中、厚板轧制中厚板生产的主要特点

中厚板生产的主要特点可以概括为：

①轧钢车间主作业线长；

②品种繁多，性能各异，质量要求高，交货要求严格；

③需要展宽轧制、往返轧制；

④工厂内临时库区多，物流瓶颈变化频繁，难以预测；

⑤精整区域工序及工艺路径多，往复物流、交叉物流多；

⑥铸坯及钢板都是逐块、逐张堆垛的，库位及库区管理与行车作业复杂；

⑦潜在的瓶颈多，且瓶颈常随品种、规格的变化而“漂移”。

中厚板除按尺寸区分外，还有按强度、化学成分、用途和交货状态分类的。按强度分类一般以抗张强度的下限分级，抗张强度50kgf/cm2以上的称高强度钢板。按化学成分分为普通钢板和特殊钢板，后者包括不锈钢板和复合钢板。按用途大致分为造船钢板、焊接结构钢板、锅炉和压力容器钢板、低温钢板、耐腐蚀钢板、焊管用钢板以及特殊用途的钢板等。按交货状态分为轧制钢板、热处理钢板和抛丸、涂层钢板三种，因大型结构和造船的需要，抛丸、涂层钢板的产量，逐年增加。

中厚板的生产流程通常为配合控制轧制，采用低温出炉的加热制度，可节省燃料消耗。轧制工艺分三个阶段：

①成形轧制，消除板坯表面的影响和提高宽度控制的精度，沿板坯长度方向或斜向进行1～4道轧制。把坯料轧至所要求的厚度。

②展宽轧制，这是中厚板不同于其他种类板材轧制的重要工序。为达到轧制成品规格所要求的宽度，板坯转90°、沿板宽方向轧制。

③精轧，展宽轧制后再转90°，转回原坯料长度方向，轧制到成品板厚度。妥善制定中厚板轧制工艺能提高轧机的生产能力、钢板的质量和成材率。要确保钢板的平直度，除采取各种保证板形的措施外，对厚度40mm以下的钢板每块均需经过热矫直，对不平直的冷钢板进行冷矫直，为冷剪切成品板，钢板要冷至 150℃以下，冷却要均匀，冷却速度应适宜；自从采用滚切式剪机剪切后，基本上解决了剪弯缺陷问题；调整剪刃间隙可以大大提高钢板剪切断面的质量。

根据钢板质量要求，用超声波进行不同深度的探伤，对焊管用板的四个板边要全面进行探伤。热处理时除了保证板的机械性能外，还要保证板形良好。抛丸涂层法多用于生产造船和桥梁用板，抛丸去除氧化铁皮后，再涂层防锈，涂层后应快干。钢板表面尺寸形状的检查主要靠人工进行，打印标记工序已实现机械化，并可由计算机控制操作。

中厚板的生产工艺流程根据每个厂的生产线布置情况、车间内物流的走向以及其主要产品品种和交货状态的不同而具有其各自的特点，但加热、轧制、冷却和精整剪切仍是中厚板生产工艺流程的核心部分，而具体的工艺流程一般可根据成品的交货状态，分为直接轧制交货、热处理交货和抛丸或涂漆交货。

中厚板轧机使用的原料有初轧板坯、连铸板坯、钢锭和锻坯。初轧坯最宽达2300mm，最厚达 610mm，最重达45吨。连续铸钢技术的发展，不但提高了中厚板车间的成材率，降低了生产成本，而且使钢板的质量也提高了。所以中厚板轧机采用连铸坯的比例不断上升,有的已达100%。加上新工艺的采用,中厚板轧机从板坯到成品钢板的成材率有的已达94.2%。如无初轧板坯和连铸板坯，可用扁钢锭作原料。只在生产特殊的中厚板时才用锻坯作原料。

中、厚板轧制特宽和特厚板轧机及板形控制技术

技术的主要内容包括：重载高刚度（纵向和横向）轧机机型与强力高效大轧制力、大轧制力矩和大功率传动装备技术；强力高效立辊轧机装备与技术；高效可变凸度板形控制技术及强力弯辊板形控制技术；具有淬火功能、动态调节范围大的加速冷却系统；多功能强力矫直机装配技术；高效在线自动超声波探伤技术。

特宽和特厚板轧机有“轧机之王”的称号，主要用于轧制4m以上大型军用坦克、装甲、航母、舰艇钢板，高压力容器和高压力管线用钢，海洋平台、核电工业用特种钢板等。特宽和特厚板轧机制造体系复杂庞大、精度要求高，装备制造集成和板形控制的难度极大。

应开发具有自主知识产权的新一代特宽和特厚板强力高效轧机装配及配套板形控制技术，满足用户对超宽超厚钢板在尺寸精度和强度方面的需求；自主研发的成套技术装备主要产品技术经济指标达到国际先进水平。

中、厚板轧制钢板头尾翘曲控制技术

技术的主要内容包括：依据对钢板弯曲机理研究，通过采用适当的上下辊速差来控制钢板翘曲度的大小，从而消除和抑制钢板的翘曲。所需要的速差在每个道次轧制开始之前通过上下辊主传动控制系统来自动调节，轧制时上下辊速差被迫趋于同步使钢板翘曲得到了控制。因此，为了抑制钢板翘曲，投入在线抑制翘曲控制系统。该系统由三个部分构成，即用来计算钢板翘曲的图像处理部分、上下辊速差最佳值预报部分和速差实施执行部分。

目前抑制钢板翘曲的主要方法有：配辊、空转速差、轧制线高度等。翘头的多样性使抑制效果受到影响，呈现多变性，因此需要寻求一种自动控制钢板翘头的通用技术。

中、厚板轧制钢板坯高效表面除鳞装备技术

技术的主要内容包括：现有高压水除鳞节能技术；机械破鳞与磨料水射流耦合高效除鳞技术。该技术可大幅提高除净率，并同时提高钢板表面质量。

目前高压水除鳞技术已经广泛使用，但其除鳞效果仍不能满足需要。另外，高压纯水射流除鳞技术还存在能耗高、能源利用率低、一次投入费用大、除锈等级不高等多方面缺点。磨料水射流除鳞系统是近年来发展起来的一种新的除鳞方法，正在研究发展中。

当前，中厚板生产多采用控制轧制生产工艺。一般单机架轧机采用两阶段轧制，中间用一段空冷待温阶段来保证第二阶段轧制的开轧温度。该工艺提高了产品性能，但也减少了轧机的产量。为了减少待温阶段造成的产量损失，国内外厂家目前都采用多块轧件交叉轧制的手段提高轧机的生产率。在具体控制过程中，需要考虑几块轧件轧制时间和待温时间的匹配关系以及轧件的长度限制，进行轧制节奏的控制和空间的合理调度，最大限度地减少轧机的待机时间，提高产量。

中国制造的宽厚板轧机60年代中期，中国设计建造了一套4200mm厚板轧机（见彩图）。成品钢板尺寸:厚度8～250mm,宽度1500～3900mm，长度达18米（特殊的达27米）。原料用钢锭或锻坯，最大单重为40吨。轧机为单机架四辊可逆式，工作轧辊直径为980mm，辊身长度为4200mm，支承辊直径为1800mm，采用油膜轴承。主电动机共2台，容量各为4600kW，转速为40/80rpm。立辊轧机的轧辊直径为1000mm，辊身长度为1100mm，开口度为800～4200mm。加热炉有三种,均热炉和车底式炉用于加热钢锭和锻坯；推钢式炉则专用于加热板坯。用钢锭生产厚度较薄的钢板时，先开成坯，再加热，后轧成板。生产某些品种（如不锈钢）时，板坯在修磨机上全面修磨，清除缺陷。轧出的钢板，一般经热矫直和冷却后进入剪切线，切成用户要求的尺寸。车间内还设有辊底式、外部装出料式和车底式等热处理炉，根据品种和交货状态的要求，可进行常化、淬火、回火、退火和调质等金属热处理。中国设计建造的一套4200mm厚板轧机

中厚板轧机的发展60年代以来，宽厚板轧机有了较大的发展。这种轧机的宽度越来越大，新建的宽度小于3米的已不多见。日本在60年代后期，为满足造船等大型结构的需要，建成了6套4.7米级的双机架宽厚板轧机，每套年生产能力已达到200多万吨。70年代，日本为了生产直径1626mm焊管和特大油船用的宽板，又建成4套5.5米级宽厚板轧机，并大量采用新技术。这类轧机的年生产能力很大，单机架的就高达180万吨。目前世界上有10套5米以上的宽厚板轧机，日本占一半,其余分别建在美国、苏联和联邦德国。

现代化宽厚板轧机用的板坯，最大重量已达80～110吨、最高轧制速度已达每秒钟7.5米，轧件的最大长度达65米，钢板最大宽度达5300mm，一套双机架宽厚板轧机的年生产能力已从200万吨增至300万吨以上。在板形控制方面，随着轧件的加长，采用了液压自动厚度控制、弯辊装置、轧辊偏心控制和加大支承辊直径，减少了钢板纵向厚度偏差和横向厚度偏差，采用了各种平面板形控制技术后，使钢板成材率大大提高。控制轧制已广泛应用于厚板轧机，提高了钢板的机械性能，减少了热处理量，节省了能耗。在加热炉方面，广泛采用步进梁式加热炉。这种炉子虽设备费和维修费较高，但加热质量好、黑印少、下表面无划伤、炉长不受坯厚的限制、操作灵活，能更适用于小批量多品种生产的要求。为了有效地去除铁鳞，普遍采用水压达170～200kgf/cm²的高压水除鳞装置。轧后钢板的精整设备，多数采用四重式矫直机、步进格板式冷床、连续自动超声波探伤装置、滚切式双边剪以及自动打印机等，使钢板的尺寸偏差、平直度、表面和内部质量等得到了保证。在热处理方面，采用双步进梁式炉，解决了下表面的划伤，并以辊式代替了压力式淬火机，提高了淬火质量。在自动化方面，除轧机上采用计算机过程控制外，加热炉和剪切线也开始实现了计算机过程控制。这样，从板坯仓库到成品板发货，一般采用若干台过程监控机，过程控制机和1～2台专用管理机构成三级计算机系统，实现了全车间的综合自动控制，并已收到效益。