中國現(xiàn)代鋁帶冷軋工業(yè)的現(xiàn)狀
中國到2002年底擁有的現(xiàn)代化四輥鋁帶冷軋機(jī)將超過76臺(tái),生產(chǎn)能力近1398kt/a,僅次于美國、日本、德國,居世界第四位。到2005年很可能超過日本和德國而躍升到全球第二位。中國自行設(shè)計(jì)與制造的四輥鋁帶冷軋機(jī)中國第一重型機(jī)械集團(tuán)公司從1961年開發(fā)始為西南鋁業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)制造了1臺(tái)Φ750mm/1400mm×2800mm四輥可逆式鋁熱軋機(jī)和1臺(tái)Φ650mm/1400mm×2800mm四輥可逆式鋁帶冷軋機(jī)。它們于1969年投產(chǎn),產(chǎn)品不但滿足了國內(nèi)市場需求,而且有一批進(jìn)入國際市場,其產(chǎn)品于1979年獲國家銀質(zhì)獎(jiǎng)。1983年,第一重型機(jī)械集團(tuán)公司又為西南鋁業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)制造了1臺(tái)Φ650mm/1400mm×2800mm四輥可逆式鋁帶冷軋機(jī),而將第一臺(tái)2800mm冷軋機(jī)改為熱軋機(jī)。同時(shí),該集團(tuán)公司還為西南鋁業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)制造了中國首臺(tái)Φ360mm/1000mm×1400mm不可逆式四輥冷軋機(jī),軋制速度可達(dá)600m/min,產(chǎn)品最薄厚度為0.2mm,板厚偏差為±0.005mm。具有液壓AGC系統(tǒng)、X射線測厚儀、軋制油板式精密過濾、可控硅供電、開卷機(jī)自動(dòng)對中、快速換輥、自動(dòng)滅火系統(tǒng)等。其技術(shù)水平基本與20世紀(jì)70年代中期的國際水平相當(dāng)。該機(jī)于1986年10月正式投產(chǎn)。
與此同時(shí),洛陽有色金屬加工設(shè)計(jì)研究院吸收了引進(jìn)的四輥不可逆鋁帶冷軋機(jī)的技術(shù),于1984年獨(dú)立自主地為洛陽銅加工集團(tuán)有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)了一臺(tái)Φ360mm/1000mm×1400mm四輥不可逆鋁帶冷軋機(jī),由洛陽礦山機(jī)械集團(tuán)公司制造,1988年投產(chǎn),最高軋制速度360m/min,產(chǎn)品最薄厚度0.2mm,厚度偏差±0.005mm。整體裝機(jī)水平與20世紀(jì)70年代中期的國際水平相當(dāng)。截止到2010年底中國有自行設(shè)計(jì)制造的輥面寬度≥1400mm的四輥不可逆式冷軋機(jī)165臺(tái)左右(含4臺(tái)6輥的,它們的總生產(chǎn)能力約4800kt/a。)800mm級四輥鋁帶冷軋機(jī):第一重型機(jī)械集團(tuán)公司設(shè)計(jì)制造的首批四輥800mm鋁帶冷軋機(jī)于1985年在東北輕合金有限責(zé)任公司等工廠投產(chǎn)。后來洛陽有色金屬加工設(shè)計(jì)研究院、西安重型機(jī)械研究所等在研制開發(fā)這類軋機(jī)方面做了許多工作,所提供的十多臺(tái)這類軋機(jī)在薄帶材與厚鋁箔生產(chǎn)中發(fā)揮了很好的作用。一般都把這類軋機(jī)設(shè)計(jì)成可以軋制≥0.05mm的帶材。西安重型機(jī)械研究所高林林等在為眾和鋁業(yè)股份有限公司設(shè)計(jì)的800mm思機(jī)上采用了一定凸度的展平輥,對減少帶材的橫向應(yīng)力取得了很好的效果。薄帶材或厚箔材在張力的作用下有橫向收縮傾向,易導(dǎo)致橫向彎曲變形,采用凸度展平輥對糾正這種彎曲變形是有效的。從2003年起幾乎沒有建過以800mm級冷軋機(jī)為主導(dǎo)裝備的平軋鋁產(chǎn)品企業(yè),這在中國鋁板帶軋制工業(yè)發(fā)展歷程中也是很有意義的。1400mm級四輥不可逆鋁帶冷軋機(jī):中國是全球(至2010年)擁有1400mm級四輥鋁帶冷軋機(jī)最多的國家,共共約83臺(tái),其中有自行設(shè)計(jì)制造的74臺(tái),引進(jìn)的9臺(tái),總生產(chǎn)能力約1800kt/a。
值得指出的是,目前工業(yè)發(fā)達(dá)國家?guī)缀醪辉俳?400mm級的四輥不可逆鋁帶冷軋機(jī)。近些年來世界上一流的軋機(jī)設(shè)計(jì)制造企業(yè)如西馬克公司、奧地利鋼鐵聯(lián)合工業(yè)公司(VAI)、法塔亨特公司(FATAHunter)、日本石川島播磨重工業(yè)公司(IHI)等也未見提供這類軋機(jī)。這一點(diǎn)應(yīng)引起我們的關(guān)注。當(dāng)然,由于中國的國情不同,是一個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡的發(fā)展中國家,今后還會(huì)發(fā)展些這類軋機(jī)。中國有色科技股份有限公司、上海捷如重工機(jī)電設(shè)備有限公司、涿神有色金屬加工專用設(shè)備有限公司、上海天重重型設(shè)備有限公司、誠達(dá)機(jī)械設(shè)備有限公司、正揚(yáng)設(shè)備制造有限公司、圣實(shí)冶金機(jī)械有限公司等等,在設(shè)計(jì)開發(fā)1400mm級四輥鋁帶不可逆冷軋機(jī)方面作了大量工作,成就突出。有些軋機(jī)的水平已達(dá)到當(dāng)今的國際水平。它們通常都具有如下的功能與裝機(jī)水平。中國設(shè)計(jì)的1400mm級四輥不可逆冷軋機(jī)一般能生產(chǎn)寬660mm~1260mm、厚0.1mm~3.00mm的純鋁及大部分軟合金帶材。目前的產(chǎn)品最薄厚度為0.05mm。
冷軋機(jī)生產(chǎn)線主要由上鄭車、糾偏裝置、開卷機(jī)、軋機(jī)、偏導(dǎo)輥、圓盤剪、碎邊機(jī)、助卷器、卷取機(jī)、卸卷車等組成。帶卷開卷后經(jīng)入口夾送偏導(dǎo)輥、五輥展平裝置、光亮輥送至主機(jī)軋制,高硬度的四輥輥長江及展平光亮輥可保證軋制的帶材平直光亮;軋輥傾斜、正負(fù)彎輥、軋輥分段冷卻的采用,可改善板形;為了保證表面潔凈,設(shè)有支承輥清輥器及空氣清輥器;高強(qiáng)度與高剛性的牌坊及升降靈敏的壓上缸,在AGC系統(tǒng)的控制下,可獲得高精度的帶材;軋制線可保持恒定,并在操縱臺(tái)屏幕上以數(shù)字顯示;排煙系統(tǒng)能及時(shí)吸抽、凈化、排放軋制煙霧,保持良好的工作環(huán)境,排放的氣體符合環(huán)保要求。
軋機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)由大功率直流電機(jī)、高精度聯(lián)合齒輪減速箱、萬向聯(lián)軸節(jié)組成,傳動(dòng)既穩(wěn)定又可靠;采用快速換輥裝置、萬向接軸支架及快換接頭,能顯著縮短換輥停機(jī)時(shí)間;出口側(cè)設(shè)有X射線測厚儀,可確保帶材的精確軋制厚度;圓盤剪可在線剪切帶材邊部,經(jīng)碎邊機(jī)切斷后由皮帶運(yùn)輸機(jī)送至碎邊箱;帶材端部由液壓剪切齊;尾部導(dǎo)向裝置可將帶材導(dǎo)入卷取機(jī)的卷筒。卷取機(jī)由卷筒、活動(dòng)支撐、減速箱、推料板、漲縮缸與傳動(dòng)部分組成。采用串聯(lián)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)、牙嵌式電磁離合器與機(jī)械變檔,能可靠地為不同厚度的帶材提供所需的張力。當(dāng)帶材厚度被軋到4mm以后,皮帶助卷器可使帶材快速、方便地卷取。兩側(cè)的運(yùn)卷升降小車都是自動(dòng)控制的,帶卷儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)能方便、快速運(yùn)輸,大大提高了軋機(jī)的自動(dòng)化程度。入口側(cè)及出口側(cè)的套筒導(dǎo)出裝置及導(dǎo)入裝置可各存放4個(gè)套筒,縮短了天車的使用時(shí)間。軋制液噴橫梁安裝于入口側(cè),可向軋輥噴射高效的冷卻液,通過噴嘴流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)軋輥分段冷部,有效地控制輥形。軋制液通過精密板式過濾器過濾。
液壓系統(tǒng)包括壓上、彎輥及一般操作系統(tǒng)。設(shè)有壓上泵站,可為壓上缸及正負(fù)彎輥缸提供強(qiáng)大可靠的壓力,壓上系統(tǒng)在厚控系統(tǒng)的控制下可快速靈敏地使壓上缸升降,從而精確地調(diào)控帶材的厚度。彎輥系統(tǒng)可通過手動(dòng)單獨(dú)調(diào)節(jié)流量控制閥調(diào)控板形,也可以采用板形儀自動(dòng)控制板形,多數(shù)1400mm級軋機(jī)都裝有引進(jìn)的板形儀。一般操作系統(tǒng)由一個(gè)泵站及3個(gè)閥站組成,控制軋機(jī)一般運(yùn)動(dòng)件的油缸、油馬達(dá),以保證軋機(jī)達(dá)到高度的整體自動(dòng)化。潤滑系統(tǒng)包括稀油、干油及油霧潤滑系統(tǒng)。稀油潤滑系統(tǒng)向開卷機(jī)、卷取機(jī)及主傳動(dòng)齒輪減速箱提供循環(huán)流動(dòng)并經(jīng)過濾的齒輪潤滑油;干油潤滑系統(tǒng)向軋機(jī)各處的滑動(dòng)面及轉(zhuǎn)動(dòng)面強(qiáng)制壓送干油,以保證霧部件運(yùn)動(dòng)的靈活性與降低磨損;油霧潤滑系統(tǒng)向軋輥軸承及導(dǎo)輥軸承噴射霧化潤滑油,對保證軋機(jī)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)起著至關(guān)重要的作用。氣動(dòng)系統(tǒng)由壓縮空氣干燥機(jī)和氣動(dòng)閥站構(gòu)成,向軋機(jī)的空氣吹掃器及各種氣缸提供所需的壓縮空氣。
