉的卷鼓中中进行卷取取。卷取炉炉卷鼓与轧轧机之间带带钢的张力力不大，其其总张力为为。当当第一道轧轧件尾部一一出轧辊，右右边的夹送送辊下降，整整个机组反反转，开始始第二道轧轧制，此时时左边的夹夹送辊和升升降导板抬抬起，又将将带钢导入入
4、左边的卷卷取炉进行行卷取，如如此反复轧轧制几道，即即轧成所需需要的带卷卷。由于每每道轧制时时轧件端部部均需通过过轧辊，因因而每道次次开始时都都需以导入入速度（）轧制制，使轧件件端部平滑滑进入卷鼓鼓的槽口。导导入后，卷卷鼓和轧机机同步升速速到正常轧轧制速度。而而在每道次次终了时，则则必须及时时制动，以以防轧件尾尾部进入保保温炉内。这这样频繁改改变的操作作制度必须须依赖自动动控制才能能实现，同同时也限制制了轧制速速度的提高高。一般轧轧件在炉卷卷轧机上轧轧制道次，轧轧到要求的的带卷厚度度后，通过过运输辊道道冷却到卷卷取温度，在在地下卷取取机上卷成成钢卷。1122 传统统炉卷轧机机的优点： ） 轧轧制
5、过程中中可大幅减减少钢板的的温降； ） 与与经典的热热连轧相比比所需设备备数量少，投投资低； ） 工工艺道次较较灵活，适适合于生产产批量不大大而品种较较多的产品品； ）适合于于低节奏、难难加工的不不锈钢及特特种合金钢钢的生产。 传统炉炉卷轧机的的缺点： ） 由由于是单机机架多道次次轧制，精精轧时间长长，二次氧氧化皮多，所所轧制的产产品表面质质量较差，不不能生产薄薄板； ） 技技术经济指指标较低，各各项消耗较较高； ） 轧轧辊易磨损损，换辊频频繁； ） 工工艺操作要要求高，比比连轧复杂杂。 改造型型炉卷轧机机（） 由由于传统炉炉卷轧机所所固有的工工艺缺陷并并存在产品品表面质量量差的弊病病，从而阻
6、阻碍了炉卷卷轧机的发发展。 年代，美美国铁本公公司（，又译译梯平斯）等等通过对炉炉卷轧机的的潜在能力力和不足之之处的研究究，开始用用现代控制制技术来改改造传统炉炉卷轧机，重重新发展了了自年年代发明以以来几乎被被人遗忘了了的炉卷轧轧机。年前前后，发达达国家纷纷纷兴建新的的或改造旧旧的炉卷轧轧机，但主主要还是用用来专业化化生产不锈锈钢和特种种合金钢，仅仅有少部炉炉卷轧机生生产碳素结结构钢。 在在此阶段由由于冶金轧轧制工艺和和控制技术术还没有发发生质的飞飞跃，因此此炉卷轧机机的发展主主要是停留留在一般性性的改进上上，并没有有发生根本本性的变化化。 现代炉卷卷轧机（至今） 进进入年年代后，冶冶金工业技
7、技术突飞猛猛进，近终终型连铸技技术、连铸铸连轧技术术、现代控控制技术、计计算机技术术、新型材材料技术、数数字传动技技术、变频频调速技术术的普及应应用使得冶冶金轧制工工艺技术发发生了质的的飞跃，给给炉卷轧机机的发展带带来了新的的生机。 现代代炉卷轧机机的主要特特点 ） 新新流程随着薄板坯坯连铸技术术的发展，国国外出现了了一批以生生产中厚板板为主、兼兼生产薄板板卷的综合合型炉卷轧轧机，它与与炼钢炉、精精炼炉、中中薄板连铸铸机共同组组成了新一一代集约型型的板带材材生产线。年代以以来，在全全世界新建建和改建炉炉卷轧机共共台，其其中以生产产不锈钢为为主的台台，生产不不锈钢兼碳碳钢的台台，其余台均以生生产
8、碳钢和和低合金钢钢为主 ，其其具体情况况见表。表1-1国国外90年年代新建（或或扩建）的的生产碳钢钢的炉卷轧轧机序号国家及厂名名投产年份年产量（万吨）轧机组成辊面宽（）产品规格（厚度宽宽度）1美国，伊普普斯科公司司蒙特利埃埃厂19961251150单机架34002.29191121924833（卷）6.35501121931499（板）2美国，俄勒勒冈公司波波特兰厂1997年年改造100单机架37592.2925.441211930488（卷）4.76203.21221934500（板）3美国，斯卡卡洛萨钢公公司1996年年改造100单机架284521971126422（卷）161000122
9、1926422（板）4加拿大，斯斯帝柯公司司海米尔敦敦厂1997年年改造100单机架30482191219927944（卷）165001211927944（板）5捷克，新歌歌特瓦尔德德钢公司1999年年100单机架18001.5113800016000（卷）6泰国LPNN公司1997年年改造50单机架31242191200022000（卷）165001200028000（板）7土尔其，埃埃雷利公司司1992年年改造77双机架167642050815244（卷）10400508815244（板） ）新工艺艺 现现代炉卷轧轧机采用了了提高中间间带坯进精精轧机的厚厚度，在精精轧机上采采用高的压压缩比
10、，提提高轧制速速度，减少少轧制道次次，提高卷卷重，使轧轧制温度均均匀化等新新工艺。炉炉卷轧机的的传统工艺艺与新工艺艺的主参数数对比见表表。表 炉卷轧轧机传统工工艺与新工工艺的主参参数对比主要工艺参参数传统工艺新工艺最小产品厚厚度，3.01.5最大卷重，t1012228344中间带坯厚厚度，1517725最大轧制速速度，m/s5710144精轧最少道道次795精轧温度，750900中间带坯温温降速率，/s31.7最大轧制力力，Kn/mm1214422.2 ） 新新设备 新新设备的应应用在现代代炉卷轧机机的关键部部位得到了了较好的体体现，主要要表现在以以下五个方方面： 一一是高刚度度的轧机，将将轧
11、机允许许的最大轧轧制力加大大及刚度提提高，使得得轧机弹跳跳减少，其其允许的最最大轧制力力比传统炉炉卷轧机提提高了近倍。 二二是卷取炉炉内的卷取取芯轴采用用带水冷芯芯轴的预热热卷鼓，这这种采用了了新型设计计和材料的的卷鼓其表表面温度可可达，卷取带带钢厚度可可达。 三三是采用了了带有封闭闭式炉底和和新型炉型型的卷取炉炉，采用计计算机控制制炉内气氛氛，减少了了热损和炉炉内氧化，提提高了炉温温控制精度度和均匀分分布度。 四四是采用了了具有较短短换向时间间（约）的交流流变频主传传动电机，其其加速与反反转时间比比直流电机机减少。 五五是在炉卷卷轧机内设设有在线轧轧辊修磨系系统，轧辊辊不必更换换就可在线线进
12、行修磨磨，通过轧轧制过程中中轧辊表面面的修磨，可可改善带钢钢的表面质质量和增加加轧制量。 ） 新新技术 现现代炉卷轧轧机全面引引用了热带带钢连轧的的新技术，如如坯料采用用连铸坯或或连铸薄板板坯；加热热炉采用步步进式炉；采用了高高效、高压压水除鳞技技术；粗轧轧机采用带带立辊轧边边的四辊可可逆式轧机机；在中间间辊道中采采用了保温温技术；在在炉卷轧机机后设立了了层流冷却却系统；在在地下卷取取机上采用用了液压踏踏步控制系系统等等。更更重要的是是炉卷轧机机还采用了了下述新技技术： 一一是液压厚厚度自动控控制技术（ ）系统通过计算机对轧件厚度进行自动控制，包括厚度控制、速度补偿、张力补偿、头尾补偿及测厚仪
13、监控等功能。采用该技术生产的带钢其纵向厚度公差已达到或接近热连轧机的水平，而传统炉卷轧机生产的带钢厚度公差为。由于技术具有响应速度快、压下速度快、设定精度高、控制系统比较简单等特点，因而在现代炉卷轧机中得以应用。 二二是板形自自动控制技技术（ ），该该系统采用用了四辊轧轧机的技术（ ）或六辊技术（ ）。该系统通过控制宽度的液压轧辊位置系统，控制平直度和板形断面的工作辊弯辊系统、减少轧辊磨损和板带边形变的工作辊窜辊系统，应用预先设定的计算机模型对辊缝实时调整，从而使板形和公差值得以改善。采用该技术的炉卷轧机能使的板卷能够达到或标准，卷长达到或标准公差。 现代代炉卷轧机机存在的主主要问题 尽尽管现
14、代炉炉卷轧机作作了上述的的许多改进进，使其功功能、质量量和技术水水平有了明明显提高，但但限于炉卷卷轧机自身身工艺结构构所固有的的原因，与与现代热连连轧生产薄薄带卷相比比，仍存在在以下问题题： ） 由由于板带纵纵向（特别别是头尾）和和横向温度度不均，而而现有的弥弥补措施又又不能从根根本上改善善，使得其其最小轧制制厚度受到到限制，的带卷卷生产目前前仍难以在在炉卷轧机机上实现，而而现代热连连轧技术已已可生产出出的热轧轧带卷。 ） 薄薄带卷的表表面质量稍稍差。这是是由于单机机架多道次次轧制和炉炉卷内二次次氧化皮去去除困难所所致。尽管管采取了改改善表面行行之有效的的在线磨辊辊和强化除除鳞等措施施，炉卷轧
15、轧机生产的的薄带卷的的表面质量量仍比现代代热连轧机机生产的稍稍逊。 ） 由由于炉卷轧轧机的生产产量一般为为万万年，与与生产量高高的热连轧轧相比，在在生产薄带带卷时其成成本也略高高一点。 炉炉卷轧机的的发展趋势势 虽虽然炉卷轧轧机在现阶阶段还存在在上述问题题，但并没没有因此而而阻碍其发发展，随着着技术、工工艺的进步步，炉卷轧轧机将会不不断得以完完善并得到到更加广泛泛的应用，其其影响是长长远和巨大大的。 ） 由于于炉卷轧机机采用了以以现代热带带钢连轧（包包括快速冷冷却、板形形及厚度控控制、高精精度尺寸控控制、表面面自动检测测等）为标标志的现代代轧钢技术术，其与中中薄板连铸铸机组成的的集约型连连续化
16、工艺艺生产线将将会占据更更多的中厚厚板和带卷卷市场份额额，传统的的板材轧机机将失去竞竞争能力。 ） 炉炉卷轧机用用来生产薄薄带卷，能能够在轧制制中很好地地控制温度度，同时得得到较好的的平直度和和板形。在在机架任何何一边的热热轧卷取使使温度能够够得到很好好保持，消消除了一般般可逆式轧轧机所带来来的温度损损失和随之之而来的轧轧机负荷增增加及板形形问题。 ） 在在计算机自自动化方面面，全新的的炉卷轧机机采用了一一级和二级级计算机过过程控制，与与现代化热热连轧机的的控制类似似，其过程程控制将扩扩展到后续续工序，人人工智能技技术得到应应用，轧机机将根据不不同的材质质和轧制力力选择与之之相应的控控制模型。
17、 我国炉炉卷轧机的的现状与发发展 除除首钢、太太钢等公司司在年年代分别引引进了、三三条二手炉炉卷轧机生生产线外，我我国的炉卷卷轧机基本本上是空白白。 “十五”期间，国国家规划酒酒钢和昆钢钢各上一条条炉卷轧机机生产线，其其中酒钢的的炉卷轧机机已进入合合同实施阶阶段。除此此之外，南南京钢厂、安安阳钢厂的的炉卷轧机机项目均已已通过立项项，开始或或即将启动动。随着上上述新的炉炉卷轧机生生产线的建建成投产，预预计将会有有更多的中中等规模钢钢厂或大型型钢厂在传传统板材轧轧机的改造造中，采用用中薄板连连铸机和炉炉卷轧机的的集约化模模式。因为为采用该模模式一是投投资省（约约为同规模模常规热连连轧机投资资的）、
18、见效快快、建设周周期短；二二是占地面面积少；三三是有利于于产品结构构与品种的的调整。 炉炉卷轧机的的典型布局局与结构 炉卷轧轧机的典型型布局炉卷轧机最最具代表性性的典型布布局如图所示。 按照机机架排列的的布局方案案按照炉卷轧轧机机架的的排列方式式有以下几几种布局方方案，见图图图 炉卷卷轧机的典典型布局 再加热炉炉 除鳞机 轧边机（立立辊轧机） 切头剪 可逆式粗粗轧机 卷取炉 炉卷轧机机（轧机） 层流冷却却 地下卷取取机图2-2 按机架架排列的布布局方案 双双机架粗轧轧前置式（方方案） 本本方案为炉炉卷轧机的的一种应用用较广的布布局，该方方案将带有有立辊轧机机的粗轧机机布置在炉炉卷轧机的的前面，
19、精精轧道次由由炉卷轧机机完成。本本方案兼顾顾考虑了轧轧制效率与与品种规格格。采用这这种布局形形式可以轧轧制生产的热热轧薄板，其其年产量在在万吨吨左右，投投资费用适适中，大多多数钢厂都都选择此种种方案。 单单机架粗精精轧一体型型（方案） 本本方案为炉炉卷轧机的的最简化布布局，采用用一个机架架的炉卷轧轧机，粗精精轧均在炉炉卷轧机中中完成。该该布局形式式适合于年年产万吨吨的小型钢钢厂，其投投资最少，也也能生产的热热轧薄带卷卷，但其生生产效率和和质量相对对方案要要低一些。 双双机架炉卷卷轧机型（方方案） 本本方案的特特点是生产产效率较高高，在两台台卷取炉之之间的炉卷卷轧机，带带立辊轧边边机的第一一架以
20、粗轧轧为主；第第二架以精精轧为主，其其年产量可可达到万吨，投投资与方案案相似，但但其轧制薄薄板的表面面质量不如如方案。 双双机架精轧轧后置型（方方案） 本本方案的特特点是在炉炉卷轧机之之后专门布布置了一列列精轧机架架，其生产产能力和投投资与方案案相仿，但但在轧制薄薄板时，其其表面质量量比方案略好一些些。 三三机架精轧轧后置型（方方案） 本本方案为在在炉卷轧机机后布置了了两列精轧轧机架，其其生产能力力可达到年年产万吨，轧轧制薄板的的表面质量量较好。但但由于已增增加到了三三列机架，（其其中一列为为炉卷轧机机），其投投资和占地地面积与常常规的五机机架热连轧轧机组相比比减少不多多，其优势势不明显，采采
21、用的厂家家较少。 几种投投入应用的的炉卷轧机机代表型式式 目目前，在国国外的炉卷卷轧机设计计制造厂家家中，以奥奥钢联（）、西西德马格（ ）、达涅涅利（）、铁铁本（）四家家为主要代代表。 奥奥钢联的代代表机型 图图为设计的的炉卷轧机机的代表机机型，图中中的型其其最大生产产能力为万吨年，轧制制部分包括括有下述设设备：步进进式加热炉炉，除鳞机机，卷取炉炉，附带轧轧边机的炉炉卷轧机，带带夹送辊的的切头剪，层层流冷却装装置，全液液压地下卷卷取机。图2-3（AA） VVAI代表表机型A1 再加热炉 22除鳞机 33炉卷轧机机 4附属轧边边机 5主传动装装置6卷取炉炉 7带切断剪剪的夹送辊辊组 8层流冷却却
22、仪 9液压地下下卷取机 图中的型型为新近发发展的双机机架炉卷轧轧机，与型最大的的不同是在在两台卷取取炉之间，纵纵排布置了了两台炉卷卷轧机，其其最大生产产能力可达达到年产万吨吨。其它的的主要设备备与型相相同。当然然由于其生生产能力较较型高，与与之配套的的设备能力力也应同比比提高，如如步进式加加热炉的容容量、处理理能力、卷卷取炉的生生产能力等等等。图2-3（BB） VVAI的代代表机型BB1 再加热炉 2除鳞机 3炉卷轧机机 4附属轧边边机 55主传动装装置 66第二轧机机7 卷取炉 8带切断剪剪的夹送辊辊组 99层流冷却却线 100液压地下下卷取机 型与、型相比较较有明显的的不同，在在两台卷取取
23、炉之间仅仅布置了一一台炉卷轧轧机。轧边边机和粗轧轧机、切头头剪则布置置在再加热热炉与左卷卷取炉之间间，即典型型的粗轧前前置式。该该型的生产产能力与型相同，但但其占地面面积较、型大，适适合于对原原有的轧机机线进行改改造。 的炉炉卷轧机生生产的产品品范围如下下： 热热带卷厚度度 宽宽度 热热轧板的厚厚度 最最大卷重 特特殊卷重 图2-3（C） VAI的代表机型C1 再加热炉 2除鳞机 3轧边机 4粗轧机 5切头机 6除鳞机 7左卷取炉炉8炉卷轧轧机 9控辊装置置 100右卷取炉炉 11层流冷却却仪 122地下卷取取机2322 西德马格代代表机型SMSDDemagg的代表机机型见图22-4。该该炉卷
24、轧机机生产线主主要由加热热炉、除鳞鳞机、带轧轧边机的粗粗轧机、切切头剪、卷卷取炉、炉炉卷轧机、层层流冷却、地地下卷取机机等构成，整整条线全长长约3288m，其布置置型式与VVAI的CC型（图22-3中的的C）基本本相似。该SMSDemagg机型的年年生产能力力为5070万吨吨，其生产产的最终产产品范围如如下：产产品厚度碳钢钢1.612.77mm 宽 度 800016000mm 卷 重 333t图2-4 SMSSDemagg代表机型型2333 Daanielli代表机机型 DDanieeli炉卷卷轧机的代代表机型如如图2-55所示。其其中的的AA型为Daanielli推出的的年产30035万万吨
25、热轧带带钢的紧凑凑型钢厂布布置图，该该机型的特特点是车间间紧凑、灵灵活性大，从从薄板坯连连铸机中心心到轧制线线地下卷取取机中线的的总长仅1150m左右，在在A型布置置中未设置置粗轧机，粗粗精轧道次次均在炉卷卷轧机中完完成。图2-5（AA） DDanieeli代表表机型图2-5（BB） DDanieeli代表表机型图2-5（CC） DDanieeli代表表机型图中B型的的年产能力力为6080万吨吨，与A型型不同的是是在卷取炉炉之前增设设了一台粗粗轧机，该该生产线总总长为2110m左右。AA、B型的的共同特点点是都采用用了薄板坯坯连铸机，横横向多底座座式均热炉炉。C型布置包包括其主要要设备与现现在
26、流行的的年产800万吨的炉炉卷轧机的的布置型式式类似，但但其占地面面积亦较大大，从再加加热炉中心心到地下卷卷取机中心心的总长度度约为3226m。Danieeli机型型生产的最最终产品的的范围如下下：产品厚度 11.5112.7mm宽 度 800016600mmm最大卷卷重 333t2.3.44Tipppinss的代表机机型TSPPTM是美美国铁本公公司（Tiippinns Inncorpporatted）和和韩国三星星重工 (Samssung Heayy Inddu ssfriees)推出出的一种以以小型厂规规模生产热热轧带（卷卷）的新工工艺，这是是一种在工工艺过程中中将中薄板板连铸机与与单机
27、架炉炉卷轧机组组合成的热热轧带（卷卷）生产线线，该机型型的总长度度为2444m（含冶冶炼电炉和和板坯连铸铸机的布置置在内）。图图26为Tiippinns的炉卷卷轧机代表表机型。Tipppinss机型生产产的最终产产品范围如如下：成品带带厚度1.520mmm产品宽度90025000mm最大大卷重40t图2-6 Tiippinns代表机机型2.4炉炉卷轧机的的主要设备备结构炉卷轧轧机生产线线上的主要要设备除卷卷取炉和炉炉卷轧机自自身外，其其它的主要要设备从结结构上与现现在使用中中的热连轧轧设备基本本相似，对对卷取炉本本文在第三三部分中将将专门予以以论述，本本节仅对炉炉卷轧机自自身的结构构作一简单单
28、介绍。2.4.11炉卷轧轧机（以年年产80万万吨的17750轧机机为例）技术参参数：类型：四辊可逆逆式轧机最大轧轧制力：40，0000kNN最大轧轧制速度：0133.6m/s主传动动电机功率率：115,0000kWW现代四四辊可逆式式轧机，一一般均装备备有液压辊辊缝调节系系统HAGGC，工作作辊带窜辊辊装置及CCVC辊型型，液压弯弯辊技术等等能够对带带钢凸度产产生较大范范围影响的的可调整的的板形控制制技术。有有的供货商商为了提高高带钢的表表面质量，还还在轧机中中设计了在在线轧辊修修磨装置供供用户选择择。图27为典型型的四辊可可逆式炉卷卷轧机示意意图。图27四辊可逆逆式炉卷轧轧机示意图图四辊可可
29、逆式轧机机主要由以以下五部分分组成：1）轧轧机本体轧机本本体主要由由机架（牌牌坊）、底底座、工作作辊、工作作辊轴承座座、工作辊辊轴承、支支承辊、支支承辊轴承承座、支承承辊轴承等等构成；2）主主传动系统统由主传传动电机、分分配齿轮传传动箱、主主传动轴、传传动轴头机机架等组成成；3）板板厚与板形形控制系统统由控制制厚度的液液压辊缝调调整装置、控控制宽度的的液压轧辊辊位置系统统，控制平平直度和板板型断面的的工作辊弯弯辊装置、减减少轧辊磨磨损和板带带边撕裂的的工作辊窜窜辊装置和和支承辊平平衡系统组组成。4）辅辅助系统主要由由工作辊换换辊装置，支支承辊换辊辊装置、工工作辊冷却却系统、除除鳞装置、烟烟尘控
30、制和和排放装置置、入出口口机架辊、带带工作辊刮刮板的入出出口导卫、轧轧机服务平平台、润滑滑系统等组组成。5）工工作辊在线线轧辊磨削削装置由于高高温下的多多次往复轧轧制，轧辊辊的磨损比比较严重，阻阻碍了带钢钢表面质量量的提高。现现代炉卷轧轧机配备的的工作辊在在线修磨系系统有效地地解决了此此问题。通通过轧制过过程中对轧轧辊表面的的在线修磨磨较好地改改善了带卷卷的表面质质量，提高高了作业率率。在线磨磨辊装置主主要由砂轮轮进给系统统、修磨头头架、磨头头主轴总成成、控制系系统等组成成。2.4.22主要生生产厂家炉炉卷轧机性性能对比VAI、SSMSDemaag、Daanielli、Tiippinns等主要
31、要炉卷轧机机设计生产产厂家的同同规格炉卷卷轧机性能能对照见表表21。表2-1 四辊可可逆式炉卷卷轧机性能能对比项目 公司 VAISMSDDemaggDanieeliTippiins产品范围最小产品厚厚度，2最大轧制宽宽度，2100最大卷重，t30轧辊尺寸工作辊最大大直径辊身长度度780250007202100074020500支承辊最大大直径辊身长度度160002200015000180001450017500主要工艺参数轧制速度，m/s01206.11/13.8013最大轧制力力k/N55，000040，000040，0000传动与控制主传动电机机功率kWW15，000012，0000255
32、000180000HP板厚控制方方式HAGCHAGCHAGCHAGC板形控制方方式CVCCVCCVCCVC * 括号内尺尺寸为轧制制不锈钢带带卷的最小小厚度3卷取炉炉的技术特特点与典型型结构卷取炉炉是炉卷轧轧机中的关关键设备，其其主要功能能是用来在在轧制过程程中按控制制程序卷取取带卷，并并通过对炉炉内气氛的的加热使带带卷保持为为一基本恒恒定的温度度，以满足足轧制要求求。卷取炉炉的布置型型式为在炉炉卷轧机两两边对称分分布，见图图27。3.1卷卷取炉的技技术特点卷取炉炉的功能决决定了其技技术特点，在在设计制造造中需要满满足的主要要技术特点点有以下五五个方面：3.1.11炉体卷取炉炉炉体的设设计既要
33、方方便带卷完完全进入炉炉体内，又又要保证其其密封效果果，同时，还还要在维修修时移动炉炉罩方便。为为此在炉室室设计时要要采用密封封式的结构构设计，据据资料介绍绍VAI的的新型炉体体设计采用用密封式设设计后可节节省30以上的能能量。663.1.22温控卷取炉炉应设有自自动调控系系统，使得得轧制带卷卷的长度和和宽度范围围全部在卷卷取炉的温温控范围内内，通过交交替开关带带有短焰长长度的高速速燃烧器，对对炉内的带带卷和卷鼓鼓温度进行行实时测量量和控制，确确保其温度度分布均匀匀并使其温温度及波动动幅度均在在轧制工艺艺允许的范范围内。3.1.33卷鼓卷鼓既既是卷取炉炉的核心部部件又是炉炉卷轧机的的关键部件件
34、，它的功功能质量直直接关系到到炉卷轧机机的效率和和质量。从从工艺角度度和设计角角度考虑，卷卷鼓应具备备以下特点点：1)耐耐高温，其其工作温度度长期恒定定在9500，其转速速的工作线线速度要达达到4112m/ss，要求在在此工作环环境中卷鼓鼓能保持其其设计强度度和刚度的的稳定性。 22)卷鼓上上应设计有有方便于带带卷平滑导导入的槽口口。3)卷卷鼓两端芯芯轴的轴承承应为弹性性支承，不不得因轧制制过程中带带卷的倾斜斜摆动而影影响卷取功功能，使带带卷的导入入状况得到到改善。4)卷卷鼓应具备备较长的寿寿命，其一一次进炉工工作寿命不不得少于330万吨的的卷钢量。5)卷卷鼓应带有有柔性位置置调控装置置，保证
35、所所轧制的带带卷可全部部在卷取炉炉内通过，使使带卷的废废损料头减减至最小。3.1.44导向将轧制制中的带卷卷平滑导入入卷鼓的槽槽口内是至至关重要的的，除了卷卷鼓自身的的槽口结构构外，导向向装置的设设计也非常常重要，现现代炉卷轧轧机的带卷卷导向应具具备以下特特点：1)在在卷取炉外外应有一组组夹送辊和和导板，在在轧制带卷卷时能平滑滑将带卷的的端头引导导送入卷鼓鼓的槽口内内，导板的的位置可根根据带卷的的厚度自动动调整。2)由由夹送辊、导导向板、导导辊组成带带卷轧制的的缓冲系统统，以减缓缓带卷卷取取期间冲击击振动在带带卷上产生生的振摆。3.1.55安全卷取炉炉应具备废废气排放系系统，将炉炉内的废气气经
36、处理达达标后排入入大气；另另外还应具具有安全保保护系统，包包括防止煤煤气的回火火、爆炸、低低压报警和和事故冷却却水源等等等保证设备备的生产安安全。3.2卷卷取炉的设设备构成与与结构分析析为满足足上述的技技术特点及及设计要求求，卷取炉炉应由下述述设备构成成：卷取炉炉本体、燃燃烧设备、控控制测量设设备、卷取取炉卷鼓总总成、夹送送导向设备备等，其示示意图见图图31。图3-1 卷取炉炉的设备构构成1夹送导导向装置 2卷取炉本本体 33燃烧设备备 4控制测量量设备 5卷取鼓总总成3.2.11卷取炉炉本体卷取炉炉本体由炉炉体、炉壳壳、耐火材材料、烧嘴嘴等组成。卷卷取机底部部设有两个个护板，用用于密封炉炉底
37、，减少少热损，同同时便于将将带卷端部部导入卷鼓鼓的槽口。实实际上卷取取炉底部的的两块活动动底板即引引导带卷的的导向板，同同时具备了了导入功能能。卷取炉炉本体的结结构如图332。砌砌筑炉体内内衬耐火材材料和隔热热材料应具具有良好的的整体性和和隔热性，其其下部的耐耐火材料应应具有良好好的抗渣性性。图3-2 卷取炉炉本体结构构1炉体 2炉壳 3耐火材料料 4烧嘴 5护板3.2.22燃烧设设备卷取炉炉应设带有有助燃风机机的高速短短焰燃烧器器，其烧嘴嘴应配备自自动点火和和火焰检测测装置。除除此之外，在在燃烧设备备中还应配配置氮气吹吹扫系统，用用于对各支支管的自动动吹扫。3.2.33控制测测量设备本系统统
38、包括主气气源控制阀阀、气动调调节阀、气气动切断阀阀和炉温自自动控制、空空煤气燃烧烧比例控制制、炉压自自动控制、空空煤气流量量压力的检检测和控制制调节以及及煤气的低低压报警等等。除此之之外还应设设有煤气安安全保护系系统，低压压报警与联联锁系统，事事故冷却水水系统，废废气排放控控制系统等等。3.2.44卷取鼓鼓总成卷鼓总成由由用特殊耐耐热铸钢制制成的卷鼓鼓芯轴、卷卷鼓内水冷冷装置、旋旋转接头、带带有位置传传感器的液液压支承轴轴承、润滑滑装置、事事故电机、传传动电机、减减速机等组组成。卷鼓鼓芯轴总成成和卷鼓的的结构分别别见图33，图334。由于于卷取炉中中的卷鼓芯芯轴总成长长期在9550的工作环环境
39、中运行行，因此在在设计时要要充分考虑虑这一特性性，在材质质和卷鼓的的结构形式式上充分予予以保证。图3-3 卷鼓芯芯轴总成图3-4 卷鼓结结构与此同时，对对卷鼓支承承的结构型型式亦应高高度重视，其其结构型式式是决定卷卷鼓使用功功能和寿命命的重要一一环，传统统的设计结结构与新型型的设计有有着明显不不同的效果果7，如如图35所示。图图中的a为为传统式结结构，由于于采用的是是固定式支支承，在轧轧制卷取过过程中如带带卷有振摆摆或倾斜，则则会引起卷卷鼓振动，工工作失稳；反之，新新型设计的的b型，其其支承为并并行的液压压缸柔性支支承，在轧轧制工作过过程中可对对卷鼓的位位置进行自自动调整，从从而避免了了由于带
40、卷卷的振摆或或倾斜对卷卷鼓运行的的影响，延延长了卷鼓鼓的使用寿寿命。 a b图3-5 卷鼓支支承型式对对比3.2.55夹送导导向设备夹送导导向设备主主要由夹送送辊、导辊辊和导板组组成，其结结构见图336。图3-6 夹送送导向设备备示意图 1导向向板 22导辊 3夹送辊1）夹夹送辊夹送辊辊组位于炉炉卷轧机和和卷取炉之之间，一般般在卷取炉的入入口处。其其动作是通通过液压缸缸来控制其其位置和压压力（视带带卷板厚和和轧制张力力的不同而而异）。上上、下夹送送辊单独传传动，夹送送辊采用内内部水冷。上上夹送辊的的位置和压压力是通过过液压传动动实现的。2）导导向辊该导向向辊用于控控制带卷对对中心线的的偏离，防防止带卷直直接与炉体体接触。3）导导向板导向板板在此的用用途是把带带卷的端部部引导进入入卷鼓的槽槽口中，其其另一用途途作为卷取取炉的底部部密封板。3.3卷取炉炉型及其对比3.3.11卷取炉炉的生产厂厂商一般来说，由由于卷取炉炉的设计制制造有其专专业的特殊殊性，所以以炉卷轧机机的设计公公司均选择择卷取炉的的专业生产产厂商与其其配套，这这些厂家主主要有：德德国的LOOI公司，日日本的NIISS