CVC系统在轧机的应用分析

2014-12-13赵继祥

中国科技纵横 2014年17期

关键词：本钢辊缝凸度

赵继祥

(本钢第三冷轧厂,辽宁本溪 117000)

CVC系统在轧机的应用分析

赵继祥

(本钢第三冷轧厂,辽宁本溪 117000)

本钢第三冷轧厂是本钢“十二五”重点项目,其所装备的西马克2280mm五机架六辊CVC冷连轧机是目前世界最先进冷轧机之一,通过对其独有的CVC系统的原理、组成、特点分析及与UCM轧机进行比较,得出CVC轧机代表着未来冷轧技术的发展方向。

冷轧分析比较

1 项目及设备简介

本钢冷轧高强钢技术改造工程是本钢集团有限公司根据“十二五”发展战略规划的重点争取国债项目，也是本钢集团依据《钢铁工业“十二五”发展规划》及《产业结构调整指导目录(2011)》，调整产品结构，提高企业核心竞争力的重要举措。该项目计划总投资约64亿元，设计产能为年产220万吨冷轧板卷，产品定位于高强汽车板和超高强汽车板、高档深冲汽车板、高强家电板等。品种CQ-SEDDQ、HSS以及AHSS，超高强钢强度级别达到1500MPa。产品规模为0.3—2.5X800—2150mm，板幅达到2150mm。项目主要生产设施包括，酸洗轧机联合机组，连续退火机组，重卷检查机组，重卷纵切机组，半自动包装机组，以及磨辊间设备、公辅设施、检化验设施及所需配套水、电、汽等设施。项目主要技术和设备将从国外引进，关键技术和设备均达到世界先进水平。

项目建成投产后，将进一步完善本钢集团钢铁主业的产品结构，提高产品深加工能力和冷轧板比例，每年实现销售收入约118亿元，将形成本溪地区集仓储、贸易、加工、物流配送为一体的综合性板材加工贸易集散地；促进辽宁及本溪区域经济发展。

该项目的核心设备为引进自德国西马克公司的2280mm五机架六辊CVC冷连轧机。CVC是Continuously Variable Croun的英文缩写，所谓CVC轧机就是指为了满足调整热带钢板凸度和板型的需要，将中间辊加工成具有S性辊身的CVC辊，在将上下中间辊相互倒置180度，从而具有中间辊轴向移动时空载辊缝形状连续可变能力的轧机(如图1为CVC辊型与传统辊型的对比)。

中间辊轴向移动可分为正向抽动和反向抽动，其中正向定义为加大辊型凸度的方向，反之定义为反向抽动。该轧机中间辊抽动量为+/-200mm，位置精度为+/-0.5mm，CVC辊的辊型曲线设计在过去常采用二次曲线，目前已经开始采用高次(含三次及四次)曲线以便有利于控制更宽更薄的带钢，其中辊型的最大直径与最小直径之差不超过1毫米，差值过大将使轴向力过大而无法应用。

2 CVC系统组成

每个窜辊系统包括两套窜辊装置，一套用于上中间辊，一套用于下中间辊。每套窜辊装置由两个横移单元组成，分别固定在中间辊弯辊块的入口和出口侧，用螺栓安装在轧机操作侧中间辊弯辊块上(如图2为CVC系统图)。

图1 CVC辊型与传统辊型的对比

图2 CVC系统图

每个横移单元包括：(1)1个机座，由钢板和滑动衬垫组成，容纳可移动的锁定块和移动缸配件。(2)1个液压缸，用于移动块和锁定块。(3)1个由镇定钢、轴衬和锁定销组成的锁定块，锁定块设计成可容纳介质接头的形式。(4)在传动侧，油气润滑接头与用于止推轴承润滑的中间辊轴承座润滑线相连。(5)在传动侧和操作侧，油气润滑接头与用于径向轴承润滑的中间辊轴承座润滑线相连。(6)1个固定在锁定块上的液压缸，用于换辊操作时，操作锁定销和介质接头。

通过锁销向中间辊辊颈传递横移力，通过中间辊CVCPlus轴向移动，获得最佳的辊缝形状。轧制过程中，中间辊CVC移动系统按照L2 计算机指令(依据不同执行器的要求)动作；在换辊时，根据操纵者在操作台发的指令动作。中间辊到达轧机内最终位置后，中间辊锁紧缸自动锁定 CVC轴向移动系统。轧制过程中，在额定载荷和速度时，中间辊也可以根据指令窜辊。

3 CVC轧机与UCM轧机的比较

CVC轧机与UCM轧机是现今世界上装备最为广泛的两种冷轧机，都具有极其优异的性能，但是两相比较也是各有优缺点。UCM轧机由日本三菱-日立公司设计制造，其工作辊弯辊主要用于控制带钢边部板形，能有效减轻带钢边部减薄和裂纹现象。中间辊弯辊主要用于控制带钢中部的形状。中间辊移动主要用于不同带钢宽度的板形调节，使轧机横向刚度趋于无穷大，使带钢平直度得到有效的控制。且轧辊不带原始凸度，减少磨削及换辊次数。但UCM轧机的不足之处是在预设定中间辊横移时，相对工作辊和支承辊移动，易擦伤辊面，且辊身间接触长度减小致使工作辊和支承辊磨损较快(如图3为UCM轧机)。而CVC轧机的凸度调节范围大，调整CVC辊型可直接改变调节区域和调节幅度。辊间接触压力变化不大，且可以在轧制过程中进行动态调整，参与板形闭环控制，适用于轧制较宽幅的带钢。但是不足之处是辊型复杂，磨削难度大。

4 CVC轧机技术特点

(1)具有良好的带钢平直度控制能力和稳定性，它可以通过调整工作辊的弯辊力和轴向抽动量来获得最佳辊缝从而得到最理想的平直度。(2)其弯辊力在最佳辊缝情况下始终处于最小状态，大大提高了轧辊和轴承的使用寿命。(3)CVC轧机可以使用较小的工作辊直径，从而减小了轧制力，实现了大压下量轧制。(4)CVC轧机减小甚至消除了带钢边缘的厚度差，提高了带钢质量。(5)CVC轧机的轧辊具有连续可变凸度，减少了轧辊的规格和换辊的次数，提高了生产效率。