由首鋼國際工程公司自主集成設(shè)計(jì)的首鋼遷鋼1580 mm熱軋帶鋼生產(chǎn)線，以國際、國內(nèi)兩個(gè)市場(chǎng)為基礎(chǔ)，重點(diǎn)生產(chǎn)高質(zhì)量、高技術(shù)含量、高附加值、市場(chǎng)急需的短缺鋼材品種。積極采用當(dāng)今國際一流的先進(jìn)工藝裝備，形成了一條科技含量高、品種市場(chǎng)競爭力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低的熱軋生產(chǎn)線。
1. 集成創(chuàng)新與產(chǎn)品特點(diǎn)
首鋼國際工程公司作為首鋼遷鋼1580 mm熱軋生產(chǎn)線的整體工藝和工廠設(shè)計(jì)單位，工藝及設(shè)備主要采用自主集成，提高國產(chǎn)及國內(nèi)自主設(shè)計(jì)的比率，降低工程造價(jià)。其中，主軋線設(shè)備設(shè)計(jì)及制造為中國一重集團(tuán);主軋線電氣自動(dòng)化系統(tǒng)、邊部加熱器設(shè)計(jì)及供貨為日本TMEIC公司;新型熱帶硅鋼電磁感應(yīng)加熱爐設(shè)備為由TMEIC公司和首鋼國際工程公司聯(lián)合設(shè)計(jì);加熱爐蓄熱式燒嘴、燃燒控制系統(tǒng)及二級(jí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及供貨為ROZAI公司;側(cè)壓機(jī)設(shè)計(jì)及供貨為SMSD公司;加熱爐及區(qū)域設(shè)備設(shè)計(jì)、鋼卷托盤運(yùn)輸設(shè)備及配套設(shè)計(jì)和供貨均為首鋼國際工程公司。
該生產(chǎn)線主導(dǎo)產(chǎn)品為高附加值精品板材，高強(qiáng)鋼抗拉強(qiáng)度最高可達(dá)1000MPa;戰(zhàn)略產(chǎn)品為取向硅鋼。產(chǎn)品立足華北，輻射沿海并適量參與國際競爭。
該生產(chǎn)線生產(chǎn)的主要鋼種有：碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、高耐候性結(jié)構(gòu)鋼、汽車大梁用鋼、焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼、橋梁用結(jié)構(gòu)鋼、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用熱處理和控軋鋼板、高牌號(hào)無取向硅鋼、普通取向硅鋼、高磁感取向硅鋼、IF鋼、雙相(DP)及多相鋼(MP)、相變誘導(dǎo)塑性鋼(TRIP)等。其中高牌號(hào)無取向硅鋼和取向硅鋼占13.98%。
產(chǎn)品抗拉強(qiáng)度：σb max=1000 MPa
屈服強(qiáng)度：σs max=800 MPa
帶鋼規(guī)格：帶鋼厚度：1.2-12.7 mm;帶鋼寬度：700-1450 mm;鋼卷重量：max. 27.7 t;單位卷重：max. 23kg/mm
連鑄坯規(guī)格：板坯厚度：230mm;板坯寬度：800-1470mm;板坯長度：8000-10500mm。
2.工藝特點(diǎn)和生產(chǎn)線配置
2.1 工藝特點(diǎn)
熱軋廠煉鋼連鑄車間緊湊布置，連鑄機(jī)出坯輥道和加熱爐的上料輥道相接，可實(shí)現(xiàn)直接熱裝工藝。具體熱軋車間工藝流程見圖1。
圖1 熱軋車間工藝流程圖
板坯庫計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)(SYC)對(duì)板坯庫進(jìn)行統(tǒng)一管理。根據(jù)軋制計(jì)劃的要求，計(jì)算機(jī)對(duì)板坯的堆垛、吊車的吊運(yùn)、輥道的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行最佳化處理。設(shè)置有9座保溫爐，實(shí)現(xiàn)硅鋼板坯的保溫。
硅鋼板坯的溫裝軋制：硅鋼板坯通過輥道進(jìn)入板坯庫后，按照板坯庫控制系統(tǒng)(SYC)的指令，必須由板坯夾鉗吊車將板坯堆放到保溫爐中指定的垛位，進(jìn)行堆垛、緩冷和保溫。軋制時(shí)，根據(jù)軋制計(jì)劃，由板坯夾鉗吊車逐塊將板坯從保溫爐取出，吊到板坯運(yùn)輸輥道，經(jīng)核對(duì)后送往加熱爐裝爐輥道，板坯經(jīng)測(cè)長、定位后，由裝鋼機(jī)裝入加熱爐進(jìn)行加熱。
板坯在加熱爐內(nèi)加熱到設(shè)定的板坯出爐溫度后，按照軋制節(jié)奏，用出鋼機(jī)將板坯依次托出、放到加熱爐出爐輥道上。
出爐板坯經(jīng)輥道輸送到高壓水除鱗箱，用高壓水清除板坯表面氧化鐵皮后板坯送往定寬壓力機(jī)，根據(jù)軋制規(guī)程的要求，板坯可進(jìn)行最大達(dá)350mm的減寬。然后板坯由帶附屬立輥二輥可逆式粗軋機(jī)E1R1和帶附屬立輥的四輥可逆式粗軋機(jī)E2R2進(jìn)行軋制，經(jīng)粗軋機(jī)組軋制后的中間坯經(jīng)延遲輥道送往精軋機(jī)區(qū)。需要二次加熱的硅鋼，按計(jì)劃在R1軋制一道次后，在R1軋機(jī)后由托鋼裝置托出軋線，使其離線進(jìn)入電磁感應(yīng)爐加熱(ISF)，完成加熱后，再將其托回軋線進(jìn)行軋制。
中間坯經(jīng)過延遲輥道時(shí)依據(jù)軋制品種和產(chǎn)品規(guī)格的不同而確定是否采用中間坯保溫罩保溫、帶坯邊部加熱器(EH)加熱。飛剪切頭尾后的中間坯經(jīng)精軋高壓水除鱗箱除去二次氧化鐵皮，然后進(jìn)入精軋機(jī)F1-F7進(jìn)行軋制。
精軋機(jī)組的穿帶速度、加速度、最大軋制速度、各機(jī)架壓下量、工作輥竄輥行程、各機(jī)架彎輥力等均由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)按軋制帶鋼的品種和規(guī)格進(jìn)行計(jì)算和設(shè)定，并可動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)板形的閉環(huán)控制。為了有效的控制帶鋼質(zhì)量，在F7精軋機(jī)出口處設(shè)有凸度、平直度、厚度、寬度、溫度等軋線檢測(cè)儀表，在卷取機(jī)入口設(shè)有帶鋼表面質(zhì)量、溫度等軋線檢測(cè)儀表。
精軋機(jī)軋出的帶鋼在熱輸出輥道上由帶鋼層流冷卻系統(tǒng)采用適當(dāng)?shù)睦鋮s制度，將熱軋帶鋼由終軋溫度冷卻到規(guī)定的卷取溫度。
當(dāng)卷取機(jī)咬入帶鋼之前即穿帶時(shí)，熱輸出輥道、夾送輥、助卷輥和卷筒的速度均超前于末機(jī)架軋制速度;當(dāng)帶鋼被卷取機(jī)咬入以后，熱輸出輥道、夾送輥、卷取機(jī)隨精軋機(jī)同步進(jìn)行升速軋制;當(dāng)帶鋼尾部離開末機(jī)架后，熱輸出輥道、夾送輥要減速即滯后于卷取機(jī)卷取速度。卷取后進(jìn)行打捆機(jī)，再由運(yùn)卷小車將鋼卷運(yùn)到托盤運(yùn)輸線，運(yùn)輸線將鋼卷繼續(xù)向后運(yùn)送，經(jīng)稱重，噴印后，運(yùn)輸?shù)綗彳堜摼韼?。需要檢查的鋼卷則送到檢查線，打開鋼卷進(jìn)行檢查后，再卷上，送回運(yùn)輸線，運(yùn)到熱軋鋼卷庫。
2.2 工藝設(shè)備配置(見圖2)
圖2 工藝設(shè)備配置
1)保溫爐
板坯庫共有3跨，內(nèi)設(shè)保溫爐，北側(cè)板坯鑄機(jī)出坯輥道與加熱爐入爐輥道相接，加熱爐出爐輥道延至板坯跨用于回爐坯返庫。為適應(yīng)取向硅鋼集中裝爐、成批軋制、溫裝入爐的要求，在板坯庫設(shè)置9座保溫爐，用于加熱取向硅鋼時(shí)連鑄坯的保溫。每座保溫爐設(shè)4個(gè)垛位，每個(gè)垛位最多裝11塊板坯，共44塊?？傃b爐量最大為約7400 t。保溫爐燃料采用混合煤氣，每座保溫爐設(shè)高、低兩個(gè)爐蓋，爐蓋采用電動(dòng)移蓋機(jī)構(gòu)。 2)步進(jìn)式加熱爐
4 座蓄熱式步進(jìn)加熱爐用于軋制前板坯加熱和生產(chǎn)緩沖。其中1、2號(hào)爐為低溫爐，3、4號(hào)爐為高溫硅鋼爐(4號(hào)爐預(yù)留)。低溫爐出爐溫度1250℃;高溫爐出爐溫度1360℃。加熱爐采用蓄熱式燃燒技術(shù)，其原理是利用蓄熱體吸收高溫?zé)煔獾臒崃?，將空氣加熱?000℃以上，從而最大程度吸收煙氣余熱，提高燃燒效率，節(jié)省燃料。
3)定寬壓力機(jī)
減寬量大，有利于提高連鑄機(jī)、軋機(jī)綜合生產(chǎn)能力。板坯減寬量大，減少了連鑄板坯的寬度規(guī)格組距，提高了連鑄機(jī)生產(chǎn)能力;板坯生產(chǎn)的連續(xù)性又提高了加熱爐熱裝比率;從而進(jìn)一步降低加熱爐能耗。
4)粗軋機(jī)組
采用兩架可逆粗軋機(jī)布置，形成板坯側(cè)壓機(jī)+二輥可逆軋機(jī)+四輥可逆軋機(jī)的粗軋布置形式，軋制道次和負(fù)荷分配靈活。R1采用電動(dòng)壓下，R2采用電動(dòng)+液壓壓下，R1、R2均采用十字頭萬向傳動(dòng)接軸。立輥軋機(jī)E2采用液壓壓下方式，軋機(jī)前后側(cè)導(dǎo)板為曲柄連桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)短行程控制以消除中間坯鐮刀彎。
5)電磁感應(yīng)加熱爐
電磁感應(yīng)加熱爐是新型熱帶硅鋼生產(chǎn)的輔助設(shè)施。布置在R1軋機(jī)和R2軋機(jī)之間的運(yùn)輸輥道側(cè)面。電磁感應(yīng)爐安裝在一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)上，電磁感應(yīng)爐的加熱線圈為立式放置，板坯立式裝入爐內(nèi)，加熱保溫后立式抽出。經(jīng)R1軋機(jī)預(yù)軋一道后的溫度約為1100℃的板坯，由設(shè)置在電磁感應(yīng)爐下面的板坯搬運(yùn)設(shè)備將平放在輥道上的板坯從輥道上取下并送入感應(yīng)爐加熱。板坯在感應(yīng)爐加熱線圈內(nèi)被加熱到1400℃后，再按逆過程從爐內(nèi)抽出并運(yùn)輸?shù)街骶€輥道上放平。
6)中間坯邊部加熱裝置
采用電感應(yīng)加熱器提高帶坯邊部溫度，改善鋼坯斷面溫度分布和金相組織，防止薄帶鋼和硅鋼片的邊部裂紋，減少軋輥發(fā)生不均勻磨損的幾率。該裝置由防翹頭裝置、入口側(cè)導(dǎo)板、輥道(2種)、軌道、邊部加熱器本體組成。
7)飛剪
轉(zhuǎn)鼓式飛剪，轉(zhuǎn)鼓繞中心線旋轉(zhuǎn)，動(dòng)平衡性能好，可以提高剪切速度，配合剪切優(yōu)化系統(tǒng)，在中間坯剪切前通過對(duì)頭尾形狀的采集和計(jì)算，將頭尾剪切量控制在最佳范圍內(nèi)。
8)精軋機(jī)
7機(jī)架精軋機(jī)組裝備有全液壓AGC輥縫設(shè)定系統(tǒng)，用于控制帶鋼厚度精度，裝備有工作輥彎輥和竄輥裝置，用于控制帶鋼板形和平直度。機(jī)架剛度及軋制能力均有提高。在軋機(jī)下部增設(shè)下階梯墊裝置，能夠更快捷和靈活的補(bǔ)償工作輥、支撐輥磨損及對(duì)軋制線標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。在F1-F2設(shè)置強(qiáng)冷集管，對(duì)氧化鐵皮的抑制和溫度控制能力更強(qiáng)。軋機(jī)配有防剝落水集管、軋制潤滑、除塵水，并配備有支撐輥冷卻水。
9)卷取機(jī)
采用三助卷輥式全液壓卷取機(jī)，具有對(duì)三個(gè)助卷輥的位置控制(即踏步控制)、最終壓力控制和連續(xù)打開控制功能。助卷輥采用踏步控制技術(shù)，從而延長了卷筒及助卷輥的使用壽命，降低設(shè)備磨損，降低維護(hù)量，減少了因頭部壓痕造成的廢卷量。側(cè)導(dǎo)板采用液壓缸驅(qū)動(dòng)，具有振蕩調(diào)節(jié)功能，減少帶鋼塔形缺陷。
10)采用在線表面質(zhì)量檢查系統(tǒng)，可在線檢查和分析帶鋼的表面質(zhì)量。
11)采用雙排式托盤鋼卷運(yùn)輸系統(tǒng)
采用雙排結(jié)構(gòu)的托盤運(yùn)輸系統(tǒng)，設(shè)備基礎(chǔ)淺、設(shè)備重量輕、制造檢修和維護(hù)方便、車間整潔美觀，而且全過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，運(yùn)輸效率大大提高。
3.工藝平面布置
板坯庫布置成與主軋線相垂直的T字形式，由三跨組成，貫穿兩跨設(shè)置兩條與連鑄車間相接的輥道，一條輥道和加熱爐裝爐輥道相通，另一條輥道與軋制線相通。
加熱爐上料跨與主軋跨平行，跨間內(nèi)設(shè)有裝爐輥道，加熱爐裝料機(jī)等。
加熱跨與主軋跨相鄰平行，跨間內(nèi)設(shè)置4座步進(jìn)梁式加熱爐。
加熱爐出料端在主軋跨間，布置有加熱爐出料機(jī)，輸出輥道等。
主軋跨間內(nèi)設(shè)有定寬壓力機(jī)1套，粗軋機(jī)2套，感應(yīng)加熱爐1套，邊部加熱器1套，切頭飛剪1臺(tái)，精軋機(jī)7架，層流冷卻裝置1套，卷取機(jī)3臺(tái)及其它軋線輔助設(shè)備等。
主電跨與主軋跨相鄰平行，跨間內(nèi)設(shè)有精軋機(jī)主電機(jī)。
磨輥間跨與主軋跨相隔11m平行布置，跨間內(nèi)設(shè)有軋輥、剪刃磨床，軸承清洗等設(shè)備。
鋼卷檢查跨與主軋跨相鄰平行，跨間內(nèi)設(shè)有鋼卷檢查線。
鋼卷轉(zhuǎn)運(yùn)跨在主軋跨尾部與主軋跨垂直布置，跨間內(nèi)設(shè)有托盤運(yùn)輸設(shè)備、噴號(hào)機(jī)、稱重裝置等設(shè)備。
成品庫兩跨主軋跨平行布置，與鋼卷轉(zhuǎn)運(yùn)跨相接。成品庫與主軋跨之間布置有粗軋主電室、精軋主電室、卷取主電室及110kV變電站。
水處理設(shè)施布置在主軋線操作側(cè)磨輥間以外的區(qū)域，分別有如下設(shè)施：旋流沉淀池、平流沉淀池加磁盤過濾、過濾站、聯(lián)合泵站、層流泵站、軟化站、反洗水調(diào)節(jié)池、污泥濃縮池、污泥脫水間、含油廢水處理設(shè)施、水處理中心控制室、給排水管網(wǎng)、事故水塔。
4.實(shí)際應(yīng)用效果
首鋼遷鋼1580mm熱軋帶鋼生產(chǎn)線布置緊湊，工藝裝備水平高，涵蓋了生產(chǎn)硅鋼的工藝技術(shù)裝備，是首鋼自主集成建設(shè)的現(xiàn)代化熱軋生產(chǎn)線。投產(chǎn)以來，生產(chǎn)工藝水平不斷提升，已完成多項(xiàng)市場(chǎng)緊俏的品種生產(chǎn)開發(fā)。目前已完成高牌號(hào)取向硅鋼的試軋。
5.技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)
首鋼國際工程公司積極汲取、消化國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，與科研院所和生產(chǎn)企業(yè)緊密合作，形成了獨(dú)特的研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)操作技術(shù)優(yōu)勢(shì)。公司軋鋼專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過近幾年的努力拼搏和銳意創(chuàng)新，已經(jīng)成功設(shè)計(jì)完成了京唐2250mm、京唐1580mm、遷鋼2160mm、遷鋼1580mm等多條熱軋生產(chǎn)線，受到了業(yè)主的一致好評(píng)。公司將再接再厲充分利用多年來積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，充分發(fā)揮與生產(chǎn)操作密切結(jié)合的優(yōu)越條件，將熱軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展。
