李守衛(wèi)
（中冶南方工程技術(shù)有限公司，湖北武漢 430223）
摘 要：針對(duì)6輥軋機(jī)和18輥軋機(jī)在結(jié)構(gòu)形式、操作維護(hù)、適用范圍等方面存在的區(qū)別與聯(lián)系，進(jìn)行了說(shuō)明分析，根據(jù)其各自的特點(diǎn)，得出適用范圍和機(jī)型選擇的結(jié)論，為以后兩種機(jī)型的選擇和使用提供參考。
關(guān)鍵詞：6輥軋機(jī)；18輥軋機(jī)；高強(qiáng)鋼；比較
1 引言
眾所周知，6輥軋機(jī)在普碳鋼、硅鋼冷軋領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，并具有單機(jī)可逆和串聯(lián)式連軋兩種主要布置形式。在冷軋高強(qiáng)鋼領(lǐng)域6輥軋機(jī)是多年來(lái)主要選用的機(jī)型，但是隨著帶鋼強(qiáng)度的不斷提高，6輥軋機(jī)在軋制高強(qiáng)鋼時(shí)，表現(xiàn)出軋制壓力過(guò)大，壓下能力不足，板形控制能力下降等問(wèn)題，越來(lái)越不能滿(mǎn)足更高強(qiáng)度級(jí)別高強(qiáng)鋼軋制的需要。在此背景下，具有小工作輥直徑，壓下能力強(qiáng)的18輥軋機(jī)，近年來(lái)逐漸在高強(qiáng)鋼的軋制領(lǐng)域逐漸得到應(yīng)用，并有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì)。目前18輥軋機(jī)是不銹鋼冷軋的主力機(jī)型，不銹鋼的第一特點(diǎn)是變形抗力大，一般比普碳鋼高一倍［1］，高強(qiáng)鋼的軋制也具有此特點(diǎn)，客觀上都需要壓下能力強(qiáng)的軋機(jī)進(jìn)行軋制。本文就兩者的結(jié)構(gòu)形式、操作維護(hù)、適用范圍等方面進(jìn)行比較分析，為今后兩種機(jī)型的選擇提供參考。
2 6輥與18輥軋機(jī)的區(qū)別與聯(lián)系
2.1機(jī)架結(jié)構(gòu)形式和輥系的比較
圖1和圖2分別示出了6輥和18輥軋機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。首先從軋機(jī)的牌坊形式來(lái)看，兩種軋機(jī)的牌坊結(jié)構(gòu)幾乎完全一樣，沒(méi)有明顯區(qū)別。其次，從輥系的縱向布置來(lái)看，都是六套輥?zhàn)友b配，工作輥、中間輥和支承輥各兩套。再次，重點(diǎn)說(shuō)兩者的核心區(qū)別在于橫向輥系的布置，相對(duì)于6輥軋機(jī)，18輥軋機(jī)圍繞上、下工作輥布置了4套側(cè)向支撐輥系。18輥軋機(jī)的工作輥直徑相對(duì)于6輥軋機(jī)小許多，表1示出了6輥和18輥軋機(jī)的常見(jiàn)輥系參數(shù)。為了滿(mǎn)足縮小工作輥輥徑的同時(shí)，又能滿(mǎn)足穩(wěn)定軋制的雙重需要，18輥軋機(jī)取消了工作輥的軸承座，增加了側(cè)向支撐輥系和止推裝置，從而獲得軋制狀態(tài)下的輥系穩(wěn)定。另外，6輥和18輥軋機(jī)的支承輥平衡裝置和中間輥的彎輥裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)和功能基本完全一樣;在中間輥的竄輥裝置的結(jié)構(gòu)形式上，6輥軋機(jī)采用竄輥梁結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)中間輥竄輥，而18輥軋機(jī)采用竄輥軸承座結(jié)構(gòu)進(jìn)行竄輥;在工作輥彎輥上有區(qū)別，6輥軋機(jī)具有工作輥彎輥裝置，而18輥軋機(jī)沒(méi)有。從傳動(dòng)方式的角度來(lái)看，6輥軋機(jī)多是工作輥傳動(dòng)，部分是中間輥傳動(dòng)，而18輥軋機(jī)都是中間輥傳動(dòng)。
2.2操作維護(hù)方面的比較
6輥軋機(jī)與18輥軋機(jī)在正常生產(chǎn)中，相關(guān)操作維護(hù)的情況說(shuō)明如下。首先，換輥時(shí)間和換輥周期是關(guān)系軋機(jī)生產(chǎn)順暢性、連續(xù)性和效率的重要因素，尤其對(duì)于連軋機(jī)，要求換輥時(shí)間越短越好，其關(guān)系到活套的長(zhǎng)度和產(chǎn)能發(fā)揮。對(duì)于單機(jī)布置的可逆軋機(jī)，特別是對(duì)帶鋼表面粗糙度要求高的產(chǎn)品，則要求在每卷的成品道次換輥，要求工作輥換輥的時(shí)間盡可能的快。表2示出了6輥軋機(jī)的一般換輥時(shí)間和換輥周期。表3示出了18輥軋機(jī)的一般換輥時(shí)間和換輥周期。
以上數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)內(nèi)某生產(chǎn)廠，因不同生產(chǎn)廠管理制度不同，會(huì)有差異。
從上述比較可以看出，6輥軋機(jī)的工作輥換輥時(shí)間比18輥軋機(jī)的工作輥換輥時(shí)間要長(zhǎng)，中間輥和支承輥的換輥時(shí)間則基本相同。由于18輥軋機(jī)具有4個(gè)側(cè)向支撐輥盒，所以有側(cè)支輥盒的更換要求，這一點(diǎn)6輥軋機(jī)是不需要的，但是側(cè)支輥盒換輥頻率不高，約兩周時(shí)間抽出檢查或更換。從以上換輥周期和所消耗的時(shí)間來(lái)說(shuō)，兩種軋機(jī)用于連軋和單機(jī)布置都沒(méi)有問(wèn)題，這在實(shí)際的生產(chǎn)中也得到了廣泛的驗(yàn)證。需要特別說(shuō)明的是，對(duì)于單機(jī)可逆布置用于軋制高質(zhì)量表面要求的鋼種，其要求每卷的成品道次換新的工作輥，從上面的數(shù)據(jù)可以看出，18輥軋機(jī)的工作輥換輥用的時(shí)間更短，只是6輥軋機(jī)工作輥換輥時(shí)間的二分之一，這樣累加起來(lái)，18輥的生產(chǎn)效率會(huì)更高。
另外，從工作輥噸鋼消耗的角度來(lái)說(shuō)，6輥軋機(jī)工作輥的質(zhì)量普遍要比18輥的工作輥的質(zhì)量大許多，平均計(jì)算下來(lái)6輥軋機(jī)的輥耗比較大。從換輥時(shí)間和軋輥消耗這兩個(gè)方面來(lái)看，18輥軋機(jī)軋制高表面質(zhì)量要求的帶鋼更有優(yōu)勢(shì)。另外，從潤(rùn)滑、冷卻介質(zhì)的使用來(lái)說(shuō)，6輥軋機(jī)和18輥軋機(jī)都可以采用乳化液進(jìn)行軋制，兩者沒(méi)有區(qū)別，也不需要配備專(zhuān)門(mén)的消防系統(tǒng)。軋輥磨削和管理方面，18輥軋機(jī)較6輥軋機(jī)稍微復(fù)雜一些，主要是側(cè)支輥盒需要磨削和裝配有一些工作量。
2.3適用范圍
目前6輥軋機(jī)在高強(qiáng)鋼的冷軋領(lǐng)域應(yīng)用較多，軋制鋼種包括HSLA、65Mn、C20、DP和TRIP等，帶鋼抗拉強(qiáng)度至多不大于800MPa，對(duì)于軋制抗拉強(qiáng)度大于800MPa的先進(jìn)高強(qiáng)鋼存在軋制力過(guò)大、輥間接觸應(yīng)力大、板形控制困難、壓下能力不足等諸多問(wèn)題。近年來(lái)18輥軋機(jī)逐漸在高強(qiáng)鋼軋制領(lǐng)域逐漸得到應(yīng)用，已投產(chǎn)的有寶鋼18輥可逆軋機(jī)，以及正在建設(shè)中的首鋼京唐18輥軋機(jī)。其主要軋制產(chǎn)品可以覆蓋6輥軋機(jī)軋制的所有鋼種，并且可以軋制先進(jìn)高強(qiáng)鋼，例如780DP/TRIP，980DP等抗拉強(qiáng)度大于800MPa，甚至達(dá)到1000MPa以上的高強(qiáng)鋼。另外，從軋制薄規(guī)格帶鋼的角度來(lái)看，6輥軋機(jī)無(wú)論是采用單機(jī)可逆布置，還是串列連軋布置，由于工作輥輥徑較大，軋制薄規(guī)格產(chǎn)品受到限制，而18輥軋機(jī)由于工作輥輥徑較小，則可以軋制更薄規(guī)格的帶鋼。在薄規(guī)格帶鋼軋制上18輥軋機(jī)有明顯優(yōu)勢(shì)。圖3示出了6輥和18輥軋機(jī)的帶鋼寬度和可軋厚度之間的關(guān)系。
3 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)以上分析論述可以看出，從結(jié)構(gòu)形式和輥系布置上來(lái)說(shuō)，6輥和18輥軋機(jī)有較多的相似性，但是兩者也有明顯的區(qū)別，核心區(qū)別在于18輥軋機(jī)在具有橫向支撐輥系，這使得18輥軋機(jī)在較小的工作輥直徑情況下，具備很好的橫向剛度，從而能夠獲得軋制狀態(tài)下的輥系穩(wěn)定。小的工作輥直徑又賦予18輥軋機(jī)壓下能力強(qiáng)的特性。
從操作維護(hù)的方便性上來(lái)說(shuō)，6輥和18輥軋機(jī)也具有很多的相似性，兩者都可以很好的用于單機(jī)可逆布置或者串列式連軋布置，但是對(duì)于軋制高表面質(zhì)量要求的高強(qiáng)帶鋼，其要求的換輥頻率很高，特別是單機(jī)可逆軋制，要求每卷在成品道次換輥，在此種生產(chǎn)情況下18輥軋機(jī)的生產(chǎn)效率更高，并且在工作輥消耗方面18輥軋機(jī)更為節(jié)約。
從適用范圍上來(lái)說(shuō)，6輥軋機(jī)適用于軋制一般強(qiáng)度級(jí)別的高強(qiáng)鋼，在軋制更高強(qiáng)度級(jí)別的先進(jìn)高強(qiáng)鋼以及薄規(guī)格產(chǎn)品時(shí)，其具有局限性和不適用性。
18輥軋機(jī)則具有更為廣泛的適用范圍，不但可以軋制一般強(qiáng)度級(jí)別的高強(qiáng)鋼，而且可以很好的滿(mǎn)足更高強(qiáng)度級(jí)別的高強(qiáng)鋼軋制，而且在軋制薄規(guī)格產(chǎn)品上也具有優(yōu)勢(shì)。從這個(gè)角度上來(lái)說(shuō)，可以預(yù)見(jiàn)今后一段時(shí)期在高強(qiáng)鋼軋制的機(jī)型選擇上，18輥軋機(jī)將會(huì)成為優(yōu)選機(jī)型。
參考文獻(xiàn):
［1］王一德．不銹鋼冷軋機(jī)的選擇及應(yīng)用［J］．特殊鋼，2005(03):41-44．
［2］李守衛(wèi)．20輥軋機(jī)與18輥軋機(jī)的比較［J］．甘肅冶金，2019，41(04):46-49
來(lái)源：《甘肅冶金》2021,43(2)
（版權(quán)歸原作者或機(jī)構(gòu)所有）
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