中厚板轧制车间设计综述.docx

1、中厚板轧制车间设计综述1.前言建国以来到2000年前后我国厚板轧机发展比较缓慢，这一时期我国共计拥有25套中厚板轧机，其原设计能力为1600万t/a左右。鞍钢1958年投产的半连续轧板厂和武钢1968年投产的轧板厂的2800/2800mm厚板轧机，这两套厚板轧机均为原苏联设计和制造，是当时我国最大和比较完善的中厚板生产设备，设计产品规格为（450）10002500（400018000）mm。50、60年代大炼钢铁时期和其后，我国自行设计制造了一大批23002800mm中厚板轧机并建于各省骨干钢铁企业中。舞阳钢铁公司1978年建成投产一套4200mm特厚板轧机，完全由国内自力更生进行设计和制造建

2、设的。90年代初期上海浦钢、鞍钢、邯钢、首钢（秦皇岛厂）引进的4200、4300、3000、3450mm四套厚板轧机及生产线的二手设备，国内做必要改造并补齐相应配套设施而较快地建成投产。我国到2000年前后已有的25套中厚板轧机按辊身长度划分情况如下：6套辊身长度 3450 4300mm轧机；5套辊身长度 28003000mm轧机；14套辊身长度23002500mm轧机。从以上轧机分析，有14套轧机的辊身长度为2300 2500mm，从而在半个世纪以来我国所生产的宽度2000mm及以下中厚钢板占据了市场的主导地位，钢板厚度主要是5（6） 25mm。这就是至今我们习惯于把中厚板、厚板、宽厚板轧机

3、笼统地称为中厚板轧机的原因。而现在，为了和国际接轨以统称为厚板轧机前面冠以辊身长度为宜。在仅拥有25套厚板轧机的年代，能生产的钢板宽度到3000mm的轧机为6套，能生产板宽到4100mm的轧机仅有2套（鞍钢、舞钢）；能生产钢板厚度100mm以上的轧机有3套（鞍钢、舞钢、济钢），舞钢4200mm特厚板轧机设计最大产品厚度为250mm、试生产过最大厚度达300mm。舞钢4200mm特厚板轧机和鞍钢的4300mm厚板轧机都生产国防工业和造舰艇用的厚钢板；舞钢为三峡工程生产了船闸用95375012000mm的厚钢板。上述的25套厚板轧机经几次技术改造普遍都装备了厚度控制系统，各中厚板厂在三辊劳特式更新

4、为四辊式轧机时普遍将轧辊长度加长了。这批厚板轧机改造后其产品品种、钢板尺寸精度、板材的性能质量等都有所扩大和提高，尤其受市场需求的拉动产量普遍提高，25套厚板轧机实际年产量超过2000万t。但是，由于受原来种种条件的限制，其技术装备水平还是不高，有些重要的新技术还难以采用，其产量、品种、规格及尺寸精度、产品质量等方面都还远不能满足国民经济各部门的发展需要和科学技术现代化的要求。这就是从2001年开始至今还在大批地建设新型现代化厚板轧机的缘故，尤其是建4100mm以上宽厚板轧机。原有的这25套厚板轧机除个别的被拆除或淘汰之外，在下面第2节中均列入相应辊身长度级别的一览表中。鞍钢半连轧厂1996年

5、原地进行改造时已将原来2800/1700mm半连续轧机拆除。我国现有和在建（含计划建）的厚板轧机按轧机辊身长度3000mm以下及3000mm以上分类：(1)我国3000mm以下中厚板轧机 序号 公司（工厂）名 投产/改造时间 轧机规格和型式 设计轧机能力*1 产品规格 （mm） （mm） 粗轧机 精轧机 （万吨/年） 厚度 宽度 1 鞍钢集团公司中板厂 粗轧改造：2000 精轧改造：1993.9 2500二辊 2450四辊 60（120） 4.5-22 1400-2000 2 安阳钢铁集团公司中板厂 2006粗轧 1996精轧 2800四辊 2800四辊 100（150） 6-40 1400-

6、2440 3 五矿营口中板有限责任公司 2003.3粗轧 1988.12精轧 2800二辊（二手）2500四辊 65（120） 4.5-40 1500-2500 4 天津天盾中板厂 1994 2400四辊 2400四辊 100 5-25 1400-2000 5 天津钢铁公司中板厂 2500四辊（新） 2500四辊（新） 60（100） 5-25 1600-2000 6 济南钢铁公司中板厂 2005.2粗轧更新 1989精轧 2500四辊 2500四辊 65（100） 5-25 1400-2000 7 海第一钢铁公司中板厂 1972 2300二辊 2300四辊 25 6-20 1600-2000

7、 8 南京钢铁集团公司中板厂 1994.9 2006.12更新粗轧 2800四辊（更新）2700四辊 （2500） 更换主电机 80（100） 5-25（30）1400-2100以上 9 马鞍山钢铁集团公司中板厂 1975.4 2350二辊 2450四辊 50（100） 6-30 1500-2000 10 太原钢铁集团公司五轧厂 1966.8 2300二辊 2300四辊 40 6-20 1600-2000 11 酒泉钢铁公司中板厂 1998.9 2800四辊 50（90） 6-60 1500-2500 12 新余钢铁公司中板厂 1994.9/2008改造 2500四辊 2900四辊（新）160

8、 5-100 1600-2800 13 重庆钢铁公司第五轧钢厂 1984.4/2003 2750二辊（更新）2450四辊 65（120） 6-40 1500-2000 14 昆明钢铁公司第二轧钢厂 1971 2300三辊 30 6-25 1400-2000 15 韶关钢铁公司中板厂 1996.12 2500四辊 55（80） 6-40 1400-2000 16 唐山建城钢铁公司中厚板厂 2350四辊 50 6-40 1500-2000 17 江苏西城（江阴）钢铁公司 2007年 2800四辊 60 10-50 1500-2500 18 江苏飞达公司中厚板厂 约2005年11月 约2800四辊

9、60 10-50 1500-2500 19 福鼎龙安钢铁公司 2006 2800二辊 2350四辊 80 5-25 1400-2000 产能合计 1255（1685） 注：（ ）中为实际产能或可达到产能上述中中3000mm以下厚板轧机按辊身长度分类如下：13套辊身长度 2300 2500 mm轧机，产能745（1065）万t/a；6套辊身长度 2700 2900mm轧机 ，产能510（620）万t/a；合计 19套23002900mm轧机，产能1255（1685）万t/a。（2）3000mm以上厚板轧机 序号 公司（工厂）名 投产/改造时间 轧机规格和型式 设计轧机能力*1 产品规格 （mm）

10、 （mm） 粗轧机 精轧机 （万吨/年） 厚度 宽度 1 鞍钢新轧钢有限公司厚板厂 1993.7/2003.9 4300四辊 100（130） 6-150 1400-4100 2 首钢秦皇岛板材有限公司 1993.3 3450四辊 50（80） 6-50 1000-3000 （二手） 3 首钢总公司厚板厂 1996.12/2003.1 3500四辊 60（100） 6-50 1500-3200 （更新） 4 舞阳钢铁公司特厚板厂 1978 4200四辊 80（120） 8-250 1500-4000 5 邯郸钢铁集团公司第一中板厂 1993.9 3000四辊 50（90） 5-25 1400-

11、2500 （二手） 6 济南钢铁公司厚板厂 1998.2/2001.12 3200四辊 3500四辊） 80（200） 6-100 1500-3200 （二手） （新） 7 新疆八一钢铁公司厚板厂*2 计划2008.12 4200四辊 3500四辊 100（140） 6-80 2000-4000 （二手） 8 武汉钢铁集团公司轧板厂 1968.8/1999.3 2800四辊 3000四辊 80 8-50 1500-2700 9 柳州钢铁公司中板厂 1998.7精轧 （更新） 2004粗轧 3000四辊 3000四辊 60（120） 6-60 1500-2500 10 南钢3500中厚板卷厂 2

12、004.9 3500炉卷轧机 100 卷：2.5-20 板：4.5-50 1600-2500 1600-3200 11 韶钢3450中厚板厂 2005.3 3450四辊式 100 板： 9-40 1500-3200 12 安阳钢铁公司3450中厚板（卷）厂 2005.9 3450炉卷轧机 110 （卷：2.5-20） 板：4.5-50 （1500-2500） 1500-3200 13 新余钢铁公司3800厚板厂 2005.4 3800四辊 3800四辊 80（120） 6-100 1500-3560 14 华菱股份湘潭钢铁公司1号3800厚板厂 2005.10 3800四辊 3800四辊 12

13、0（140） 6-120 1500-3600 15 华菱股份湘潭钢铁公司2号3800厚板厂 2008.8 3800四辊 100 （8） 12-120 1500-3600 16 宝钢集团公司5000宽厚板厂 FM：2005.3 RM：2008.12 5000四辊 5000四辊 180 5-150 900-4800 （400） 17 首钢秦皇岛板材公司4300宽厚板厂 2006.10 4300四辊 4300四辊 120（180） 5-100 1500-4100 18 沙钢集团公司5000宽厚板厂（1号线） 2006.12 5000四辊 150 5-150 900-4800 19 舞钢公司4100厚

14、板厂 2007.2 4100四辊 4100四辊 100（120） 6-80 1500-3900 20 鞍钢集团公司营口5500/5000宽厚板厂 2008年底 5500四辊 5000四辊 200 5-150 900-5300 （400） 21 五矿营口中板有限公司宽厚板厂 计划2009年8月 5000四辊 5000四辊 200 5-150 900-4800 （400） 22 包钢集团公司3800厚板厂 2007年9月 （3800四辊） 3800四辊 120（150） 6-100 1500-3600 23 莱钢集团公司4300厚板厂 2008年12月 4300四辊 4300四辊 180 5-10

15、0 1500-4100 24 武钢集团鄂城4300厚板厂 2008年10月 （4300四辊） 4300四辊 120（160） 5-100 1500-4100 25 宝钢集团罗泾4200厚板厂 2008年3月 4200四辊 4200四辊 160 5-200 1800-4000 26 天津钢铁公司中板厂（塘沽新建） 2006年6月 3500四辊 3500四辊 150 6-60 2000-3300 27 邯钢集团3500第二中厚板厂 2006年6月 3500四辊 100 6-50 1500-3200 （80） 28 唐山中厚板材有限公司3500中厚板厂 2006年8月 3500四辊 3500四辊 1

16、50 5-80 2000-3300 29 太钢集团临汾公司中厚板厂 2005（粗） 3400四辊 3300四辊 120 6-80 1500-3000 /2007（精） 30 河北普阳钢铁公司中厚板厂 2005.10 3500四辊 80 6-50 1500-3200 31 河北敬业集团轧钢公司 2006年二季度 3000四辊 3000四辊 100 5-50 1000-2700 32 河北文丰实业中板厂 2004年二季度 2800二辊 3000四辊 80（120） 6-60 1500-2600 33 河南安阳永兴钢铁公司 2005年一期 （3500四辊） 3500四辊 80（120） 6-60 1

17、500-3200 34 河南西峡汉冶中板厂 2005.8 二手3200四辊 3500四辊 120 6-120 1500-3300 35 江苏无锡兆顺中厚板厂 2005年 3300四辊 3300四辊 120 6-60 1500-3000 （3500） （3500） 36 河南南阳汉冶钢铁公司厚板厂 2008年 3800四辊 120 8-120 1500-3000 37 贵州水城钢铁公司中厚板厂 3500四辊 100 6-60 1500-3300 （100） 38 福建三明钢铁公司中厚板厂 2007年3月 （3000四辊） 3000四辊 80（120） 5-50 1000-2700 39 重钢公司

18、长寿新厂址厚板厂 计划2009 4100四辊 4100四辊 180 6-120 1500-3800 /2010年 40 河北敬业集团轧钢公司 计划2009年 （3800四辊） 3800四辊 150（180） 6-60 1600-3600 41 沙钢集团5000宽厚板厂（二号线） 计划2009年7月 5000四辊 175 5-50 2500-4800 42 河南汉冶钢铁公司厚板厂 2008年底 4100四辊 4100四辊 130（180） 6-120 1500-3800 43 邯钢集团第三中厚板厂 预计2009年 3500四辊 100 6-100 1500-3300 44 江苏兴澄特钢公司中厚板

19、卷厂 计划2009年9月 3500炉卷轧机 100 卷：2.5-20 板：5-50 1500-2500 1500-3200 45 江西九江钢铁公司中厚板厂 预计2009年9月 3500四辊 3500四辊 130 6-60 1500-3300 46 广东珠海奥裕丰钢铁公司厚板厂 预计2009年10月3500四辊 3500四辊 140 6-60 1500-3300 47 宁波钢铁有限公司宽厚板厂 计划2009年9月 4300四辊 4300四辊 160 5150 1300-4100 48 江苏兴澄特钢公司宽厚板厂 计划2010年2月 4300四辊 4300四辊 165 6300 900-4100 4

20、9 华菱股份湘钢5000/5000宽厚板厂 预计2010 5000四辊 5000四辊 200 6400 900-4800 /2011年 50 沙钢5000/5000宽厚板厂（3号线） 预计2011年 5000四辊 5000四辊 220 5300 900-4800 51 唐钢集团公司5000宽厚板厂 预计2010年10月5000四辊 150 （5）6150 900-4800 52 天津钢铁公司5000宽厚板厂 预计2011年 5000四辊 150 （5）6150 900-4800 53 首钢宝业公司（乐亭）宽厚板厂 预计2011年 5000四辊 5000四辊 200 （5）6150 900-48

21、00 54 宝钢股份罗泾分公司5000宽厚板厂 预计2010 5000四辊 5000四辊 160 5200 900-4800 /2011年 55 广西防城港钢铁项目宽厚板轧机 预计2010 5500四辊 5500四辊 250 5150 900-5300 /2011年 （5000） （400） 56 舞钢公司5000/5000宽厚板轧机 预计2010年 5000四辊 5000四辊 180（220）5400 900-4800 57 济钢集团公司4300宽厚板厂 预计2010年 4300四辊 4300四辊 180 5100 1500-4100 产能合计 7320（8190） 注：*1. （）中为实际

22、产能或可能达到的产能。*2. 浦钢公司的厚板厂为2010年上海世博会已停产， 4200/3500厚板轧机设备迁建在八一钢厂。*3. 序号42-46、51-53、55轧机的设计产能、产品规格是参照同类轧机的。*4. 受世界性金融危机影响，上述中在建和计划建的厚板轧机投产时间可能有变化。上述中3000mm以上厚板轧机已投产的37套轧机按辊身长度分：20套辊身长度 3000 3500mm轧机，产能1870（2280）万t/a；5套辊身长度 3800mm 轧机，产能540（630）万t/a；9套辊身长度 4100 4300mm轧机，产能1090（1370）万t/a；3套辊身长度 5000mm 轧机，产

23、能530万t/a。合计37套3000 5000mm轧机，产能4030（4810）万t/a。在建及计划建的20套轧机分类如下：6套辊身长度 35003800mm轧机，产能720（750）万t/a；4套辊身长度 4100 4300mm轧机，产能685万t/a；10套辊身长度 5000 5500mm轧机，产能1885（1925）万t/a；合计20套在建及计划建轧机，产能3290（3360）万t/a。我国现代厚板轧机是21世纪开始建设，虽然时间上较晚但建设速度很快，已建和在建4100mm以上厚板轧机为24套，其中以4300mm和5000mm轧机规格较多现代厚板轧机主要参数（实例） 序号 轧机技术参数

24、5000mm宽厚板轧机 4300mm厚板轧机 粗轧机 精轧机*1 粗轧机*1 精轧机 1 轧机型式 四辊可逆式 四辊可逆式 四辊可逆式 四辊可逆式 2 工作辊尺寸（mm） 1240/11405100 1210/11105300 1210/11104300 1210/11104600 3 支撑辊尺寸（mm） 2300/21004950 2300/21004950 2200/20004200 2200/20004200 4 轧制压力（工作、kN） 100000 100000 90000 90000 5 轧机模数(kN/mm) 8500（实测） 8400（测试） 9000 9000 6 主电机功率、

25、转数 28000KW 210000KW 27200KW 29000KW 040/80r/min 050/120r/min 040/80r/min 050/120r/min 7 最大轧制速度（m/s） 02.6/5.2 3.0/7.3 2.53/5.06 3.16/7.60 8 最大轧制 额定 21910 21910 21720 21720 力矩 (kN-m) 最大 23820(O.L200%)2 23820(O.L200%) 24300(O.L225%) 24300(O.L225%) 4775(O.L250%) 24298(O.L225%) 9 机械 行程 最大开口度1100 最大开口度550

26、 最大开口度400 最大开口度400 压下 （mm） （新辊） （新辊） （新辊） （新辊） 速度（mm/s） 最大70mm/s 最大50mm/s 最大25mm/s 最大25mm/s 10 液压 柱塞直径（mm） 1650 1650 1580 1580 压下 系统压力（BAR） max.290 max.290 max.290 max.290 (AGC) 最大、有效行程 （mm）95/85 95/85 110 110 位置精度（mm） 0.01 0.01 速度5mm/s 速度5mm/s 11 工作辊弯辊力（kN/侧） max.4000 kN/侧 max.4000 kN/侧 12 工作辊移动 15

27、0mm（CVCPLUS） 150mm(SMARTCROWN) 13 工作辊换辊方式 快速换辊 快速换辊 快速换辊 快速换辊注：*1 轧机出口设立辊上述中所列厚板轧机最大轧制压力为100000kN、单位辊身长度轧制力达20kN/mm和20.9kN/mm，单位辊身长轧机功率为2.0kW/mm和2.09kW/mm，均超过日本20世纪70年代所建的厚板轧机。厚板轧机刚度模数为85009000kN/mm，这项参数接近日本现有2套5500mm厚板轧机的9467kN/mm。我国5000mm及4300mm四辊轧机支承辊最大直径为2300 mm及2200mm，日本上世纪共建有4套5500mm四辊宽厚板轧机，其支

28、承辊直径为2400mm。我国5000mm及4300mm宽厚板轧机最大轧机速度为7.0 7.6m/s，已超过日本JFE水岛厂5500mm宽厚板轧机7.5m/s的最大速度。厚板轧制的效能和质量关键取决于轧机本身的刚度、轧机的力能参数及所具备的功能，在此基础上要有良好的软件及先进的操作技术。现代厚板轧机应具备的特性和控制功能主要是：（1）轧机牌坊及其整体的刚度高；（2）轧机具有足够大的轧制压力，能进行控制轧制；（3）粗轧道次轧机能输出大的力矩，而成品轧制阶段速度要高，这必然要求主电机功率要大；（4）必需配备有功能很强的液压AGC系统；（5）工作辊液压弯辊系统也是必备的，工作辊窜动（WRS）随板型控制

29、方式而设；（6）选择先进实用的板型控制（凸度及平直度控制）系统；（7）附设立辊用于头尾液压短行程控制（SSC）及全长自动宽度控制（AWC）；（8）运用Hy. AGC或者再加上立辊SSC，用于板坯粗轧前几道次矩形化轧制，即平面形状控制。我国近10年来新建并投产的厚板轧机其装备水平按轧机规格在3500mm以上的轧机基本都具有现代化水平。3500mm这一级有3套中厚板卷轧机（炉卷轧机或预留卷取炉），其装备水平较高并设有立辊及AWC系统。在3800mm这级厚板轧机中也有3套轧机具有现代化装备水平。已生产和新投产的4100 4300mm宽厚板轧机有9套，其中新建轧机（含轧机更新）为6套，轧机本体都具备现

30、代化的装备水平，然而以两套双机架轧机，即4200/4200mm及4300/4300mm宽厚板轧机的技术装备程度及轧制工艺控制功能都比较完善，水平也比较高。从现代化的技术装备和轧制工艺控制软硬件功能的完善程度及控制水平来看，5000/5000mm和5500/5000mm宽厚板轧机是我国当代两套最高水平和最完善的宽厚板轧机。 生产技术方面的进步：一、自动厚度控制装置液压AGC 现代厚板轧机都设有两套压下系统。一套是高速电动机械压下系统，它是由两台直流电动机通过涡轮减速机、压下螺栓和螺母在空载下调整辊缝。另一套是低速高精度的压下系统，在负载下调整辊缝，实现厚度自动控制，以消除在加热中“黑印”所造成的

31、纵向厚度不均并可达到高精度的成品厚度公差，以及提高成材率。液压AGC的特点是压下速度快、压下加速快，压下精确度高。二、弯辊装置 板厚精度（纵、横向厚度）和板型是衡量板带钢几何尺寸精度和两大指标。纵向厚度差的控制是通过液压AGC完成，而横向厚度差和板型的控制是用预压弯辊来实现。弯辊装置可用补偿轧辊在轧制过程中产生的磨损和凸度，以提高宽度方向的板厚的均匀性与改善板型。 并可为减少换辊次数。三、快速换辊 现代宽厚板轧机都设快速换辊装置。工作辊换辊一般采用小车横移快速换辊，更换一对工作辊需610分钟。换支撑辊是通过液压和电驱动的换辊滑车进行。为了配合快速换辊需要尽可能节约辅助时间，因此相应要求：1）轧机主电机设有爬行速度及准确的停车系统。2）