6輥與18輥軋機在高強鋼冷軋領域的應用比較

李守衛

（中冶南方工程技術有限公司，湖北武漢 430223）

摘　要：針對6輥軋機和18輥軋機在結構形式、操作維護、適用范圍等方面存在的區別與聯系，進行了說明分析，根據其各自的特點，得出適用范圍和機型選擇的結論，為以后兩種機型的選擇和使用提供參考。

關鍵詞：6輥軋機；18輥軋機；高強鋼；比較

1　引言

眾所周知，6輥軋機在普碳鋼、硅鋼冷軋領域有著廣泛應用，并具有單機可逆和串聯式連軋兩種主要布置形式。在冷軋高強鋼領域6輥軋機是多年來主要選用的機型，但是隨著帶鋼強度的不斷提高，6輥軋機在軋制高強鋼時，表現出軋制壓力過大，壓下能力不足，板形控制能力下降等問題，越來越不能滿足更高強度級別高強鋼軋制的需要。在此背景下，具有小工作輥直徑，壓下能力強的18輥軋機，近年來逐漸在高強鋼的軋制領域逐漸得到應用，并有進一步擴大的趨勢。目前18輥軋機是不銹鋼冷軋的主力機型，不銹鋼的第一特點是變形抗力大，一般比普碳鋼高一倍［1］，高強鋼的軋制也具有此特點，客觀上都需要壓下能力強的軋機進行軋制。本文就兩者的結構形式、操作維護、適用范圍等方面進行比較分析，為今后兩種機型的選擇提供參考。

2　6輥與18輥軋機的區別與聯系

2.1機架結構形式和輥系的比較

圖1和圖2分別示出了6輥和18輥軋機的機械結構圖。首先從軋機的牌坊形式來看，兩種軋機的牌坊結構幾乎完全一樣，沒有明顯區別。其次，從輥系的縱向布置來看，都是六套輥子裝配，工作輥、中間輥和支承輥各兩套。再次，重點說兩者的核心區別在于橫向輥系的布置，相對于6輥軋機，18輥軋機圍繞上、下工作輥布置了4套側向支撐輥系。18輥軋機的工作輥直徑相對于6輥軋機小許多，表1示出了6輥和18輥軋機的常見輥系參數。為了滿足縮小工作輥輥徑的同時，又能滿足穩定軋制的雙重需要，18輥軋機取消了工作輥的軸承座，增加了側向支撐輥系和止推裝置，從而獲得軋制狀態下的輥系穩定。另外，6輥和18輥軋機的支承輥平衡裝置和中間輥的彎輥裝置機械結構和功能基本完全一樣;在中間輥的竄輥裝置的結構形式上，6輥軋機采用竄輥梁結構實現中間輥竄輥，而18輥軋機采用竄輥軸承座結構進行竄輥;在工作輥彎輥上有區別，6輥軋機具有工作輥彎輥裝置，而18輥軋機沒有。從傳動方式的角度來看，6輥軋機多是工作輥傳動，部分是中間輥傳動，而18輥軋機都是中間輥傳動。

2.2操作維護方面的比較

6輥軋機與18輥軋機在正常生產中，相關操作維護的情況說明如下。首先，換輥時間和換輥周期是關系軋機生產順暢性、連續性和效率的重要因素，尤其對于連軋機，要求換輥時間越短越好，其關系到活套的長度和產能發揮。對于單機布置的可逆軋機，特別是對帶鋼表面粗糙度要求高的產品，則要求在每卷的成品道次換輥，要求工作輥換輥的時間盡可能的快。表2示出了6輥軋機的一般換輥時間和換輥周期。表3示出了18輥軋機的一般換輥時間和換輥周期。

以上數據來自國內某生產廠，因不同生產廠管理制度不同，會有差異。

從上述比較可以看出，6輥軋機的工作輥換輥時間比18輥軋機的工作輥換輥時間要長，中間輥和支承輥的換輥時間則基本相同。由于18輥軋機具有4個側向支撐輥盒，所以有側支輥盒的更換要求，這一點6輥軋機是不需要的，但是側支輥盒換輥頻率不高，約兩周時間抽出檢查或更換。從以上換輥周期和所消耗的時間來說，兩種軋機用于連軋和單機布置都沒有問題，這在實際的生產中也得到了廣泛的驗證。需要特別說明的是，對于單機可逆布置用于軋制高質量表面要求的鋼種，其要求每卷的成品道次換新的工作輥，從上面的數據可以看出，18輥軋機的工作輥換輥用的時間更短，只是6輥軋機工作輥換輥時間的二分之一，這樣累加起來，18輥的生產效率會更高。

另外，從工作輥噸鋼消耗的角度來說，6輥軋機工作輥的質量普遍要比18輥的工作輥的質量大許多，平均計算下來6輥軋機的輥耗比較大。從換輥時間和軋輥消耗這兩個方面來看，18輥軋機軋制高表面質量要求的帶鋼更有優勢。另外，從潤滑、冷卻介質的使用來說，6輥軋機和18輥軋機都可以采用乳化液進行軋制，兩者沒有區別，也不需要配備專門的消防系統。軋輥磨削和管理方面，18輥軋機較6輥軋機稍微復雜一些，主要是側支輥盒需要磨削和裝配有一些工作量。

2.3適用范圍

目前6輥軋機在高強鋼的冷軋領域應用較多，軋制鋼種包括HSLA、65Mn、C20、DP和TRIP等，帶鋼抗拉強度至多不大于800MPa，對于軋制抗拉強度大于800MPa的先進高強鋼存在軋制力過大、輥間接觸應力大、板形控制困難、壓下能力不足等諸多問題。近年來18輥軋機逐漸在高強鋼軋制領域逐漸得到應用，已投產的有寶鋼18輥可逆軋機，以及正在建設中的首鋼京唐18輥軋機。其主要軋制產品可以覆蓋6輥軋機軋制的所有鋼種，并且可以軋制先進高強鋼，例如780DP/TRIP，980DP等抗拉強度大于800MPa，甚至達到1000MPa以上的高強鋼。另外，從軋制薄規格帶鋼的角度來看，6輥軋機無論是采用單機可逆布置，還是串列連軋布置，由于工作輥輥徑較大，軋制薄規格產品受到限制，而18輥軋機由于工作輥輥徑較小，則可以軋制更薄規格的帶鋼。在薄規格帶鋼軋制上18輥軋機有明顯優勢。圖3示出了6輥和18輥軋機的帶鋼寬度和可軋厚度之間的關系。

3　結語

通過以上分析論述可以看出，從結構形式和輥系布置上來說，6輥和18輥軋機有較多的相似性，但是兩者也有明顯的區別，核心區別在于18輥軋機在具有橫向支撐輥系，這使得18輥軋機在較小的工作輥直徑情況下，具備很好的橫向剛度，從而能夠獲得軋制狀態下的輥系穩定。小的工作輥直徑又賦予18輥軋機壓下能力強的特性。

從操作維護的方便性上來說，6輥和18輥軋機也具有很多的相似性，兩者都可以很好的用于單機可逆布置或者串列式連軋布置，但是對于軋制高表面質量要求的高強帶鋼，其要求的換輥頻率很高，特別是單機可逆軋制，要求每卷在成品道次換輥，在此種生產情況下18輥軋機的生產效率更高，并且在工作輥消耗方面18輥軋機更為節約。

從適用范圍上來說，6輥軋機適用于軋制一般強度級別的高強鋼，在軋制更高強度級別的先進高強鋼以及薄規格產品時，其具有局限性和不適用性。

18輥軋機則具有更為廣泛的適用范圍，不但可以軋制一般強度級別的高強鋼，而且可以很好的滿足更高強度級別的高強鋼軋制，而且在軋制薄規格產品上也具有優勢。從這個角度上來說，可以預見今后一段時期在高強鋼軋制的機型選擇上，18輥軋機將會成為優選機型。

參考文獻:

［1］王一德．不銹鋼冷軋機的選擇及應用［J］．特殊鋼，2005(03):41-44．

［2］李守衛．20輥軋機與18輥軋機的比較［J］．甘肅冶金，2019，41(04):46-49

來源：《甘肅冶金》2021,43(2)

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