森吉米尔冷轧机简介

森吉米尔轧机AGC控制原理作者：韩存苏智来源：《科技创新导报》2012年第20期摘要:冷轧可逆式轧机在轧制过程中主要用到的几种关于AGC控制器的原理及对这几种控制方式的详细介绍,其中包括秒流量控制,前馈控制,后馈控制,以及其他一些补偿功能。

关键词:AGC 前馈后馈秒流量中图分类号:TF7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(b)-0084-01自动厚度控制在森吉米尔轧机上应用于带钢的厚度控制,要求目标厚度的达标基于自动厚度控制,这也是带钢最重要的指标之一。

基于秒流量的厚度控制使轧机厚度控制非常可靠。

由于热轧工艺因素带来规律性的厚度偏差,另外冷轧加工时卷筒偏心,摩擦,及温度因素也能带来厚度偏差。

轧制过程中应该将,冷轧热轧导致的厚度偏差分别矫正。

因此在轧机传动单元补偿了由于卷筒偏心钳口造成的厚度波动,合并秒流量控制。

一下几点是主要的厚度偏差因素。

.钢卷偏心.带尾张力丢失.轧制带头带尾温度偏差.带钢冷却不均带钢厚度的偏差矫正可以使用调整辊缝位置也可以使用张力调整,自动厚度控制由以下几部分组成。

.秒流量控制.前馈控制.后馈控制.轧制效率补偿.矫正系数AGC的控制输出信号主要由前馈,后馈控制以及其他补偿功能决定,这些矫正值正反馈叠加于执行器上,执行机构一是辊缝位置,二是前张力。

一、秒流量控制概念秒流量基于理论是无论何时带材流入辊缝的体积同流出的体积都是一样的。

带材的体积计算是通过带钢横截面积乘以入口出口的速度,冷轧时带钢宽度方向不会改变公式如下。

如果考虑到速度偏差这个公式用于计算出可能的出口厚度偏差转换成辊缝设定入口出口的速度测量通过激光测速或者高分辨率的编码器,秒流量控制和前后馈使用同一执行机构,两者之间协调合作,秒流量控制能够预算出辊缝和出测厚仪之间的米数的计算误差,提高前后馈的动态响应精度。

在带钢到达测厚仪及带钢零速时系统已将采集数据。

因为闭系统将在出口侧产生速度提升,出口卷取机要设定加速偏差以防加速时产生张力波动。

20辊轧机之父——森吉米尔的一生20辊轧机之父——泰德伍兹. 森吉米尔的一生 科学技术是没有国界的，科学技术推动了人类历史的进步 纪念20辊轧机的发明人——泰德伍兹.森吉米尔。

一个出生在波兰、曾经在中国生活了11年、最终定居在美国的钢铁巨人的故事。

泰德伍兹.森吉米尔（Tadeusz Sendzimir）于1894年7月15日出生于波兰勒武市。

在他大学生涯的最后一年，由于接近俄国和德国的势力范围，而这两个国家在一战期间都试图征服对方，他被迫逃离祖国。

和他的很多同胞不同的是，森吉米尔往东逃到了中国。

这次旅程耗时三年，沿着与之前所有圆睁着眼的侵略者、商人和冒险家相同的路——从长江宽阔的褐色江口逆流而上12英里，他到达了上海。

当森吉米尔的船靠岸时，有几个欧洲人在码头。

其中一个男人走近问森吉米尔是否需要住的地方，他可以给森吉米尔提供他公寓里的一个房间，森吉米尔同意了。

于是他们离开码头，穿过苏州河，来到了俄国移民聚集的街区。

在聊着他逃离的地方时，森吉米尔满怀敬畏地观察着这个他刚刚踏入的世界。

赤膊的苦力或拉或推着独轮车，车上的家具、木箱、关在竹笼里的鸡、轮船衣箱和一捆捆铁丝堆得高高的。

他们喊着口号来保持步伐并警戒路上的行人。

森吉米尔立即被中国的独轮车迷住了。

“当时我问自己：独轮车已经经过了几个世纪的发展，如果改进它，我能做什么？当然没有：你无法再改进它了。

”森吉米尔在东方汽车房找到了一份工作，这是一家美资的汽车修理店。

但是他们不是需要他修车，而是需要他给数百名中国人培训如何驾驶T型车。

大约20万中国人在一战期间被送往欧洲和中东，这也是中国对战争的贡献。

这些司机在东方汽车房训练好以后就送往法国清理战场。

对于一个工程师来说，这几乎不算工作，但森吉米尔却热情地投入到这个任务中。

他发现别的老师一次只教一个学生。

“我不喜欢那样，”他回忆。

“那样太慢了。

我对自己说，别在意别人所做的。

我要合理地做，用我的方式。

”他让几名学员坐在车里，他自己坐在车轮后面，一边驾驶着车围绕场地后退、前进，一边解释怎样操纵和倒转两个车轮。

- 78 -工 业 技 术０　绪论森吉米尔20辊轧机是高精度轧制核心设备之一，具有道次压下率大、板形控制能力强、轧制力小以及成品厚度公差波动范围小等特点，主要用来轧制200系、300系和400系不锈钢冷轧薄带。

目前，世界上大部分的高精度薄带都是森吉米尔轧机生产的，因为道次压下率大，所以20辊轧机可以用较厚的原料来生产薄带，有效地节约生产过程中的成本。

另外，因为20辊轧机有较好的板形和厚度控制能力，所轧制出来的0.3 mm 以下的不锈钢有较好的板形和厚度公差，受到广大的客户喜爱。

该文结合我公司冷轧厂森吉米尔20辊轧机的生产情况，对20辊轧机轧制薄带的核心生产工艺进行研究分析，并对其核心生产工艺进行归纳总结，形成工艺制度，对提高机组产品的产量和质量提供了技术支撑。

１　森吉米尔２０辊轧机机组简介及重点参数１．１　轧机总论森吉米尔20辊轧机机组是主要由卷取机、测厚仪、夹送辊、板形辊和轧机机架组成，其中轧机机架包括所有的内部部件、轧辊和配件，其作用是在轧制中减小带钢厚度，提高平直度和带钢表面质量。

为了使钢带能够轧制更加薄的带钢，应尽量使用小工作辊来轧制。

小工作辊轧制具有轧制力小，生产道次少的优点，能够生产更加薄的钢带。

森吉米尔20辊轧机呈“塔”形分散分布，由8根支撑辊，6根第二中间辊，四根第一中间辊，2根工作辊组成，如图1所示。

１．２　技术参数介绍原料种类：200系、300系和400系不锈钢。

钢带厚度：来料最大厚度为6.0mm，来料最小厚度为0.5mm ；成品最大厚度为3.0mm，成品最小厚度为0.15mm。

钢带宽度：最大宽度为 1 255 mm ；最小宽度为800 mm。

钢卷重量：最重为22 000 kg。

套筒规格：610 mm ID/860mm OD/1300 mm W。

纸卷规格：120 mm ID/800mm OD/1330mm W。

钢卷规格：610 mm/2200 mm。

压下率：200系70%，300系85%，400系85%。

新型850mm二十辊不锈钢冷轧机组介绍对于不锈钢、硅钢及其他难变形精密合金的薄带轧制来说，二十辊轧机一直是用户的基本选择；国内两家大型钢铁企业早在上世纪六十年代就先后从西德和日本引进了国际上流行的罗恩式和森吉米尔式两种机型的1200二十辊轧机。

这两种机型都具有刚性高、轧出厚度薄、板型调节好的优点；但其极高的加工精度要求和制造难度使一般的制造厂家无能为力；其昂贵的价格和使用费用使很多用户望而却步；尤其是森吉米尔轧机在使用上辊系直径匹配要求严格，轧辊开口度小，也使用户感到很不方便。

针对以上缺憾，近十多年国内外轧机设计者遵循“支承辊多点支撑均衡施力”的传统设计思想，先后开发了机架内置上下辊箱式辊箱式的多种新型二十辊轧机，并在实践中获得成功。

但就目前国内中小企业使用的这类轧机来说，还存在一些缺点，使其不能为用户创造更大的经济效益。

现以T厂使用的850mm二十辊轧机为例谈谈个人的看法。

1．轧薄能力差：实际使用效果比同规格的六辊轧机强不多少，徒然增大了用户的设备费用和使用费用；作者以为这是设计理念上的偏頗所致。

现在国内自行设计制造的辊箱式二十辊轧机实质上是将罗恩式二十辊轧机的四根立柱及附属压下装置取消，上下辊箱放置在一个整体机架内；通过上（或下）部压下油缸施加轧制压力，通过下（或上）部斜楔调整装置保持轧制线标高不变。

这种结构本身在轧制状态下机架系统的变形应力线拉长，其综合刚性与上述两种传统二十辊轧机无法相比；如果在零部件结构上不加分析照搬罗恩轧机的设计会使其刚性更差；得不到薄带轧制所需的压下效应。

现场轧机看上去设计得很壮实，如果对其刚性进行一个简单的测量，就会发现大出所料。

2．缺少分段冷却辊形调节手段：二十辊轧机轧受结构空间的限制，喷嘴分段冷却装置的设计比较困难，有些轧机没有这个措施。

但是在板带轧制中作为对其它快速辊型调节手段的补充，分段冷却辊形调节手段还是不可缺少的——尤其在轧材宽度变化较大的情况下。

3．传动系统设备配置不合理：主电机经过专用减速机减速后再通过一个带增速的分配箱把扭矩传给四个中间辊；不但增加了设备重量，而且降低了传动效率和轧机的动态性能，增大了轧制能耗。

1多辊轧机冷轧技术概述冷轧钢带的轧制最初是在二辊、四辊轧机上进行的。

随着科学技术和工业的发展，需要更薄的带材，原有的四辊轧机已经不能满足这一要求，因为四辊轧机的轧辊直径比较大，轧制时轧辊本身产生的弹性压扁值往往比所要轧制的带材厚度还要大。

轧辊的弹性压扁，在单位压力相同时，与轧辊直径成正比。

当轧辊材质一定时，要减小轧辊的弹性压扁值，就必须缩小辊径；而轧辊辊径的减小，相应又会出现轧辊刚度不够的问题。

为了解决这一对矛盾，便出现了既具有小的轧辊直径，同时又具有良好刚度的塔形支撑辊系的新型结构轧机——多辊轧机。

最初出现的多辊轧机是六辊轧机，接着发展为十二辊轧机、二十辊轧机。

图1—1为六辊轧机、十二辊轧机、二十辊轧机的辊系配置示意图。

为了获得厚度不大于0.001mm的极海带，还出现了工作辊直径为2mm的二十六辊轧机，工作辊直径为1.5mm的三十二辊轧机和三十六辊轧机，其辊系配置示于图1-2。

在多辊轧机的发展过程中还出现过一些复合式多辊轧机，其辊系配置示于图1-3。

另外，还有诸如MKW(偏八辊)轧机、“Z"(十八辊)轧机、CR(十二辊)轧机等形式的多辊轧机，其辊系配置示于图1—4。

在诸多的多辊轧机类型中，以二十辊轧机发展得最为完善，使用得最多、最广泛。

二十辊轧机亦有多种形式。

．MKW轧机和“Z"轧机的辊系可以转换成四辊辊系，也可以将四辊轧机改造成MKW轧机和“Z"轧机。

图1-1 六辊、十二辊、二十辊轧机辊系配置图a-六辊轧机；b-十二辊轧机；c-二十辊轧机图1-2 二十六辊、三十二辊、三十六辊轧机辊系配置图a-二十六辊轧机；b-三十二辊轧机；c-三十六辊轧机图1-3复合式多辊轧机辊系配置图a-八辊轧机；b-十二辊轧机；c-九辊轧机b-图1-4 偏八辊、“Z”、CR轧机辊系配置图a-MKW轧机(偏八辊轧机)；b-双偏八辊轧机(十六辊轧机)；c-“Z"轧机(十八辊轧机)；d-CR轧机(十二辊轧机)图1-5 三十辊轧机辊系配置图20世纪80年代初我国自行研制成功了三十辊轧机。

二十辊森吉米尔轧机冷轧钛带工艺浅析摘要：钛是一种新兴的金属材料，在工程技术和高科技领域发挥着总要作用，今后也将得到越来越广泛的应用。

冷轧钛带作为高技术产品，市场需求量逐年扩大。

本文简要介绍了二十辊森吉米尔轧机的特点和利用二十辊森吉米尔轧机冷轧钛带的一些工艺要点。

关键词：森吉米尔轧机，钛带冷轧，冷轧工艺引言：钛广泛分布于地壳及岩石之中，储量丰富，在所有元素中排名第十。

钛的密度仅为4.53g/cm3，仅为钢的40%左右，但强度却与钢相当。

钛带表面极易形成致密的氧化膜，使其具有高耐蚀性。

钛与人体有很好的相容性，对人体完全无毒且可以抵抗分泌物。

以上的这些特性使钛被认为是二十一世纪最重要的金属材料，广泛应用于航空航天、医疗、石油化工等领域，尤其在国防军工领域，钛是制造高端飞机、潜艇和舰船等必不可少的材料，发挥着越来越重要的作用。

冷轧钛带是高技术含量、高附加值、国防军工必须的产品，其加工设备复杂，工艺特殊，加工难度大，过去大量依靠从国外进口，但随着国内钛带冷轧技术的发展和产量的加大，这种情况得到了明显改善。

近年来，随着国民经济的发展和消费的升级，对薄规格钛带的需求量逐年增加，薄规格产品存在很大缺口，传统的钛带冷轧企业由于采用四辊、六辊等轧机轧制，设备能力受限，无法轧制出较薄产品，或者轧制出薄规格产品需要经过多次中间退火，生产成本较高，因此目前各企业逐渐开始采用二十辊轧机轧制钛带。

1 二十辊森吉米尔轧机的特点1.1 结构特点二十辊森吉米尔轧机是一种单机架可逆轧机，采用的是整体牌坊的形式，机架刚度高，最大轧制力可达800t，广泛应用于不锈钢、硅钢和钛材等高附加值材料的轧制，尤其是薄规格产品的轧制。

其辊系采用4-3-2-1-1-2-3-4的放射状排布方式，背衬轴承直径约为300mm，二中间辊直径约为170mm，一中间辊直径约为100mm，工作辊直径只有约60mm。

小直径的工作辊使其在轧制时道次压下率大，尤其适合轧制难变形的极薄材料。

十八辊轧机的主要机型十八辊轧机是轧制超薄宽带钢和不锈钢的一种先进机型。

它与四辊、六辊轧机相比，具有以下特点：辊径更小，工作辊之间与辊面宽度比值可达1:10，轧制时变形区域小，轧制力小，适合于轧制难变形的材料以及薄带钢；其单轧程压下率高，可以减少退火次数，降低能耗。

它与二十辊轧机相比，不存在开口度小穿带困难等问题，压下动作响应速度快，厚控精度较高。

另外，从经济性考虑，十八辊轧机不论从设备重量，还是设备加工难易程度方面都具有较大的优势。

目前十八辊轧机的机型主要有：1、森吉米尔Z-high机型1979年美国森吉米尔公司研发出世界第1台十八辊轧机，称为Z-high型轧机，它是由Waterbury Rolling Mills工厂的四辊轧机改造而成，保留了原来的牌坊和支撑辊，把工作辊部分更换为Z型组件，Z型组件是由侧支撑辊、背衬轴承和更小直径的工作辊装配而成。

其核心技术为采用带有侧支撑的小直径工作辊，并且中间辊可以轴向移动。

2、安德里兹森德维克S6机型2001年，安德里兹集团德维克森德维克公司推出了首套S6冷轧机，其结构特点为4个支撑组件固定在轧机牌坊之间，通过液压缸实现压下和返回过程。

该机型的工作辊的使用范围比Z-high机型大，用于碳钢生产的粗轧、中轧和精轧等，产品厚度为6.5----0.1mm。

同时，该机型可用于生产磷青铜、钼合金、钛镍合金及不锈钢带。

目前，中国宝钢不锈钢和太钢不锈钢公司均引进了S6轧机。

3、奥钢联POWER X-HI机型西门子奥钢联公司的POWER X-HI轧机，机型侧支撑辊组件上端通过液压缸缸杆上的耳环、销轴固定在机架上，组件可以绕销轴转动，工作时下端被液压缸推动的弧面顶板压靠直至侧支撑辊紧靠住工作辊。

2010年，宝钢德盛引进西门子奥钢联公司的全连续直接轧制退火酸洗生产线，用于生产不锈钢冷轧产品。

4、中国HCS机型中国对十八辊轧机的研究起步较早，但长期以来一直局限于小型设备及实验性质阶段，没有大规模应用于工业生产，直到2011年，中国重型机械研究院研发了1250mmHCS十八辊轧机架可逆冷轧机组投入生产，该轧机具有机械式中间辊轴向横移、正负弯辊等板形控制手段。