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1、沙钢宽厚板工艺技术特点1. 工艺布置江苏沙钢集团5m宽厚板厂位于江苏扬子江国际冶金工业园区内，主厂房 总长1356m，宽度方向最宽246m,总面积200610m2，由板坯库、上料跨、 加热炉跨、主轧跨、剪切跨、厚板处理中转跨、成品库、磨辐间、主电室及 预留热处理跨和涂漆线跨组成。产品规格5150x9004800X25000mm, 最大重量32300kg。常规轧制、控制轧制及热处理钢板比5： 3： 2,生产碳素、 低合金结构、船板、管线、桥梁、海洋、建筑、锅炉压力容器及机械工程用 板，设计年产量180万t/a。采用5m高刚度轧机、大功率主电机和MULPIC加速冷却装置并扩大精整 能力，辐系带HA
2、GC和WRB装置，沙钢宽厚板轧机单位轧制力20KN / mm 及单位轧制功率4KW / mm，用自动测压、测厚与测宽测长仪及板型仪确保 自动轧制钢板板型和平直度。在线钢板精整和钢板质量跟踪，从加热炉上料 辐道至钢板进入成品库止，由计算机物料跟踪系统对板坯、轧件母板及成品 子板全线跟踪，确定其确切位置，对相应设备设定和控制，通过全厂L1L3 三级控制系统，确保高强船板、锅炉压力容器板、桥梁板和石油管线板的两 阶段或三阶段TMCP+ACC / DQ轧制工艺要求。2. 生产工艺2. 1加热10. 7x52m2八段步进梁式加热炉以焦炉煤气为燃料，热装率达60% 70%。炉内236个烧嘴，上部为平焰和侧
3、向烧嘴，下部为侧烧嘴，800m3 / h和 110m3 / h 平焰烧嘴各有 60 和 72 个；4000m3 / h、4500m3 /h 和 500m3 / h侧烧嘴分别为28、48和28个。风量助燃风机70000m3 / h,风压13KPa, 1450r / min；现场有炉压测量差压变送器、压力变送器、流量控制器、液位 控制器、压力控制器，带黑度补偿板坯高温计、炉内残氧分析仪和NOx分析 仪表，各段煤气和高温空气控制阀及煤气总管调节阀。钢板加热温度、加热速度、加热时间等工艺参数及炉温制度、炉内气氛、 炉压均由计算机设定、控制，进行坯料温度预报与热态跟踪、最佳炉温设定、 动态空燃比设定、在
4、线热平衡计算、炉压的前馈控制及耽误策略，上、下供 热滚轮斜台面全液压驱动。箱型多区供热，分区控制各段温度适应热坯和冷 坯热坯交替装炉变化；高背化耐热垫块和千鸟型布置；水梁及立柱双层绝热， 高效保温复合炉衬，最大限度回收显热。2. 2轧制18MPa高压水除鳞箱有上下各两排喷嘴出口水压，上部喷嘴垂直可调，清 除出炉板坯表面氧化铁皮。1000x600mm立辐轧机配有液压宽度控制系统 （AWC）和轧制头尾部分短行程控制（SSC），控制轧件平面形状和宽度尺寸 精度及钢板头尾部形状，轧制头尾部短行程控制对板坯矩形化，能使轧件延 伸道次全长宽度均匀偏差最小。对轧件施以侧压立辐轧制，减少轧件边部折 叠和改善边
5、部质量，提高成材率。1210x5050 /2300x4900mm宽厚板轧机 轧制力20KN / mm， 轧制功率4KW / mm。组合式轧机牌坊立柱和横梁间用预紧拉杆连接。无限冷硬铸铁工作辐，配 用4列园锥滚柱轴承；工作辐弯辐（WRB） 8个上弯辊缸在上支承辐轴承座 内，8个下弯辊缸位于轧机牌坊上4个弯辐块内；上下支承辐油膜轴承承受 径向负载，2列锥形止推轴承承受轴向负载，由集中稀油系统供稀油润滑和 流体动力润滑。液压AGC用于自动厚度控制、动态轧制线调整和锥形轧制。轧辐磨损由 阶梯垫系统补偿。轧制线调整系统对工作辐磨损补偿的梯垫有4个位置，每 个位置增量25mm。安装在压下丝杆的线性位移传感
6、器测量压下位置，轧机 机械压下系统对轧制过程辐缝设定和轧辐更换。HAGC实现钢板自动厚度控 制；工作辐最大弯辐力4MN/每侧，并采用板型仪，控制钢板的板凸度和平 直度；平面形状控制技术，且液压压下系统响应快。2. 3ACC / DQMULPIC （多功能间断式冷却）装置位于轧机与热矫直机间， 采用高密度高压喷嘴，水压5bar，最大与最小单位水流量调节比为1020, 根据钢板宽度调节集管边部冷却水量。横向可移遮挡的24mx5. ImMULPIC 装置上下各24根不锈钢集管5. 9万个喷嘴组成MULPIC水枕，每个集管配 有过滤装置保护喷嘴喷射高密度冷却水，侧喷装置吹扫，水流量850m3/h， 2
7、050mm低CMn钢板温降300C加速冷却速率3010C/ s；钢板温降 700C直接淬火冷却速率1040C/s，可在线加速冷却或直接淬火热处理。 与MULPIC装置相连每个辐道单独用矢量电机控制，该 MULPIC装置设 ABCD4区，每区上下集管供MUPLIC装置喷射加速冷却，该装置对热机轧 制后加速冷却或直接淬火钢板表面产生湍流，生产高强韧性钢板。3. 精整3. 1热矫高刚度全液压4重式9辐式热矫机，最大矫直力40MN，用模型预设定实 现矫直过程自动控制。该热矫机全液压调节矫直全过程对上矫直辐组弯辐调 节补偿和模型预设定位置调节，实现矫直过程自动控制。液压过载保护上矫 直辐组，并可单独升降
8、调节入/出口下矫直辐。辐缝控制长行程液压缸对上矫直辐系高度、倾斜歪斜调整及过载保护。轧 件在热矫机矫直13个道次，由宽厚板钢级、温度、厚度选择矫直压下量， 由钢板温度、厚度及强度性能确定矫直速度，矫直温度在500800C，可在 M900C温度矫直特厚钢板。热矫机具有动态辐缝调整、整体倾动、矫直辐横 向弯曲补偿功能，以消除轧后钢板可能出现的各种板形缺陷。3. 2冷却采用均匀冷却，不会划伤钢板下表面步进梁冷床，根据钢板尺寸布料，左 右及4个提升区分别或联动提高冷床利用率。热矫后宽厚板轧件分流进入2 号和3号步进梁冷床及表面检查。在2号或3号冷床上，轧件温降至100 200C时离开冷床。根据宽厚板轧
9、件长度，单列、双列排放；横向间隔为100 300mm。对需脱氢缓冷处理轧件，从冷床输入辐道上吊至剪切跨缓冷区，在 200500C间缓冷。50mm宽厚板进3号冷床冷却，冷却到一定温度后，由吊车吊至指定区 域堆放继续冷至常温；由吊车将需缓冷船板从由冷床上或其出口处吊至缓冷 区缓冷。厚板处理区，经翻板检查、修磨后，船板由火焰切割机切成规定尺 寸，人工标志后进船板成品库堆放、发货。50mm宽厚板进2号冷床冷却，冷床下料装置将冷却后的宽厚板轧件托放 到冷床输出辐道，运至1号检查修磨台对钢板上、下表面由质量检查确定是 否翻板修磨。2组翻板机可单独或同时工作翻转26m以下长度钢板。3. 3剪切弧形剪刃、三轴
10、三偏心传动双边滚切剪，剪切最小板宽900mm的剖分剪紧靠双边剪出口，经检查、修磨的宽厚板由辐道送入剪切线。轧件母板送至 切头剪切除头尾并分段处理；再经激光定位、磁力横移装置对中后送入双边 剪同时剪切钢板两边；对需剖分的钢板由剖分剪同步操作剪切。切边后钢板 前端切齐后，用测长辐或机械定尺切成定尺长度钢板，按标准规定剪切取样。 剖分后钢板可齐头进入定尺剪切，也可由定尺剪前升降装置将钢板按前后顺 序分别剪切。3. 4冷矫高刚度全液压4重式11辐冷矫机，最大矫直力35MN。矫直过程液压辐缝 自动位置调节响应快，上矫直辐组弯辐调节补偿上框架变形并纠正钢板浪形。 上矫直辐组液压过载保护，入/出口矫直辐可单
11、独升降调节，用模型预设定 实现矫直过程自动控制。该冷矫机全液压调节矫直全过程对上矫直辐组弯辐 调节补偿和模型预设定位置调节，实现矫直过程自动控制。液压过载保护上 矫直辐组及单独升降调节入/出口下矫直辐。冷矫机辐缝长行程液压缸对上矫直辐系高度、倾斜歪斜调整，辐缝超载保 护。液压系统允许矫直过程位置调整响应快。矫直辐辐缝可补偿矫直机机架 拉伸变化。入口和出口处矫直辐高度位置调节及单道次或多道次矫直提高冷 矫的钢板平直度。4. 热处理及抛丸涂漆在建热处理跨内设置LOI公司制造的正火、淬火、回火热处理无氧化辐射 管辐底炉、及淬火机和40MN厚板压平机，做常化、淬火+回火调质热处理。 热处理抛丸后的钢板
12、经涂漆线底层涂料处理、辐射管固化炉内烘干。5. 电控系统全线采用交流传动，单机容量大、转动惯量小、效率高、结构简单易维护。轧机主传动大功率IGCT平交直交变频器，动态无功冲击较小，高谐波分量小，功率因数高。 轧制线配置温度、压力、厚度、宽度、板凸、板型和平直度仪和100Mbps以 太网的三级计算机系统，对整个生产线进行工艺过程控制及生产管理控制。5. 1三级控制系统沙钢宽厚板厂由基础自动化级(L1)、过程控制级(L2)和生产控制级(L3)组 成。L1自板坯库至成品库整个生产线设备顺序控制、自动位置控制、速度控 制，板温、板厚、板宽和板型控制及加热炉过程参数控制，各操作界面和数 据采集，配置8台
13、SIEMENSS7400PLC,轧线及精整区配置9台ABBAC450。 L2自加热炉前板坯称量辐道至成品库钢板收集辐道材料跟踪，过程控制参数 设定计算、质量数据收集分析，全厂过程控制级配置5台PC服务器；L3自 板坯库入口至成品库发货口的全厂物料跟踪、库管质量及发货管理、磨辐间 管理、生产计划编制及数理统计。L1与PLC间系统通讯及与HMI服务器通 讯,L1与L2间、HMI服务器与客户机间、HMI服务器与L2通讯均用100Mbps 以太网。5. 2系统通讯配置三级计算机系统,L1级PLC间及与HMI服务器间用100Mbps以太网； 板加区PLC和远程I / O间用PROFIBUSDP现场总线数
14、据通信；L1与L2 间、HMI服务器与客户机间、HMI服务器与L2级间TCP / IP通讯用快速控 制以太网。L3完成与连铸计算机通讯。5. 3检测仪表主轧线设置钢板形状、宽度、厚度、温度、板凸度、轧制力、液压缸位置 检测及钢板速度检测仪；冷金属检测器、热金属检测器、激光检测器、速度 检测器、位置检测器、结晶开关检测元件。5. 4电气传动全线电气交流传动和轧机主传动用IGCT器件平交直交变频器及ABB凸极 同步主电机；板坯库、加热炉区辅传动系统用SIEMENS6SE70全数字IGBT 交直交变频调速；粗除鳞箱输入辊道至成品库钢板收集辐道辅传动用 ABBACS600全数字IGBT交直交变频调速装置；公共整流器（ISU）和逆变 器为IGBT器件；辅传动用油浸式整流变压器变压器。无调速要求液压、润 滑站及剪切线用低压恒速电机控制。全线交流传动，轧机主传动大功率IGCT器件平交直交变频器COS必1 动态无功冲击较小、高次谐波分量小。单机容量大、转动惯量小、效率高， 结构坚固、维护简单。全线硬件设备和系统软件选型一致，有利于软件开发 和系统维护；各级设备均有硬件故障诊断程序，一旦发生故障便能及时发现、 排除；各级设备间通讯采用100Mbps以太网，系统开放性便于软件开发、移 植、系统升级及硬件扩展。
