不锈钢复合卷撕分重卷机组技术开发及应用
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完成单位:中国第一重型机械股份公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
李 昕、董伟明、王克刚、郭东慧、郭衍振、杨康成、左玉璞、郭双莲、厉秉奎、魏玉鹏、郭晓捷、陈 奎
1.技术难点
不锈钢复合卷撕分重卷机组将不锈钢复合坯料叠轧后的复合卷分开为单坯料卷,同时对钢卷进行重卷并抛光,获得表面光泽一致的不锈钢复合卷成品。首钢京唐撕分重卷机组是在用户原30万吨横切线基础上改造为撕分重卷抛光线,该机组具有撕分、重卷、粗精抛光及改善板型等多个功能,是我公司首次自主设计研发的不锈钢撕分重卷机组。
针对机组设备难布置、全线多个张力段需分别建张、来料厚度范围大等特点,设计人员对全线工艺、设备组成及控制方案进行了开发设计。由于该机组为改造机组,需要考虑用户原机组设备、厂房空间、基础设施等因素,设计人员对机组布置进行了多次优化整改,最终制定了完善的设计方案。
2.先进性及创新性
创新点1:全新的工艺流程设计
复合钢卷经过热轧后,容易出现瓢曲横弯等板形缺陷,而精抛对板形要求严格,要求板面无褶印、边浪,弓背小于5mm/m。因此板形改善是最大的难题。之前国内无产线能同时完成撕分精抛功能。在无参考资料的条件下,机组设计人员深入开展研究,提出反复折弯加大张力拉伸卷取改善板形的方案,改进张力矫直装置,使塑性渗透率达到了85%。实践证明,该方案对改善不锈钢复合钢卷板形十分有效。产品板形良好,整卷表面光泽一致。
创新点2:机组设备开发设计
整个机组设备为针对不锈钢复合卷工艺全新开发设计,是国内首套专门用于不锈钢复合卷撕分重卷抛光的特种成套装备,没有先例可以参考。以下对主要设备进行简单介绍。
3.发明或创造的科学价值
3.1项目的重要性断提高,对于热轧复合卷类产品也开始有了明确或潜在需求,主要有基建、油气管道(如X65MO+316L等)、城市管网(如输水管道)以及冷轧基料(如复合花纹板、电梯轿厢)。同时热轧复合卷相对于中厚板具有更高的成材率和方便运输等优势,在薄规格基建及结构领域具有较为广泛的需求和成本优势。目前复合卷市场前景向好,需求量逐年大幅攀升。
由于复合钢卷单坯热轧工艺复杂,难以保证产品质量,国内大都采用叠轧(即上下复合钢板对称布置)的方式轧制复合钢卷。目前国内有两条撕分线,最大产品厚度为10mm,表面质量也只能达到粗抛的精度。面对更高级别表面质量的需求,则需要一种新型的复合钢卷撕分精抛机组。
3.2成果的技术水平
(1)机组最大原料厚度可达25.4mm,最大产品厚度可达到14mm。机组厚板开卷及切边能力可达25.4mm、卷取的能力可达到14mm。最高撕分速度可达15m/min。
(2)全线共分开卷区、工艺区、卷取区3个张力段,其中开卷区由开卷机、夹送辊及粗矫直机进行建张,最大张力可达16吨。卷取区由夹送辊建张并经过张力矫直装置放大张力,可与卷取机形成最大30吨的卷取张力。工艺段采用小张力,最大张力为3吨。
(3)机组具有改善板形的功能。对于厚度8mm以下钢板,由张力矫直装置反复折弯并采用大张力拉伸来改善板形。对于厚度8mm以上钢板,由开卷、卷取、粗矫、精矫装置共同作用来改善板形。
(4)机组设有粗抛光机、精抛光机及清洗装置。钢卷表面质量能够达到精抛级别,整卷光泽一致,短丝抛光效果等级精度与对应砂带粗糙度保持一致,即采用60目砂带抛光,板面抛光后光洁度及粗糙度达到60目。
3.3社会效益
(1)产线功能的变更,增加了复合卷品种,使得京唐的钢卷产品序列更丰富。
(2)提高生产节奏、增加产线产量,使多年停用的产线换发新的生命力,生产附加值更高的产品。
(3)复合卷产品作为一种新型材料,应用领域广泛,作为首钢的首发产品,可提高京唐公司声誉。