中國現代鋁帶冷軋工業的現狀
中國到2002年底擁有的現代化四輥鋁帶冷軋機將超過76臺,生產能力近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。中國自行設計與制造的四輥鋁帶冷軋機中國第一重型機械集團公司從1961年開發始為西南鋁業(集團)有限責任公司設計制造了1臺Φ750mm/1400mm×2800mm四輥可逆式鋁熱軋機和1臺Φ650mm/1400mm×2800mm四輥可逆式鋁帶冷軋機。它們于1969年投產,產品不但滿足了國內市場需求,而且有一批進入國際市場,其產品于1979年獲國家銀質獎。1983年,第一重型機械集團公司又為西南鋁業(集團)有限責任公司設計制造了1臺Φ650mm/1400mm×2800mm四輥可逆式鋁帶冷軋機,而將第一臺2800mm冷軋機改為熱軋機。同時,該集團公司還為西南鋁業(集團)有限責任公司設計制造了中國首臺Φ360mm/1000mm×1400mm不可逆式四輥冷軋機,軋制速度可達600m/min,產品最薄厚度為0.2mm,板厚偏差為±0.005mm。具有液壓AGC系統、X射線測厚儀、軋制油板式精密過濾、可控硅供電、開卷機自動對中、快速換輥、自動滅火系統等。其技術水平基本與20世紀70年代中期的國際水平相當。該機于1986年10月正式投產。
與此同時,洛陽有色金屬加工設計研究院吸收了引進的四輥不可逆鋁帶冷軋機的技術,于1984年獨立自主地為洛陽銅加工集團有限責任公司設計了一臺Φ360mm/1000mm×1400mm四輥不可逆鋁帶冷軋機,由洛陽礦山機械集團公司制造,1988年投產,最高軋制速度360m/min,產品最薄厚度0.2mm,厚度偏差±0.005mm。整體裝機水平與20世紀70年代中期的國際水平相當。截止到2010年底中國有自行設計制造的輥面寬度≥1400mm的四輥不可逆式冷軋機165臺左右(含4臺6輥的,它們的總生產能力約4800kt/a。)800mm級四輥鋁帶冷軋機:第一重型機械集團公司設計制造的首批四輥800mm鋁帶冷軋機于1985年在東北輕合金有限責任公司等工廠投產。后來洛陽有色金屬加工設計研究院、西安重型機械研究所等在研制開發這類軋機方面做了許多工作,所提供的十多臺這類軋機在薄帶材與厚鋁箔生產中發揮了很好的作用。一般都把這類軋機設計成可以軋制≥0.05mm的帶材。西安重型機械研究所高林林等在為眾和鋁業股份有限公司設計的800mm思機上采用了一定凸度的展平輥,對減少帶材的橫向應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級冷軋機為主導裝備的平軋鋁產品企業,這在中國鋁板帶軋制工業發展歷程中也是很有意義的。1400mm級四輥不可逆鋁帶冷軋機:中國是全球(至2010年)擁有1400mm級四輥鋁帶冷軋機最多的國家,共共約83臺,其中有自行設計制造的74臺,引進的9臺,總生產能力約1800kt/a。
值得指出的是,目前工業發達國家幾乎不再建1400mm級的四輥不可逆鋁帶冷軋機。近些年來世界上一流的軋機設計制造企業如西馬克公司、奧地利鋼鐵聯合工業公司(VAI)、法塔亨特公司(FATAHunter)、日本石川島播磨重工業公司(IHI)等也未見提供這類軋機。這一點應引起我們的關注。當然,由于中國的國情不同,是一個經濟發展不平衡的發展中國家,今后還會發展些這類軋機。中國有色科技股份有限公司、上海捷如重工機電設備有限公司、涿神有色金屬加工專用設備有限公司、上海天重重型設備有限公司、誠達機械設備有限公司、正揚設備制造有限公司、圣實冶金機械有限公司等等,在設計開發1400mm級四輥鋁帶不可逆冷軋機方面作了大量工作,成就突出。有些軋機的水平已達到當今的國際水平。它們通常都具有如下的功能與裝機水平。中國設計的1400mm級四輥不可逆冷軋機一般能生產寬660mm~1260mm、厚0.1mm~3.00mm的純鋁及大部分軟合金帶材。目前的產品最薄厚度為0.05mm。
冷軋機生產線主要由上鄭車、糾偏裝置、開卷機、軋機、偏導輥、圓盤剪、碎邊機、助卷器、卷取機、卸卷車等組成。帶卷開卷后經入口夾送偏導輥、五輥展平裝置、光亮輥送至主機軋制,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,設有支承輥清輥器及空氣清輥器;高強度與高剛性的牌坊及升降靈敏的壓上缸,在AGC系統的控制下,可獲得高精度的帶材;軋制線可保持恒定,并在操縱臺屏幕上以數字顯示;排煙系統能及時吸抽、凈化、排放軋制煙霧,保持良好的工作環境,排放的氣體符合環保要求。
軋機的傳動系統由大功率直流電機、高精度聯合齒輪減速箱、萬向聯軸節組成,傳動既穩定又可靠;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時間;出口側設有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,經碎邊機切斷后由皮帶運輸機送至碎邊箱;帶材端部由液壓剪切齊;尾部導向裝置可將帶材導入卷取機的卷筒。卷取機由卷筒、活動支撐、減速箱、推料板、漲縮缸與傳動部分組成。采用串聯直流電機驅動、牙嵌式電磁離合器與機械變檔,能可靠地為不同厚度的帶材提供所需的張力。當帶材厚度被軋到4mm以后,皮帶助卷器可使帶材快速、方便地卷取。兩側的運卷升降小車都是自動控制的,帶卷儲運系統能方便、快速運輸,大大提高了軋機的自動化程度。入口側及出口側的套筒導出裝置及導入裝置可各存放4個套筒,縮短了天車的使用時間。軋制液噴橫梁安裝于入口側,可向軋輥噴射高效的冷卻液,通過噴嘴流量調節系統可實現軋輥分段冷部,有效地控制輥形。軋制液通過精密板式過濾器過濾。
液壓系統包括壓上、彎輥及一般操作系統。設有壓上泵站,可為壓上缸及正負彎輥缸提供強大可靠的壓力,壓上系統在厚控系統的控制下可快速靈敏地使壓上缸升降,從而精確地調控帶材的厚度。彎輥系統可通過手動單獨調節流量控制閥調控板形,也可以采用板形儀自動控制板形,多數1400mm級軋機都裝有引進的板形儀。一般操作系統由一個泵站及3個閥站組成,控制軋機一般運動件的油缸、油馬達,以保證軋機達到高度的整體自動化。潤滑系統包括稀油、干油及油霧潤滑系統。稀油潤滑系統向開卷機、卷取機及主傳動齒輪減速箱提供循環流動并經過濾的齒輪潤滑油;干油潤滑系統向軋機各處的滑動面及轉動面強制壓送干油,以保證霧部件運動的靈活性與降低磨損;油霧潤滑系統向軋輥軸承及導輥軸承噴射霧化潤滑油,對保證軋機的高速轉動起著至關重要的作用。氣動系統由壓縮空氣干燥機和氣動閥站構成,向軋機的空氣吹掃器及各種氣缸提供所需的壓縮空氣。
