阶梯板在热轧机组PC精轧机上的应用

吴宝玉

(常州宝菱重工机械有限公司，江苏 常州 213019)

0 前言

某公司热轧机组主要产品为低碳钢、高碳钢、低合金钢、无取向硅钢、有取向硅钢等。设计年产量为370万 t，成品规格为 (1.2～19)mm×(700～1730)mm。此机组采用三菱MH技术，采用了2台粗轧机和7台精轧机，其中在精轧区域F1～F7中，F1～F4机架采用PC轧机，F5～F7机架采用SHIFT轧机。精轧机所有机架压下系统全部采用液压HAGC技术，为了减少压下缸AGC行程和保持轧制线高度，均采用上、下可调阶梯板技术来调节轧制线高度。由于轧材厚度和工作辊辊径不同，F1～F4机架AGC行程为140 mm，F5～F7机架AGC行程为120 mm。下面主要讨论F1～F4机架 (PC轧机)阶梯板的调整方法。

1 机组轧制线工艺要求及阶梯板调整过程

1.1 机组轧制线工艺要求

随着机组轧制生产过程不段的进行，其轧辊将不断的磨损，支承辊和工作辊辊径将不断的减小。然而为保轧制过程能够连续的进行，必须保证其轧制线在一定的范围。热轧机组根据其公司轧制工艺的需要，其轧制线必须保证在－11～+25 mm(理论轧制线+800 mm)。

1.2 阶梯板调整过程

换辊的主要步骤为:

(3)旧的上、下工作辊一起抽出，然后旧的支承辊抽出;

(4)根据新轧辊直径选择合适的上、下阶梯厚度;

(5)将新轧辊装入机架。

3 上、下各阶梯板及调整板的技术参数及轧机辊系调整图

3.1 上、下各调整板的技术参数

(1)上调整板参数

上阶梯板:4个台阶，分别为50 mm/75 mm/100 mm/125 mm

上支承辊调整垫板:20～90 mm(5 mm一个台阶，具体配置见表1)

(2)下阶梯板参数

台阶数量:17

台阶高度:12 mm

最小台阶:50 mm(具体尺寸及换辊挡见图1)

图1 下阶梯板尺寸及换辊挡Fig.1 Size of lower step liner and position of roll change

3.2 轧机辊系调整图

机组热轧PC轧机中轧辊直径:支承辊为1600～1450 mm;工作辊为835～735 mm。辊系调整图如图2所示，其中左边为支承辊和工作辊最大尺寸，轧制线为最高时的状态 (此时阶梯板为3挡)，右边为支承辊和工作辊最小尺寸，阶梯板为最厚状态 (此时阶梯板为17挡)。

图2 辊系调整图Fig.2 Diagram of roll system adjustment

4 上、下各阶梯板的阶梯选择计算

4.1 下阶梯板的阶梯选择计算

下阶梯板的阶梯选择主要目的是调整轧制线在规定的工艺范围内，机组热轧机轧制线要求在－11～+25 mm(标高为+800 mm时候)。由附图2可以得出轧制线高度

式中，H为轧制线高度差;A为下窗口中固定不变尺寸1430 mm;d1为下支承辊直径1600～1450 mm;d2为下工作辊直径835～735 mm;t为下阶梯板厚度。

其中A=3190－125－1600/2－835=1430 mm(由附图2最大辊径状态尺寸可以计算得出)，此时轧制线标高为+825 mm，为最高轧制线。机组要求最低轧制线为+789 mm，所以在不同阶梯板情况下算出的H值只要在0～+36 mm之间，此阶梯板即符合要求。由此可以把公式1可以简化为

(1)当支承辊和工作都是最大直径时，可以求出89≤t≤125，即能适合的台阶为1，2，3三个台阶，(89尺寸的台阶没有，适合的最小台阶为第1台阶)。

(2)当支承辊和工作都是最小直径时，可以求出264≤t≤300，即能适合的台阶为15，16，17三个台阶。

通过以上的算法，在每次换辊得出辊子直径后，可以得出相应的下阶梯板厚度，根据轧制工艺选择相应的阶梯板。

4.2 上阶梯板的阶梯选择计算

上阶梯板的厚度的确定主要是和所有支撑辊、工作辊、下阶梯板、上支承辊垫板的厚度有关，其目的主要保证工作辊辊缝、AGC油缸行程。通过附图2可以得出上阶梯板厚度:

式中，Tstep为上阶梯板厚度;G为辊缝70 mm;d3为上支承辊直径1600～1450 mm;d4为上工作辊直径835～735 mm;Tst为上支承辊垫板厚度(见表1);X为油缸行程0～140 mm;B为上窗口中固定不变尺寸2002 mm;其中B=3780－70－1600/2－835－20－50－3=2002 mm(由附图2最大辊径状态尺寸可以计算得出)。机组热轧机其辊缝要求为70 mm，且上阶梯板设计台阶高度为25 mm，分别为50 mm/75 mm/100 mm/125 mm。由于辊径的变化由上阶梯板和AGC油缸共同来补偿，所以公式 (2)可以简化为

将新辊尺寸和已知垫板尺寸代入公式 (3)可以求出剩余变化尺寸，得出以下的上阶梯板判断标准:50≤Tstep+X＜75，上阶梯板用50 mm

75≤Tstep+X＜100，上阶梯板用75 mm

100≤Tstep+X＜125，上阶梯板用100 mm

125≤Tstep+X，上阶梯板用125 mm

(1)当支承辊和工作都是最大直径时，AGC行程要加上70 mm(辊缝0位标定)。

①假如下阶梯板用第3级，厚度为125 mm时可以求出:

Tstep+X=53 mm，即选用50 mm台阶，此时AGC行程为3+70 mm。

②假如阶梯板用第1级，厚度为101 mm时可以求出:

Tstep+X=77 mm，即选用75 mm台阶，此时AGC行程为2+70 mm。

(2)当支承辊和工作都是最小直径时，AGC行程要加上70 mm(辊缝0位标定)。

①假如下阶梯板用第17级，厚度为293 mm时可以求出:

Tstep+X=165 mm，即选用125 mm台阶，此时AGC行程为40+70 mm。

②假如阶梯板用第15级，厚度为269 mm时可以求出:

Tstep+X=189 mm，即选用125 mm台阶，此时AGC行程为64+70 mm。

以上极限状态的AGC行程均在其设计范围内。

5 结束语

从某公司热轧机组PC精轧机的结构和其轧制工艺出发，详细的分析了辊径变化、轧制线变化、辊缝和阶梯板厚度的关系，推导了选择合适上、下阶梯板的公式。为现场轧制生产提供了理论依据。