全连续式热轧窄带钢生产工艺优化

全连续式热轧窄带钢生产工艺优化

张桂南 刘德红 张长宏

摘要：介绍了莱钢500mm热带生产线的钢坯输送、加热、轧制、成品收集及自动

控制等方面的工艺改进措施，使生产线的工艺结构及工艺环境得到优化，并提出

了今后的工作重点。

关键词：热轧；窄带钢；工艺优化

The technology optimization of continuous hot narrow strip rolling

ZHANGGui-nan,LIUDe-hong,ZHANGChang-hong

(Steel Rolling plant,Laiwu Iron & Steel Co.,Ltd.,Laiwu 271126,China)

Abstract:The improved process of 500mm hot rolling line, such as billet

delivery, heating, product collecting and automatic control,etc. are

introduced. The can optimize process structure and environment. Mean

while, the focal points of the work ahead are pointed out in thispaper.

Keywords:hot rolling; narrow strip steel;technology optimization

1前言

莱钢500mm全连续式热轧窄带生产线，具有自动化程度高，轧机能力大等特

点。采用100～120mm×190～360mm的初轧扁坯，生产供焊管和冷轧用的2.0～

7.0mm×183～353mm热轧窄带钢，主要钢种为碳素结构钢、优质钢和低合金钢，

年生产能力为16万t。自投产以来，产量逐年增加，1998年已达40万t/a，成

材率。合格率分别为95.50%、98.36%,电耗86.42kWh/t,燃耗1.20GJ/t,工序能

耗78.4kg/t,辊耗2.18kg/t,日历作业率为62.08%。

近年来，莱钢围绕提高实物质量，进行了一系列工艺改进，并取得了明显效

果。

2工艺改进措施

2.1新建步进式加热炉

1996年11月新建了步进式加热炉以替代已到大修期的推钢式加热炉。该炉

加热能力为100t/h。为了保证加热质量，采用了全平焰炉顶烧嘴及步进梁错开

布置等技术，钢坯加热温度均匀，表面与中心温差不大于30℃。水管黑印温差

大为降低。炉子热工自动控制仪表采用DCS系统，钢坯装出炉及炉内的运送设备

全部采用PLC自动控制，并配备微机自动加热功能。

2.2采用热送热装技术，减少能源消耗

为了与新建加热炉配套，同时考虑了初轧坯热送热装技术，增加了拉钢机移

钢长度，使拉钢机送来的钢坯可直接进入加热炉入炉辊道。改造后坯料入炉流程

见图1。消除了改造前坯料入炉对行车的依赖性，缩短了坯料入炉的传搁时间，

入炉流程考虑了上下工序的协调和在线短时缓冲措施及在线清理的可能性。热送

热装率从改造前的50%提高到90%～95%,平均热装温度从400～500℃提高到

800～850℃，减少了能源消耗。

图1 改造后钢坯入炉流程

1-初轧机；2-剪机；3-拉钢机；4-收集台；5-堆放装置；

6-入炉辊道；7-过跨车；8-步进加热炉；9-热带轧机

2.3完善除鳞手段，保证表面质量

钢坯炉生氧化铁皮原设计用10～12MPa的高压水冲洗。由于高压水泵故障率

高，因此采用2台中压泵交替工作，除鳞水压为1.2～2.2MPa,实践证明，能较

好地清除氧化铁皮。

针对精轧机R2后氧化铁皮较多的问题，增设了氧化铁皮清理装置，结合原

设计精轧机组前的除鳞措施，有效地保证了带钢的表面质量。

2.4改造中间活套，实现机组连轧

步进式加热炉投产后，坯料长度由3.9～5.2m增加到6.0～8.0m,超过了21m

的中间辊道长度，因此粗轧和精轧必然要形成连轧。为了避免在该区域拉钢，需

考虑适量的流量缓冲。本次改造采用了一个固定的“V”形高低过渡槽，靠高低

落差使起套位置相对稳定，并形成一定的缓冲量，为避免拉钢赢得足够的调整时

间。

2.5优化收集工艺，提高收集效率

在主轧跨新建一条短程收集线。带卷经3#链直接进入短程收集线，完成在

线打捆、自动称量，在线喷号后，进入新建成品区，见图2。

图2 收集线改造前后工艺布置

(虚线为改造后的成品物流)

1-卷取机；2-3链；3-4链；4-新4链；

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5-5链；6-称量辊道；7-收集槽；8-电子称；9-过跨车

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2.6完善在线检测手段，提高尺寸控制精度

在精轧出口配备了在线自动检测装置。由于该装置位于精轧出口处，检测环

境差，且带钢运行经常呈现不稳定现象，对检测精度造成影响。本次改造采用

JGC-K3B型光电测宽仪，测量精度为0.01mm。检测方式由平测改为立测，检测点

设在其中一条通道上。测厚仪去掉了“C”型框架，将发射源与接收装置分别安

装在导槽两侧，与新上测宽仪设在同一通道上，能很好掌握厚度、宽度的同条对

应关系。运行结果表明，提高了尺寸控制精度。

2.7开发计算机控制系统，提高过程自动化水平

该生产线分布式计算机控制系统，由北京科技大学、武汉冶金科技大学和莱

钢合作开发。从辊缝压靠、辊缝设定到活套闭环控制及厚度、宽度自动控制，全

部由计算机系统控制，且该系统具有完善的自学习功能。

系统设置有全自动和半自动两种控制方式，人工干预是优先执行的指令。系

统配置的短行程控制系统可有效地克服连轧存在的带钢宽度控制难题。目前全自

动控制方式的细节问题正在完善。半自动控制方式已成功地应用于过程控制。

2.8不断完善工艺措施，提高工艺保证力度

首先完善导卫装置，提高导卫的可靠性。根据工艺条件的需要，将精轧的

F4～F6进口导卫改成带上下卫板和左右导板盒的盒式结构。并对导卫结构进行

完善，在下卫板和左右导板相接触的部位，分别刨上相吻合的2对台阶，使下卫

板与导板间形成镶嵌结构，保证了下卫板的固定可靠，为工艺顺行提供了可靠的

保证。

另外，简化三角区导槽的结构，由带水冷层的焊接件改为ZG35无水导槽，

结构简单，耐磨性好，不需维护且改善区域内设备的工作环境。

3今后工作重点

经过不断的改造和完善，使莱钢500mm热带生产线的工艺结构和工艺环境得

到优化。为了发挥其优势，今后的工作重点：

(1) 强化管理，以良好的过程控制手段提高一次合格率，减少质量损失；

(2) 发挥机组能力，进一步扩大生产规模，降低成本，形成规模效益；

(3) 开发新品种，努力在宽、薄规格上实现新的突破；

(4) 提高过程控制和现代管理水平，尽快实现包括生产调度管理在内的生

产过程自动化。

作者简介:张桂南(1965～)，(汉族),山东招远人，技术科副科长，工程师，

。

作者单位:莱芜钢铁股份有限公司轧钢厂，山东莱芜271126 张桂南 刘德红

张长宏