本钢浦项酸洗-轧机联合机组概述

张新科

张新科本钢浦项冷轧薄板有限责任公司117021

摘要随着科技的不断发展，对钢铁的需求的不断增加，要求钢铁厂在生产钢板时即要有良好的产品质量又要有高速的生产能力。时代的要求不仅是针对钢铁厂的产品，同时也是针对钢铁厂的设备提出了要求。本文详细介绍了本钢浦项酸洗-轧机联合机组的主要产品结构、技术参数、工艺流程及先进的生产设备情况。

关键词酸洗-轧机联合机组激光焊机酸洗工艺五机架六辊UCM轧机

1．前言

本钢浦项冷轧薄板有限责任公司是本溪钢铁集团公司与韩国浦项钢铁株式会社共同出资兴建的冷轧厂。其中酸洗-轧机联合机组（简称PL-TCM机组）采用了浅槽紊流式酸洗及五机架六辊轧机进行轧制。这种一体化生产工艺与常规的串列式冷轧机或无头轧制相比，具有工序简单、生产周期短、操作人员少、节约投资、减少占地面积、产品质量好、成材率高等优点。

PL-TCM机组的主要设备多为三菱-日立设计，其中几个重点的设备全部采用的三菱-日立技术，该技术是目前世界上最先进的冷轧技术之一。

2．产品品种和规格

本钢浦项冷轧薄板有限责任公司PL-TCM机组可生产780MPa级以下的冷轧板，生产的品种包括：CQ、DQ、DDQ、EDDQ、SEDDQ、CQ-HSS、DQ/DDQ-HSS、BH-HSS、DP、TRIP等。

机组主要技术参数：

设计年生产能力：190万吨

成品规格：宽度800mm～1850mm

厚度0.20mm～2.5mm

钢卷处径Max.1600mm

钢卷内径Φ508mm;Φ610mm

卷重Max.20T

具体产品情况如表2.1：

表2.1产品及规格

3．PL-TCM机组的主要工艺流程及工艺参数

PL-TCM机组做为本钢浦项冷轧薄板有限责任公司的第一条机组，主要是将热轧原料经过酸洗和轧制处理后，将冷硬板提供给连续退火机组和热镀锌机组进行后序处理。其主要的工艺流程如下：

项目

品种

产量

万吨/年

%

冷轧产品

CQ

18

20

DQ

27

30

DDQ/EDDQ/SEDDQ

31.5

35

HSS

13.5

15

小计

90

100

热镀锌产品（以汽车板为主）

CQ

4.5

10

DQ

11.3

25

DDQ/EDDQ/SEDDQ

19.3

43

HSS

9.9

22

小计

45

100

热镀锌产品（以家电板为主）

FH

1

2.9

CQ

15.3

43.7

DQ

12.95

37

DDQ/EDDQ/SEDDQ

2.24

6.4

HSS

3.5

10

小计

35

100

冷硬产品

CQ

10.34

51.7

DQ

8.24

41.2

DDQ/EDDQ/SEDDQ

1.42

7.1

小计

20

190

100

100

合计

机组主要的技术参数如下:

线速度：入口段Max.600m/min

中间段Max.250m/min

圆盘剪段Max.400m/min

穿带速度：入口段Max.60m/min

中间段Max.30m/min

圆盘剪段Max.60m/min

加速度：入口段Max.60m/min/sce

中间段Max.30m/min/sce

圆盘剪段Max.60m/min/sce

生产能力：最大500t/h

轧机出口最大速度：1650m/min

4．PL-TCM机组主要设备、工艺参数及其特点

4.1激光焊机

PL-TCM机组的激光焊机采用的是三菱-日立的技术，与之配套的焊机选用的是米巴赫12kw的激光焊机。该焊机的特点有：激光源安装在机体上，激光光路固定且短；无需焊丝和焊缝研磨设备；设有焊接过程及焊缝质量检测系统。

主要的技术参数：

型号：米巴赫HSL19型激光焊机

带钢原料尺寸：带钢厚度1.2mm～6.0mm

带钢宽度800mm～1900mm（超规格从0mm～+20mm）

激光输出功率：12KN

焊接参数控制范围：焊接速度Max.15m/min

激光功率Max.12KN

激光偏差-5mm～+5mm

激光头压力Max.40KN

前加热能量Max.40KW

该焊机的优点：适合于各种钢种，焊接质量好，热影响区小，过轧机断带率低。

4.2拉伸矫直机

PL-TCM机组的拉伸矫直机采用两弯一矫的方式，通过弯曲拉伸变形来改善板形，碎裂带钢表面氧化铁皮，以加快化学反应，提高酸洗速度和酸洗质量。其最大延伸率为4％，最大张力达450kN。

主要的技术参数：

张力：Max.45T

延伸率：Max.4.0%

工作辊直径：Φ76mm～Φ80mm

4.3酸洗工艺

PL-TCM机组的酸洗工艺主要采用盐酸浅槽紊流式酸洗工艺，应用流体力学中紊流的作用剪除带钢表面酸液浓度较低的附着层,代之以含酸液浓度较高的酸液，从而加快化学反应，缩短酸洗时间，提高酸洗速度和酸洗质量。其特点是：酸槽中酸液深度浅，易于实现酸液循环，保持酸槽中设定的酸液浓度值；每段酸槽均设有酸液加热循环系统，系统之间设有递流，以实现酸液循环，补充热量，保持设定的酸液浓度和温度；酸槽盖设有内盖，以减少酸液蒸发，节约能量。

酸洗工艺主要分为酸洗槽和清洗槽，其主要的工艺参数如下：

4.3.1酸洗槽

主要作用：清洗带钢表面的氧化铁皮，使酸洗后的钢板表面洁净。

基本的化学反应方程式：

FeO2+2HCL=FeCl2+H2O

Fe3O4+8HCL=2FeCl3+FeCl2+4H2O

Fe2O3+6HCL=2FeCl3+3H2O

Fe+2HCL=FeCl2+H2

主要技术参数：

酸洗液总浓度：190～210g/L

废酸Fe2+含量：小于120g/L

酸洗速度：Max.250m/min

酸洗温度：80℃～85℃

4.3.2清洗槽

主要作用：清洗酸洗后带钢表面残留的H+、Cl-，防止带钢遭到腐蚀。

主要技术参数：

热水温度：60℃～80℃

4.3.3本钢浦项PL-TCM机组酸洗工艺优点

本钢浦项PL-TCM机组选用三菱-日立的三段式喷流酸洗工艺，取消了酸槽内两侧断面较大的回酸沟和底部喷酸集管，从而简化了酸洗槽结构，易于安装、维护。

4.4冷连轧机

本钢浦项PL-TCM机组轧机选用日立公司开发的五机架6辊UCM轧机，除具有工作辊正负弯辊、中间辊轴向窜动功能外，还增设了中间辊正弯辊、采用更小的工作辊直径，因此对带钢的凸度和平坦度控制效果更好，特别适合控制带钢的复合浪形，适合轧制薄规格、硬质、大压下率的产品。

轧机工作辊和中间辊弯辊采用单独的液压缸，避免了动态变规格时正负弯辊切换的死区，利于轧制的稳定。

轧机工作辊和中间辊轴承均采用甘油润滑；支承辊轴承采用稀油润滑，在机架和轴承座之间采用软管快速连接机构；这样，不仅使轴承座结构简单、简化了轴承润滑系统，还减少了维护工作量、节省了换辊操作时间，有利于提高轧机的作业率。工作辊、中间辊均采用平辊辊形，易于轧辊的磨削。

轧制软钢和高强钢采用同一种基油的乳化液循环冷却系统。整个系统配置3个主油箱，，可实现四种操作模式，满足不同硬度、不同厚度、不同品种产品的最优轧制润滑和冷却；过滤考虑了三级，即板式过滤、磁性过滤和反冲洗过滤，使乳化液达到要求的洁净度，确保轧制带钢的高表面质量。磁性过滤器采用永久磁铁式，既满足了轧机过滤要求，又降低了投资。系统的主泵采用可调速变量泵，使乳化液量可随轧制条件的变化而改变，既节省了能源，又减少了乳化液消耗。

轧机主传动采用单传动，具有无长轴效应，速度跟随性好，调速精度高，轧制带钢表面质量好，设备数量少，控制简化，无负荷平衡控制要求，投资节省，减少运行成本等优点。

轧机厚度控制通过1#机架前馈、后馈及BISRAAGC，2#?5#机架MassFlowAGC以及多种厚度补偿，可以达到很高的控制精度；板形控制通过5#轧机出口板形仪的闭环控制，配以轧辊倾斜、工作辊正负弯辊、中间辊正弯辊和轴向窜动，5#机架工作辊分区多段冷却等多种调控手段，控制精度高，板形质量好；动态变规格通过精确的焊缝跟踪确定轧制策略改变点，依次改变轧制速度，辊缝及机架间张力，使新的轧制规程的设定在不停机的情况下完成，从而提高了产量和成材率。

轧机主要技术参数：

轧辊尺寸：（辊身直径*辊身长度）

工作辊：Φ425mm～Φ475mm*1970mm

中间辊：Φ480mm～Φ530mm*2005mm

支撑辊：Φ1250mm～Φ1370mm*1970mm

最大轧制力：24000KN

乳化液系统总流量：30m3/min

工作辊弯辊力：正弯45T

负弯：40T

中间辊弯辊力：正弯Max.65T

支撑辊平衡力38T

分段冷却间距：52mm

本钢浦项PL-TCM机组所采用的五机架6辊UCM轧机，与传统的4辊轧机相比，有了明显的优势。UCM轧机引入中间辊，避免了工作辊与支撑辊的直接接触，通过中间辊的窜辊提高了带钢板形，同时由于工作辊与支撑辊未接触，减少了工作辊因磨擦受热导致的热变形，降低了辊耗，提高了板形精度。

4.5卷取机

本钢浦项PL-TCM机组采用的是卡罗塞尔卷取机，可以在不停机的情况下卷取切分带钢。旋转式的卷取机带有2个外伸卷筒，两卷筒互成180°安装在旋转盘上。每个卷筒通过分配齿轮装置和齿轮副单独传动。旋转盘安放在2个硬制导向轮上，由电机通过齿轮装置和齿轮副旋转到工作位置。

主要技术参数：

卷取钢卷直径：Max.Φ2560mm（并卷时）

Min.Φ1000mm

重量：Max.48T（并卷时，不包括套筒重量）

卷取机：张力Max.91.5KN（1650m/min时）

Max.137.4KN（11000m/min时）

卷取速度Max.1650m/min

卷筒直径：涨开Φ610mm±1.5mm

收缩Φ585mm±2.0mm

皮带助卷器助卷直径：无套筒时Φ610mm

带套筒时约Φ627mm

本钢浦项PL-TCM机组采用的卡罗塞尔卷取机，采用新型回转式双卷筒卷取机。即在一个可转动大支撑盘上带有两个卷筒，取代了传统的两台单卷筒的卷取机，这样既可以缩短5＃轧机出口到卷取机间的长度，减少占地面积，又有利于带钢穿带，使卷取操作更为稳定，提高了轧机作业率。

4.6PL-TCM机组其它设备

本钢浦项PL-TCM机组除去以上特殊设备外，其余设备也都是先进水平。其中较为重要的有活套、圆盘剪、CPC等。

活套：数量3个

作用：保证机组在局部短时间停机的情况下其它部分有足够的能力持续生产。

圆盘剪：数量1对

作用：对原料进行切边，保证产品的边部质量和宽度精度。

CPC：数量8套

作用：对带钢进行纠偏，防止带钢在运行过程中发生跑偏，影响正常生产。

5．结束语：

本钢浦项PL-TCM机组的工艺技术和设备是具有当代世界先进水平的。高强钢和宽料的批量生产，标志着本钢浦项PL-TCM机组技术水平的提高。可以预见，随着生产经验的不断积累，机组设备装备水平的不断提高，本钢浦项的产品将会销售到世界的每一个角落，越来越多的人都将成为本钢浦项的客户。