提高轧机效率 提高轧材质量
“双高”需求促进冷轧机及轧辊发展
2006-03-17 00:00 来源： 我的钢铁 作者：mysteel
冷轧技术的发展始于19世纪中叶。1924年，世界上第一套三机架四辊串列式冷轧机在美国的阿姆科钢铁公司建成。上世纪50年代，美国开始了五机架串列式冷轧机的建造。上世纪60年代初，美国杨斯顿板管公司又建成了世界上第一套六机架冷连轧机组。1986年，日本新日铁广烟厂开工建造了世界上首条“酸洗-冷轧-连续退火”冷连轧生产线。该生产线投产后，产量大幅增加，钢材收得率达到96．9％，能耗降低了40％。近些年来，提高轧机效率、提高轧材质量、满足市场需求，成为促进冷轧机及轧辊发展的重要趋势之一。
冷轧机在不断完善中快速发展
冷轧机按轧辊辊系结构可分为二辊式、四辊式、六辊式和多辊式冷轧机。二辊式冷轧机是早期出现的结构形式较为简单的冷轧机。二辊式冷轧机辊径大、咬入性能好、轧制过程稳定，但轧机刚度较小，轧制产品较厚且厚度差大、精度低，难以满足市场对冷轧板的质量要求。目前，这种轧机只用于轧制较厚的带钢或作为平整机用。四辊式冷轧机由于有支承辊的支撑，机架具有较大的刚度，板形控制可通过工作辊的辊型磨削和工作辊的窜动来实现，可以轧制厚度为O．15毫米至3．5毫米的低碳钢板和镀锡、镀锌及涂层基带，也可以用于轧制不锈钢、合金钢等钢带。为了克服四辊轧机横向控制能力差和对板形的调整较为困难等缺点，日本日立公司于1972年开发出了六辊轧机，这种轧机是在四辊辊系上增加两个可以轴向移动的中间辊，可以使板形得到较好控制，而且能使轧材减薄、性能提高，被称为高性能辊型凸度控制轧机，简称HC轧机。由于此类轧机的诸多特点，近年来企业新建的冷轧机大多采用此类机型。多辊轧机以森吉米尔型二十辊轧机和十二辊轧机为主，一般用于轧制变形较难和极薄金属带材为主。
如果按照机架布置形式来分，冷轧机可以分为单机架可逆式和多机架串列式。早期的冷轧机形式都是单机架可逆式，带钢在机架上往复地进行多道次轧制，这样每个道次都要启动、加减速、停车和换向。因此，可逆轧制限制了轧制速度和生产能力的提高，且头尾也不可避免地会出现厚度超差，导致产品质量难以提高。但是，可逆式宽带钢冷轧机占地面积小、投资少，具有品种、规格变换快且批量小等特点，使其在服务个性化用户的时候，具有较为明显的优势。因此，具有较好板形控制能力的单机架六辊可逆轧机受到了中小钢铁企业的青睐。多机架串列式冷轧机通常由三个到六个机架组成，按轧制形式可分为四种，即：单卷轧制、全连续(无头无尾)轧制、“酸洗-冷轧”联合机组和“酸洗-冷轧-连续退火”联合生产线。串列式布置的冷连轧机一次就可以完成板带的压下变形，采用新的轧制技术后板面质量和板形均能得到较好的控制，还可以大幅提高产品产量。但是，一旦轧辊出现质量问题造成停机换辊，则对轧机产量的影响较大，因而对轧辊的质量要求也越来越高。
市场需求推动轧辊制造技术全面提升
满足高效率轧制和提高轧材质量的市场需求，推动了轧辊制造技术的进步。以高合金化为代表的轧辊制造技术在过去几十年里已经取得显著的成效：冷轧工作辊材质由传统的Cr2发展到Cr3、Cr5，支承辊由Cr2发展到Cr4、Cr5。冷轧工作辊材质性能的不断优化，使轧材质量、轧制效率等均得到明显提高，轧辊辊耗大幅度降低。以高速钢材质为代表的高合金化轧辊，其高的抗事故性和摩擦系数的稳定性等特点，为其良好的使用效果奠定了基础。近十年来，高合金化轧辊已经先后在欧洲、日本、北美等地的企业得到良好应用。因此，高合金化技术的推广应用将代表今后一段时期内轧辊制造技术的发展趋势。但是，为克服单纯高合金化给轧辊带来的不利影响，今后轧辊制造技术的发展还将呈现以下几个方面的特点：
一是多元微合金化。微量元素的存在，具有清洁晶界、细化晶粒等作用。微量元素在改变轧辊显微组织、提高轧辊性能等方面将扮演越来越重要的角色。钨、钼、钒、铌、钛、氮等多元复合微合金技术的应用，将对克服单纯高合金化给轧辊带来的不利影响产生明显效果。
二是复合化。单一材质轧辊在制造过程中容易产生较大的残余应力，容易导致轧辊早期失效。此外，轧辊高合金化单一材质整体制造成本较高，降低了其市场竞争力，降低了轧辊生产者的利润。因此，复合化轧辊制造技术将是今后轧辊制造技术的主要发展方向。例如，连续浇注复合、电渣复合等复合化技术可以在较宽范围内选择不同材质并实现不同材质的良好复合，以达到取长补短、提高轧辊整体综合性能的目的。
三是轧辊材质、轧辊性能的差异化。不同轧机具备不同的特点，且市场对轧材质量要求的差异对轧辊的抗事故性、耐磨性、抗辊印、粗糙度保持能力等方面的要求也存在一定的差异。如何满足不同轧机，以及轧机在不同生产条件下对轧辊的个性化需求，将是今后轧辊制造科技工作者应该着重研究的课题之一。（中国冶金报）
冷轧机在不断完善中快速发展
冷轧机按轧辊辊系结构可分为二辊式、四辊式、六辊式和多辊式冷轧机。二辊式冷轧机是早期出现的结构形式较为简单的冷轧机。二辊式冷轧机辊径大、咬入性能好、轧制过程稳定，但轧机刚度较小，轧制产品较厚且厚度差大、精度低，难以满足市场对冷轧板的质量要求。目前，这种轧机只用于轧制较厚的带钢或作为平整机用。四辊式冷轧机由于有支承辊的支撑，机架具有较大的刚度，板形控制可通过工作辊的辊型磨削和工作辊的窜动来实现，可以轧制厚度为O．15毫米至3．5毫米的低碳钢板和镀锡、镀锌及涂层基带，也可以用于轧制不锈钢、合金钢等钢带。为了克服四辊轧机横向控制能力差和对板形的调整较为困难等缺点，日本日立公司于1972年开发出了六辊轧机，这种轧机是在四辊辊系上增加两个可以轴向移动的中间辊，可以使板形得到较好控制，而且能使轧材减薄、性能提高，被称为高性能辊型凸度控制轧机，简称HC轧机。由于此类轧机的诸多特点，近年来企业新建的冷轧机大多采用此类机型。多辊轧机以森吉米尔型二十辊轧机和十二辊轧机为主，一般用于轧制变形较难和极薄金属带材为主。
如果按照机架布置形式来分，冷轧机可以分为单机架可逆式和多机架串列式。早期的冷轧机形式都是单机架可逆式，带钢在机架上往复地进行多道次轧制，这样每个道次都要启动、加减速、停车和换向。因此，可逆轧制限制了轧制速度和生产能力的提高，且头尾也不可避免地会出现厚度超差，导致产品质量难以提高。但是，可逆式宽带钢冷轧机占地面积小、投资少，具有品种、规格变换快且批量小等特点，使其在服务个性化用户的时候，具有较为明显的优势。因此，具有较好板形控制能力的单机架六辊可逆轧机受到了中小钢铁企业的青睐。多机架串列式冷轧机通常由三个到六个机架组成，按轧制形式可分为四种，即：单卷轧制、全连续(无头无尾)轧制、“酸洗-冷轧”联合机组和“酸洗-冷轧-连续退火”联合生产线。串列式布置的冷连轧机一次就可以完成板带的压下变形，采用新的轧制技术后板面质量和板形均能得到较好的控制，还可以大幅提高产品产量。但是，一旦轧辊出现质量问题造成停机换辊，则对轧机产量的影响较大，因而对轧辊的质量要求也越来越高。
市场需求推动轧辊制造技术全面提升
满足高效率轧制和提高轧材质量的市场需求，推动了轧辊制造技术的进步。以高合金化为代表的轧辊制造技术在过去几十年里已经取得显著的成效：冷轧工作辊材质由传统的Cr2发展到Cr3、Cr5，支承辊由Cr2发展到Cr4、Cr5。冷轧工作辊材质性能的不断优化，使轧材质量、轧制效率等均得到明显提高，轧辊辊耗大幅度降低。以高速钢材质为代表的高合金化轧辊，其高的抗事故性和摩擦系数的稳定性等特点，为其良好的使用效果奠定了基础。近十年来，高合金化轧辊已经先后在欧洲、日本、北美等地的企业得到良好应用。因此，高合金化技术的推广应用将代表今后一段时期内轧辊制造技术的发展趋势。但是，为克服单纯高合金化给轧辊带来的不利影响，今后轧辊制造技术的发展还将呈现以下几个方面的特点：
一是多元微合金化。微量元素的存在，具有清洁晶界、细化晶粒等作用。微量元素在改变轧辊显微组织、提高轧辊性能等方面将扮演越来越重要的角色。钨、钼、钒、铌、钛、氮等多元复合微合金技术的应用，将对克服单纯高合金化给轧辊带来的不利影响产生明显效果。
二是复合化。单一材质轧辊在制造过程中容易产生较大的残余应力，容易导致轧辊早期失效。此外，轧辊高合金化单一材质整体制造成本较高，降低了其市场竞争力，降低了轧辊生产者的利润。因此，复合化轧辊制造技术将是今后轧辊制造技术的主要发展方向。例如，连续浇注复合、电渣复合等复合化技术可以在较宽范围内选择不同材质并实现不同材质的良好复合，以达到取长补短、提高轧辊整体综合性能的目的。
三是轧辊材质、轧辊性能的差异化。不同轧机具备不同的特点，且市场对轧材质量要求的差异对轧辊的抗事故性、耐磨性、抗辊印、粗糙度保持能力等方面的要求也存在一定的差异。如何满足不同轧机，以及轧机在不同生产条件下对轧辊的个性化需求，将是今后轧辊制造科技工作者应该着重研究的课题之一。（中国冶金报）
