摘  要：分析了带钢热连轧中热卷箱的优势以及存在问题，并提出了选用热卷箱的综合评估方法，即应综合衡量建设场地、投资、轧制速度、轧制钢种、轧制节奏、节能降耗、轧件温度和表面质量等。

关键词：热卷箱；热连轧；综合评估

l  前言

    热卷箱是热轧带钢生产中的一项成熟技术。从20世纪80年代以来，国内多家钢铁企业采用了热卷箱技术，例如：攀枝花钢铁集团公司、承德钢铁公司、凌源钢铁公司、唐山国丰钢铁公司、新疆八一钢铁有限公司、太原钢铁集团公司等。不同企业也从不同的角度对应用效果进行了报道。但是这些文献报道均集中在优势方面，而没有对热卷箱在使用过程中出现的问题进行描述。本文将结合实际生产状况，从优势和不足两方面对热卷箱的选用进行综合评价。

2   热卷箱技术的优点

实际应用表明，热卷箱技术具有以下优点：

(1)利于旧生产线改造。对于改造时受到场地限制的生产线，采用热卷箱技术，可增大单位卷重，提高轧线产能和收得率。

    (2)降低轧线投资。一是可缩短粗轧和精轧间的距离；二是可减小热输出辊道的长度；三是由于精轧机组可以实现恒速轧制，电机的尖峰负荷较小，故可降低主马达的功率，从而降低投资。一般而言，对于老厂改造有很大的参考价值。而对于新设计工程，则不仅需要考虑热卷箱模式下的恒速轧制，还应考虑热卷箱故障情况下精轧机组的升速轧制，因此不应一味追求投资最小化而降低主马达功率，而应全面平衡。

    (3)节能降耗。一是热卷箱可起到一定的保温作用，延缓中间坯的温降速度，降低精轧机组实际消耗的功率；二是由于中间坯温度波动小，精轧机组可实现恒速轧制，避免了加速轧制过程中的尖峰负荷，减小了主马达功率，节省了电耗。

    (4)提高产品质量。一是可改变没有热卷箱时，中间坯尾部在空气中滞留时间长而引起次生氧化铁皮多的状况；二是中间坯进入精轧机的头尾温差相对较小，对于厚控能力不强的老轧机，有助于提高厚控效果。

    (5)提高收得率。精轧机组和卷取机是整个热连轧线的高故障区域，而采用热卷箱后，如果该区域设备出现故障，热卷箱可在一定时间内起到保温作用。在迅速处理故障后，热卷箱开卷，并用飞剪将中间坯的低温头部分段切除，剩余部分可继续轧制。这样可降低废品率，提高轧线收得率。

3   热卷箱技术的不足

3．1  热卷箱对加速轧制功能的影响

热卷箱的优势之一是可以避开无热卷箱时的加速轧制。反之，当需要进行加速轧制时，热卷箱就显出不足之处。经过热卷箱卷取之后进入精轧机组的带钢，为确保终轧温度在较小范围内波动，不但不能加速，反而需要减速轧制。其直接后果是轧线产能的降低。而不采用热卷箱时却可以实现高速轧制，提高轧线产能。图1显示了相同条件下，采用热卷箱和不采用热卷箱时，精轧速度制度以及产能的对比。图1中，带钢规格为2．0 mm×1250 mm，不使用热卷箱时，精轧的终轧速度可以从穿带速度8．91m／s加速到13．71m／s，轧制周期为96．6s。而使用热卷箱时，为保证终轧温度，穿带完毕之后却需要减速轧制，终轧速度从穿带速度8．91m／s下降到8．74m／s，轧制周期为123．6s。该规格带钢在不使用热卷箱的情况下，产量可以提高约28％。

3．2热卷箱对精轧温度的影响

    中间坯经过热卷箱后，尽管全长方向温度较为均匀，但进入精轧机的轧件温度将会降低约30～40℃。这是因为经过若干道次之后，中间坯的尾部较头部温度低，在热卷箱中头尾交换并滞留较长时间后，引起轧件整体的温度降。例如，30 mm×1250 mm的中间坯，到达精轧F₁，后的温度大约在920～930℃，而没有经过热卷箱的中间坯头部到达F₁，时，其温度可以达到970～1000℃。图2显示了两种情况下轧件进入精轧机组的温度分布状况。

3．3  热卷箱自身的高维护要求

    热卷箱可以降低由于精轧机组或卷取机区域故障时导致的废钢率。但是热卷箱设备构造比较复杂，其自身就是一个高故障率的设备，需要大量的维护工作和充分的备品备件方能满足连续化生产的需求。

3．4  一般不适宜特殊钢种轧制

    高强度或难变形钢种，例如硅钢、特殊合金等，由于变形温度区间较窄，边部易出现裂纹，其轧制要点之一在于如何保证中间坯的边部温度，因此一般不宜采用热卷箱而应采用其他装置满足其要求。

3．5  热卷箱开卷影响精轧后张力的稳定

    随着开卷的进行，热卷箱内钢卷的卷径不断减小，重量也不断减小，在无芯移动过程中，会出现精轧机拖拉热卷箱内剩余钢卷的现象，严重影响F，轧制过程中后张力的稳定，从而影响轧件的厚控效果。

3．6头部浪形影响剪切的精度

    热卷箱开卷过程中尽管可以通过夹送辊和矫直辊来改善卷取时形成的浪形，但是难以完全消除该浪形，因此会影响飞剪的剪切精度。

3．7开卷过程中辊道会划伤中间坯下表面

    随着开卷的进行，钢卷单位卷重小于一定数值后，将进行被动移送。此时，钢卷的平移速度大于钢卷的转动速度，钢卷和辊道之间呈现滑动而不是滚动接触状态，辊道有可能划伤中间坯下表面，这对于生产高质量产品的影响较大。

3．8  影响轧制节奏

    主动无芯移送模式下，只有当钢卷的重量大于一定数值后，才开始从卷取位到开卷位的移送。钢卷滞留在卷取位的时间越长，对整个轧线的节奏影响越大。

4   热卷箱选用的综合考虑

    根据上述热卷箱的优缺点以及生产的实际情况，设计了热卷箱的选用依据和评估标准，见表1。各企业可根据自身情况，在新建项目或改造项目中，根据表1进行综合评估，并参考表1中计算总得分G_CB，制定不同的策略：如果G_CB>80，建议采用热卷箱；如果G_CB<60，建议不采用热卷箱；如果60≤_GCB≤80，需要进一步分析企业的现状，进行综合考虑。

5  结语

    热卷箱在工业应用中既有优势，又有不足。无论是新建项目，还是改造项目，建议以上述内容为出发点，根据各个企业的自身特点，对热卷箱的选用进行综合评估，以获得完善的建设或改造方案。