摘  要：介绍了实现热轧带钢半无头轧制所必备的关键设备，包括轧后高速飞剪、高速通板装置、高速地下卷取机的结构和控制方式，采用这些装备和工艺后，唐山钢铁股份有限公司成功地轧出了厚 0．8mm的超薄带。

关键词：薄板坯连铸连轧；半无头轧制；高速飞剪；高速通板装置；AJC高速卷取机

l   前言

    为生产薄规格热轧带钢产品，世界各国钢铁业都在不断研究、实践、探索：20世纪90年代初兴建的薄板坯连铸连轧生产线，其产品规格多为厚1．7～12．7mm；现在国内CSP生产线的产品规格可减薄至厚1．2mm，国外CSP生产线则可以批量生产厚0．9mm的热轧带钢。但若要进一步降低产品厚度(生产0．8mm的热轧带钢)，并提高产量，则可考虑采用半无头轧制技术。唐山钢铁股份有限公司1810mm超薄热带生产线就采用了该技术，并成功地轧出厚度为0．8mm的热轧带钢。

2   1810mm半无头轧制设备及工艺

    热轧生产中，终轧温度是决定产品质量的一项重要参数，成品厚度越薄，轧制过程中的温降越大；而要保证合格的终轧温度，可行的方法只有提高轧制速度。计算表明，对于厚度为0．8mm的成品，轧制速度需提高到16～18m／s，以减少轧件在轧机中停留的时间，保证终轧温度。但是，提高轧制速度又受到穿带速度的限制，目前最高的穿带速度为12m／s，如果速度过高则造成穿带困难。为此只能采用低速穿带、升速轧制工艺。唐钢1810mm薄板坯连铸连轧生产线采用了较长的辊底式炉，坯料长度可以很长，将长坯一次送人加热炉加热，然后进入轧机。这种连续轧制很长带钢的生产工艺非常适于采用升速轧制技术。长坯的头部以低速穿带，轧制成厚1．2mm的成品，带头进入卷取机后，轧机开始升速并且动态压下，使轧机出口的厚度变为1．0mm，再继续压下至0．8mm，精轧出口速度升至16～18m／s。当带尾进入轧机之前，轧机辊缝动态打开，并降低出口速度，最后一卷的尾部厚度变成1．2mm，完成半无头轧制过程。从上述的过程可知，要实现半无头轧制过程，必须在轧机后部配备专用的高速飞剪、高速通板装置和2台高速地下卷取机，这是实现半无头轧制的关键。

2．1  高速飞剪

    高速飞剪位于精轧机后的输出辊道上、双地下卷取机前，用于在半无头轧制时将钢带剪切成设定长度。

    高速飞剪的结构组成主要包括：飞剪本体、转鼓电机及传动机构、偏心套电机及传动机构、进出口导板、转鼓更换机构。另外，在电机及本体上还布置有完备的传感器及检测元件。飞剪的本体包括：上转鼓、下转鼓、上下转鼓偏心套、偏心套驱动轴等。上下转鼓各装有一片剪刃，如图1所示。

    转鼓电机通过齿轮座和接轴分别驱动上下转鼓，上下转鼓的转速相同。剪刃的剪切动作由两部分运动合成，在正常生产时电机驱动转鼓按照设定的速度转动，使剪刃处的线速度与带钢速度匹配；上下转鼓的轴安装在偏心套中，上下偏心套之间有同步齿轮连接，偏心套的驱动轴由伺服电机驱动，可实现精确的速度和角度控制，通过偏心轴的转动来实现上下转鼓相互接近和分开，最终实现剪刃重合，完成对带钢的剪切。

2．2   高速通板装置

    厚度小于2mm的热轧带钢，由于温度高，厚度很薄，因此长度方向上的刚度很低，如果在辊道上的运行速度超过一定范围，其头部会飞飘，造成头部堆钢。为了保证高速剪切后，带头高速稳定穿带，防止带钢头部在高速通板时发生飞飘，开发出了高速通板装置。高速通板装置包括2部分，分别位于2台地下卷取机前的输入辊道上。高速通板装置由3个位于辊道上方的气室、气室的升降和调宽机构组成。每个气室的下方有窄缝，气室内通压缩空气，空气由窄缝喷出，并和带钢表面成一定的夹角，在带钢上表面产生横向流动的气流。由于空气动力学的作用，使带钢横断面的中部微微向上凸起，此时带钢的断面呈“弓形”，如图2所示。该“弓形”的产生提高了带钢长度方向上的刚度，使带钢可在较高速度下稳定通板。实际运行表明，采用该装置后，薄带钢的最高通板速度可达1200m/min。

2．3  AJC高速地下卷取机

    在半无头轧制时，带钢经高速剪切后，导人不同的卷取机，实现高速分卷。地下卷取机由液压夹送辊、4个助卷辊、芯轴和卸卷机构组成，结构如图3所示。

    1^#卷取机前夹送辊是实现带钢高速分卷的关键，上、下辊由电机分别传动，上辊的升降及辊缝的调整由液压缸驱动，液压缸由IHI开发的直接驱动式伺服阀控制，可以实现高精度的辊缝和夹紧力控制；下辊可沿着轧线方向移动，改变辊缝的方向，使带钢在高速状态下顺利转向，实现高速分卷，如图4所示。

    卷取机助卷辊的开闭由液压缸驱动，由直接驱动式伺服阀控制，具有AJC(自动踏步)功能。薄规格热轧带钢的头部在芯轴上开始卷取时，因助卷辊的压力作用，容易在后续带钢上产生压痕，影响产品的表面质量和形状。AJC功能可控制助卷辊在压力控制和位置控制模式问转换，当带钢头部通过助卷辊时，助卷辊从压力控制模式转换为位置控制模式，助卷辊抬起一定高度，使带钢头部通过；带钢头部通过助卷辊后，再由位置控制模式转换为压力控制模式，以保证带钢的卷形。为提高AJC系统的响应速度，应将伺服阀与液压缸之间的距离尽可能缩短。

3  结语

    唐钢1810mm超薄热带生产线由于采用了高速飞剪、高速通板装置和AJC高速地下卷取机，实现了超薄带的半无头轧制，成功地生产出厚0．8mm的热轧带钢。