几十年来,传统的四辊轧机一直是板带轧制领域的首要技术。为了克服这种机型板形调整困难和轧机横向辊缝控制能力差等缺点,日本日立公司与新日铁公司合作,于1970年开始研制新型板带轧机,1972年发明了新型HC优尔辊轧机。这种轧机是在四辊轧机的辊系上增加两个可作轴向移动的中间辊,以便更好的控制板型,被称之为HC优尔辊轧机。6778
优尔辊轧机的基本结构形式有日本日立制作所开发的HC轧机和德国SMS开发的CVC轧机和两种。HC是英文High Crown Control Mill的简称。第一台问世的HC优尔辊轧机安装在日本日立公司日立研究所,它将原有的Φ100/Φ130/Φ300 x400mm三机架冷连轧机的最后一架改装成优尔辊HC轧机。试验成功不久,日本新日铁八幡厂在1974年改装了一台生产用单机可逆式HC优尔辊轧机,Φ100/Φ130/Φ300 x400mm三机架冷连轧(Φ400/Φ530/Φ1420x1420 mm),用于轧制冷轧碳钢,确认了该轧机的板形控制能力,同时在生产率、成本、消耗等生产指标方面也有显著效果。此后,HC优尔辊轧机的应用范围进一步扩大到冷连轧、热连轧和平整领域,轧制品种也由黑色金属扩大到有色金属。在国外,除日本各大钢铁公司普遍采用HC轧机机型外,美国、德国、加拿大、瑞典、巴西、墨西哥、韩国等国家均从日本引进了该轧机。到1987年3月,世界各地已安装投产了189台HC轧机。
目前,国外轧钢技术的发展正朝着两个方向发展:
(1) 工艺流程紧凑化、高效化——轧钢的连续化生产和控轧控冷技术是20世纪钢铁工业标志性的技术进步。它和氧气转炉炼钢、精炼、连铸并列为推动钢铁工业技术进步的三大技术,为紧凑式生产工艺流程奠定了基础。
(2) 轧材性能的高品质化和低成本——轧材性能高品质化,使轧钢生产转向质量型和低成本的轨道上。
正如德国非常重视钢铁工业的可持续发展,制定了包括下列内容的相关计划:开发新钢种,生产满足用户要求的新性能材料;开发新的制造设备,提高劳动生产率和成材率及连续化、自动化水平;开发新工艺,简化或缩短生产流程;回收利用副产品,如炉渣、泥浆、粉尘;保护环境,保护空气、水和土壤;节能,控制CO2排放量;废钢循环使用。
HC轧机在铝热轧机列中应用中也已取得了很多成功经验。现举两个实例:一个是美国凯撒铝和化学公司的五机架串联式热精轧机列中3、4、5机架。该机组是该厂现代化改造的项目,在改造过程中,工厂不停产.只是在原来的精轧机后安装新的五机架串联式热精轧机。根据对HC轧机板凸度控制能力的研究结果,该机列只有F4~F5机架采用HC轧机,F1、F2机架仍采用普通四辊轧机。
另一个实例是目本斯凯铝深各工厂在原来的单机架热精轧机上改造成HC轧机,原轧机牌坊留用,只是将四辊轧机改为HC优尔辊轧机。
国内的发展情况
我国于1982年开始研制HC轧机,由冶金部钢铁研究总院、陕西延伸设备厂和东北重型机械学院共同研制的我国第一台HC优尔辊轧机于1985年试车成功,并投入试生产。
我国从1984年开始对引进的现代化铝板带冷轧机进行系统消化吸收和国产化,从1984年到2006年,洛阳有色金属加工设计研究院为国产铝板带冷轧机的生产代表单位,引领了这一阶段的国产化发展进程;从2002年至目前,以上海捷如重工机电设备有限责任公司为代表的民营企业,加入了铝板带冷轧机的国产化进程,进一步加速了国产铝板带冷轧机的技术进步。
截至2004年底,中国拥有现代化四辊冷轧机108台,生产能力2100kt/a,优尔辊冷轧机约300台,生产能力450kt/a,总计冷轧板带生产能力2550kt/a;截至2005年底,引进轧机的生产能力为1000kt/a,中国四辊轧机的生产能力为2120kt/a。
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