森吉米尔20辊轧机薄带轧制工艺研究

摘要：该文介绍了森吉米尔20辊轧机的特点及重点参数，对该型号20辊轧机轧制薄带的核心生产工艺进行研究分析，并对其核心生产工艺进行归纳总结并形成规范制度。完善的压下工艺、轧辊工艺和润滑工艺制度能有效地提高轧制过程中钢带的板形和厚度控制能力，降低轧制薄料中的断带率，使20辊轧机能轧制出要求更高的薄带，提高企业的市场竞争力。

0绪论

森吉米尔20辊轧机是高精度轧制核心设备之一，具有道次压下率大、板形控制能力强、轧制力小以及成品厚度公差波动范围小等特点，主要用来轧制200系、300系和400系不锈钢冷轧薄带。目前，世界上大部分的高精度薄带都是森吉米尔轧机生产的，因为道次压下率大，所以20辊轧机可以用较厚的原料来生产薄带，有效地节约生产过程中的成本。另外，因为20辊轧机有较好的板形和厚度控制能力，所轧制出来的0.3mm以下的不锈钢有较好的板形和厚度公差，受到广大的客户喜爱。该文结合我公司冷轧厂森吉米尔20辊轧机的生产情况，对20辊轧机轧制薄带的核心生产工艺进行研究分析，并对其核心生产工艺进行归纳总结，形成工艺制度，对提高机组产品的产量和质量提供了技术支撑。

1森吉米尔20辊轧机机组简介及重点参数

1.1轧机总论

森吉米尔20辊轧机机组是主要由卷取机、测厚仪、夹送辊、板形辊和轧机机架组成，其中轧机机架包括所有的内部部件、轧辊和配件，其作用是在轧制中减小带钢厚度，提高平直度和带钢表面质量。为了使钢带能够轧制更加薄的带钢，应尽量使用小工作辊来轧制。小工作辊轧制具有轧制力小，生产道次少的优点，能够生产更加薄的钢带。森吉米尔20辊轧机呈“塔”形分散分布，由8根支撑辊，6根第二中间辊，四根第一中间辊，2根工作辊组成，如图1所示。

1.2技术参数介绍

原料种类：200系、300系和400系不锈钢。钢带厚度：来料最大厚度为6.0mm，来料最小厚度为0.5mm；成品最大厚度为3.0mm，成品最小厚度为0.15mm。钢带宽度：最大宽度为1255mm；最小宽度为800mm。钢卷重量：最重为22000kg。套筒规格：610mmID/860mmOD/1300mmW。纸卷规格：120mmID/800mmOD/1330mmW。钢卷规格：610mm/2200mm。压下率：200系70%，300系85%，400系85%。轧制：Max速度：800m/min，Max张力：500kN。

2轧制工艺

2.1压下工艺

压下工艺的设定包括轧制道次、道次压下率和轧程等内容的设定。压下工艺的制定方法主要有经验类比法、能耗曲线法和基于理论的轧制规程计算等方法[1]。现阶段大部分人都是使用经验类比法，当在轧制前，先要确定轧程，200系轧制压下率一般不超过70%，300系和400系轧制压下率一般不超过85%，超过压下率则使用两轧程轧制。再根据所轧钢种的特性（硬度曲线、力学性能等）确定其轧制道次，避免其轧制到后面脆断。道次压下率的确定，一般第一道次的压下率不会超过40%，前两道次可以大压下轧制，往后各道次压下率逐渐减小，后道次压下率一般不会超过前道次压下率，最后一道次压下率一般不超12%，主要以平整板型为主。

2.2轧辊工艺的确定

2.2.1辊形和粗糙度

20辊轧机的轧辊工艺主要是确定第一中间辊的辊形和工作辊的粗糙度。设计第一中间辊辊的辊形主要是为了更好地调节钢带的板形，以达到客户使用的标准。第一中间辊辊端部的锥高和锥长是根据板宽决定的，在实际应用中根据板形情况还可以微调，第一中间辊的锥度越高，第一中间辊的使用轧制里程能更长，因此使用锥度高的来轧制，从而节省磨辊成本和更换第一中间辊的频率，提高产能。在确定工作辊粗糙度时，前道次使用粗糙度高的辊，末两道次使用粗糙度低的辊。因20辊轧机在后面道次轧制的过程中，刮油越来越不干净导致钢带跑偏，严重影响生产的产能，因此前面道次可使用0.35μm粗糙度的工作辊使表面粗糙，不易产生打滑的现象。末两道次可使用0.15μm粗糙度的工作辊是保证产品质量所需的表面粗糙度。

2.2.2配辊要求

20辊轧机辊子很多，且4根传动辊为集中传动。另外，背衬辊由多个背衬轴承组成，就决定了配辊时对辊径尺寸有严格的要求[2]。1根背衬辊由6个背衬轴承组成，中间2个背衬轴承直径最大，往边上的逐渐减小且相近2个轴承间直径差不超过0.006mm，相邻的背衬辊直径差不大于0.100mm。上下工作辊辊径差不大于1.000mm。第一中间辊左右辊径差不大于0.005mm，上下辊径差不大于1.000mm。第二中间辊左右辊径差不大于0.005mm，上下辊径差不大于1.500mm。认真执行以上配辊的要求，才能降低轧辊消耗，降低成本。

2.2.3轧辊更换规程

2.2.3.1工作辊更换基准

工作辊区分见表1。

工作辊更换基准见表2。

备注：异常情况更换工作辊视情况而定（包括换辊后仍有辊印等不良缺陷）。2.2.3.2中间辊更换基

中间辊更换基准见表3。

备注：表面品质发生异常时及时确认/更换中间辊。

2.2.3.3支撑辊更换基准

支撑辊更换基准见表4。

备注：表面品质发生异常时及时确认/更换支撑辊。严格执行上述的轧辊更换规程，能有效地提高产品的品质，且能减少轧辊的损伤，降低生产成本。

2.3润滑工艺

20辊轧机一般是使用轧制油润滑，结合现场的实际要求，轧制油需要符合表5的技术指标要求。

在轧制过程中，轧制油的流量要保证在7500L/min以上，并且轧制油温度控制在40℃左右，要保持轧制过程中充分的润滑性，使钢带表面不出现热划痕、轴承印、色差等质量缺陷。轧制完成后，钢带表面温度不能高于80℃，钢带表面残留物不能超过20mg/㎡，从而影响表面反射率，钢带表面退火后表面残留物不能超过5mg/㎡，造成反射率低，清净性差等问题。

2.4典型轧制规程

以我公司20辊轧机轧制304钢种为例，钢带厚度1.4mm，板宽1250mm，经过9个道次轧制之后为0.310mm，具体轧制规程见表6。

该轧制规程符合304钢种的轧制特性，前道次压下率大，后道次压下率小的轧制规则。在张力的使用上，由于前几个道次大道次压下量大，为了保证在轧制过程中不出现打滑，把张力调大，且前张力须比后张力大[3]。后道次轧制时，一般使用前张力略高于后张力，一般高5kN~10kN即可，可以有效提高轧制速度，提高产能。

3结语

20辊轧机属于高精度设备，轧辊众多，结构复杂，主要用来轧制薄带和精密带，掌握20辊轧机的设计制造技术已成为一个企业的实力标志。在该基础上，还需要有配套的生产工艺，才能生产出来符合客户使用的精密带，完善的压下工艺、轧辊工艺和润滑工艺能有效地降低断带率，减少轧制成本，提高产量和质量，充分发挥20辊轧机的先进性，提高企业的市场竞争力。

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