三种不锈钢带冷轧机的比较和应用
(法国的森吉米尔二十辊，德国的森德威二十辊，日本三菱重工CRM十二辊)
1． 不锈钢的变形特点
不锈钢的变形抗力大，一般比普通碳钢高一倍；由于冷加工过程中，会产生形变马氏体，所以加工硬化速率快，需要更大的轧制力与负荷。不锈钢导热性差，如321不锈钢的导热性仅为碳钢的27%，因此需要轧机具有更强的冷却能力，尺寸精度和板型要求高，表面质量要求高。不锈钢冷轧必须高效率、高精度，对冷轧机的最突出的要求是：
1） 可生产宽而薄的带钢产品，并要求轧制道次少，轧制时间短；
2） 总压下率，特别是第一道压下率要大，尽量实现一个轧程，不经中间退火；
3） 保证产品尺寸精度，良好的板型和表面质量；
2. 对冷轧机的基本要求
对冷轧机的具体要求，大致归纳为以下几点：
1） 工作辊应尽可能采用小直径；
2） 轧机刚度要大，包括横向和纵向刚度；
3） 辊系工作稳定性好；
4） 可逆轧机时两侧对称；
5） 大张力，并有良好的张力与速度控制能力；
6） 良好的工艺润滑和冷去系统；
7） 良好的辊缝调整及反应速度；
8） 良好的在线凸度调整及反应速度；
9） 功能完善的AGC、AFC（平坦度自动控制）控制系统；
10） 传动系统控制功能完善、稳定、节能；
11） 结构简单、易维护；
3. 我国主要不锈钢带冷轧机比较
我国不锈钢带冷轧机主要有3种，分别是法国DMS公司的20辊森吉米尔轧机（ZR22B54）、德国森德威公司的20辊4立柱轧机（SUNDWIG design four column mill，简称SFC）和日本三菱重工的12辊轧机（cold rolling mill ，简称CRM）。
三种轧机都适用于不锈钢冷轧，在机械设备维护、厚度控制、板型控制等方面互有优缺点。三种类型轧机的设计风格完全不同，所具有的特点也不同。三种轧机主要工艺参数比较见下表
技术参数
日本CRM十二辊轧机 整体式二十辊（森吉米尔） 分体式二十辊（森德威）
轧制速度/m/min) 800 800 800
轧制压力/kN 8000 8000 8000
支承辊直径/mm 520~518 300~295 300~295
一中间直径/mm 195~210 96~105 121~106
二中间直径/mm 170~173 195~205
工作辊直径/mm 75~120 58~73.5 60~85
卷取张力/kN 500 500 500
最大开口度/mm 300 127 168
原料规格/mm 3~5 3~5 3~5
成品规格/mm 0.08~3 0.03~3 0
.03~3
最大卷重/t 27 27 27
主电机功率/kW 3400 4000 4250
3.1 森吉米尔轧机特点
牌坊采用一体浇注，并预置预应力，牌坊内设有圆弧面轨道，用于固定支承辊。所有中间辊都通过传动侧和操作侧的悬挂液压缸作用，固定在牌坊上，悬挂力按辊身自重设定。
森吉米尔二十辊轧机的主要优点：
1） 工作辊直径小，目前多数轧机采用Φ63.5的工作辊；
2） 辊系稳定，多年使用来未发生过辊系不稳定问题；
3） 刚性大，一般可达到4440~4900kN/mm，利于提高厚度精度；
4） 轧制压力上限大，一般可达到7800~8000kN，道次压下量大；
5） 由于外侧支承辊采用轴承，使凸度调整灵活、方便；
6） 可实现一中间辊轴向移动，有利于带钢边部板型控制；
7） 通过F、G辊调整，可实现轧制线高度的灵活调整；
8） 轧制冷却油通过导板供油，冷却、润滑效果好；
9） 机架内除轧辊和穿带导板外无动部件，操作和维护简单，运行可靠；
森吉米尔二十辊冷轧机主要缺点：
1） 开口度小，不利于穿带与换滚。不能实现自动换滚，换滚时间长；
2） 轧辊可使用范围小，轧制厚规格需搭配使用，轧辊储备量大，轧辊管理和使用成本高；
3） 用齿条和偏心环调节，响应慢，控制精度低；
4） 板型控制手段少，板型控制能力差。由于机架的整体结构，无法实现直接倾斜控制；
调节时同时影响两个轴承，且经过支承辊、第二中间辊、第一中间辊3次力的传递，作用到工作辊上以后，其控制能力大大下降。板型调节很难做到量化，尤其当实际轧制板型出现1/4浪以后，无法完全消除。第一中间辊带有一定的锥度，通过一个推拉式的液压缸的作用使第一中间辊轴向移动，考虑推拉式受力状态，只有在轧制速度达到100m/min时，参与板型控制。由于移动速度的限制，在头尾轧制速度未达到100m/min时，板型控制能力受到极大影响，要求主操作工具备高超的操作技能。
3.2 森德二十辊四立柱轧机特点
其优点：
1） 将机架上下分成两半，四根大立柱连接，应力线短，机架刚度较高（设计刚性系数达到480t/mm）；
2） 开口度增大，换辊空间大，实现了自动换辊，换辊时间较短；
3） 轧制线调节通过F、G支撑辊底部的斜契，由液压缸水平驱动实现，调节行程大，由于直接压下，动作响应快，厚度控制精度高；
4） A、D支承辊的分段轴承增加到9个，由液压缸驱动8个斜契作用到8个轴承鞍座对应的共用底板上，使芯轴发生变形。液压缸的动作是按照程序设定的抛物线模式同时动作的，因此凸度调节曲线平滑，支承
辊受力均匀，板型控制响应速度和精度要优于二十辊森吉米尔轧机；
5） 第一中间辊串动方式为推推式，在40m/min的轧制速度条件下便可实现动作，确保了头尾低速轧制下的板型控制能力；
6） 辊缝倾斜功能，用于控制单边浪；
森德威二十辊四立柱轧机缺点；
1） 工作稳定性不如森吉米尔轧机，机械维护量也高于森吉米尔轧机，尤其是四立柱液压缸，其较高的技术含量，给维护带来一定困难；
2） 在有限的支承辊长度上设置9段轴承，使得轴承的有效承载面积减少，进而引起支承辊实际承载能力下降，在同直径轴承的条件下，受力较森吉米尔轧机恶劣，连续大负荷轧制时，很容易引发轴承爆裂；
3.3 三菱重工十二辊轧机特点
三菱重工12辊轧机的优点：
1） 开口度大，换辊空间大，可实现轧辊的自动换辊；
2） 辊系简单，不会出现干涉现象，统一辊系75~100mm的工作辊几乎都能使用，因此轧辊的使用成本低，100~120支轧辊能完全保证轧机的正常使用和周转；
3） 主液压缸在机架内的下部，油缸产生的轧制力直接传递给下支承辊框架，完成轧钢的压下动作，由于直接压下，动作响应快，厚度控制精度高；
4） 上下支承辊通过偏心环动作调节其芯轴弯曲形状，加上中间辊弯辊、辊系倾斜，板型控制能力强，适应能力强；有效解决了二十辊森吉米尔轧机控制边浪和1/4浪能力弱的问题；
其缺点：
1） 应力线长，轧机刚度较低（只有280tf/mm），实际轧制时，当轧制力趋近800tf时，轧机弹跳严重，其厚度偏差修正能力急剧下降。不适宜以大压下量轧制加工硬化严重的不锈钢；
2） 由于只有一层中间辊，四根传动轴间距小，传动轴强度提不高，而且运行安全性一般，易起火；
3） 机架内油缸多，维护较难；由于支承辊轴承油雾润滑系统设计的先天不足，在轧机产能急剧上升，辊系负荷同步上升的同时，支承辊的维护将十分困难；
冶科金属：
销售技术：武兴君
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三种不锈钢带冷轧机的比较和应用
(法国的森吉米尔二十辊，德国的森德威二十辊，日本三菱重工CRM十二辊)
1． 不锈钢的变形特点
不锈钢的变形抗力大，一般比普通碳钢高一倍；由于冷加工过程中，会产生形变马氏体，所以加工硬化速率快，需要更大的轧制力与负荷。不锈钢导热性差，如321不锈钢的导热性仅为碳钢的27%，因此需要轧机具有更强的冷却能力，尺寸精度和板型要求高，表面质量要求高。不锈钢冷轧必须高效率、高精度，对冷轧机的最突出的要求是：
1） 可生产宽而薄的带钢产品，并要求轧制道次少，轧制时间短；
2） 总压下率，特别是第一道压下率要大，尽量实现一个轧程，不经中间退火；
3） 保证产品尺寸精度，良好的板型和表面质量；
2. 对冷轧机的基本要求
对冷轧机的具体要求，大致归纳为以下几点：
1） 工作辊应尽可能采用小直径；
2） 轧机刚度要大，包括横向和纵向刚度；
3） 辊系工作稳定性好；
4） 可逆轧机时两侧对称；
5） 大张力，并有良好的张力与速度控制能力；
6） 良好的工艺润滑和冷去系统；
7） 良好的辊缝调整及反应速度；
8） 良好的在线凸度调整及反应速度；
9） 功能完善的AGC、AFC（平坦度自动控制）控制系统；
10） 传动系统控制功能完善、稳定、节能；
11） 结构简单、易维护；
3. 我国主要不锈钢带冷轧机比较
我国不锈钢带冷轧机主要有3种，分别是法国DMS公司的20辊森吉米尔轧机（ZR22B54）、德国森德威公司的20辊4立柱轧机（SUNDWIG design four column mill，简称SFC）和日本三菱重工的12辊轧机（cold rolling mill ，简称CRM）。
三种轧机都适用于不锈钢冷轧，在机械设备维护、厚度控制、板型控制等方面互有优缺点。三种类型轧机的设计风格完全不同，所具有的特点也不同。三种轧机主要工艺参数比较见下表
技术参数
日本CRM十二辊轧机 整体式二十辊（森吉米尔） 分体式二十辊（森德威）
轧制速度/m/min) 800 800 800
轧制压力/kN 8000 8000 8000
支承辊直径/mm 520~518 300~295 300~295
一中间直径/mm 195~210 96~105 121~106
二中间直径/mm 170~173 195~205
工作辊直径/mm 75~120 58~73.5 60~85
卷取张力/kN 500 500 500
最大开口度/mm 300 127 168
原料规格/mm 3~5 3~5 3~5
成品规格/mm 0.08~3 0.03~3 0
.03~3
最大卷重/t 27 27 27
主电机功率/kW 3400 4000 4250
3.1 森吉米尔轧机特点
牌坊采用一体浇注，并预置预应力，牌坊内设有圆弧面轨道，用于固定支承辊。所有中间辊都通过传动侧和操作侧的悬挂液压缸作用，固定在牌坊上，悬挂力按辊身自重设定。
森吉米尔二十辊轧机的主要优点：
1） 工作辊直径小，目前多数轧机采用Φ63.5的工作辊；
2） 辊系稳定，多年使用来未发生过辊系不稳定问题；
3） 刚性大，一般可达到4440~4900kN/mm，利于提高厚度精度；
4） 轧制压力上限大，一般可达到7800~8000kN，道次压下量大；
5） 由于外侧支承辊采用轴承，使凸度调整灵活、方便；
6） 可实现一中间辊轴向移动，有利于带钢边部板型控制；
7） 通过F、G辊调整，可实现轧制线高度的灵活调整；
8） 轧制冷却油通过导板供油，冷却、润滑效果好；
9） 机架内除轧辊和穿带导板外无动部件，操作和维护简单，运行可靠；
森吉米尔二十辊冷轧机主要缺点：
1） 开口度小，不利于穿带与换滚。不能实现自动换滚，换滚时间长；
2） 轧辊可使用范围小，轧制厚规格需搭配使用，轧辊储备量大，轧辊管理和使用成本高；
3） 用齿条和偏心环调节，响应慢，控制精度低；
4） 板型控制手段少，板型控制能力差。由于机架的整体结构，无法实现直接倾斜控制；
调节时同时影响两个轴承，且经过支承辊、第二中间辊、第一中间辊3次力的传递，作用到工作辊上以后，其控制能力大大下降。板型调节很难做到量化，尤其当实际轧制板型出现1/4浪以后，无法完全消除。第一中间辊带有一定的锥度，通过一个推拉式的液压缸的作用使第一中间辊轴向移动，考虑推拉式受力状态，只有在轧制速度达到100m/min时，参与板型控制。由于移动速度的限制，在头尾轧制速度未达到100m/min时，板型控制能力受到极大影响，要求主操作工具备高超的操作技能。
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其优点：
1） 将机架上下分成两半，四根大立柱连接，应力线短，机架刚度较高（设计刚性系数达到480t/mm）；
2） 开口度增大，换辊空间大，实现了自动换辊，换辊时间较短；
3） 轧制线调节通过F、G支撑辊底部的斜契，由液压缸水平驱动实现，调节行程大，由于直接压下，动作响应快，厚度控制精度高；
4） A、D支承辊的分段轴承增加到9个，由液压缸驱动8个斜契作用到8个轴承鞍座对应的共用底板上，使芯轴发生变形。液压缸的动作是按照程序设定的抛物线模式同时动作的，因此凸度调节曲线平滑，支承
辊受力均匀，板型控制响应速度和精度要优于二十辊森吉米尔轧机；
5） 第一中间辊串动方式为推推式，在40m/min的轧制速度条件下便可实现动作，确保了头尾低速轧制下的板型控制能力；
6） 辊缝倾斜功能，用于控制单边浪；
森德威二十辊四立柱轧机缺点；
1） 工作稳定性不如森吉米尔轧机，机械维护量也高于森吉米尔轧机，尤其是四立柱液压缸，其较高的技术含量，给维护带来一定困难；
2） 在有限的支承辊长度上设置9段轴承，使得轴承的有效承载面积减少，进而引起支承辊实际承载能力下降，在同直径轴承的条件下，受力较森吉米尔轧机恶劣，连续大负荷轧制时，很容易引发轴承爆裂；
3.3 三菱重工十二辊轧机特点
三菱重工12辊轧机的优点：
1） 开口度大，换辊空间大，可实现轧辊的自动换辊；
2） 辊系简单，不会出现干涉现象，统一辊系75~100mm的工作辊几乎都能使用，因此轧辊的使用成本低，100~120支轧辊能完全保证轧机的正常使用和周转；
3） 主液压缸在机架内的下部，油缸产生的轧制力直接传递给下支承辊框架，完成轧钢的压下动作，由于直接压下，动作响应快，厚度控制精度高；
4） 上下支承辊通过偏心环动作调节其芯轴弯曲形状，加上中间辊弯辊、辊系倾斜，板型控制能力强，适应能力强；有效解决了二十辊森吉米尔轧机控制边浪和1/4浪能力弱的问题；
其缺点：
1） 应力线长，轧机刚度较低（只有280tf/mm），实际轧制时，当轧制力趋近800tf时，轧机弹跳严重，其厚度偏差修正能力急剧下降。不适宜以大压下量轧制加工硬化严重的不锈钢；
2） 由于只有一层中间辊，四根传动轴间距小，传动轴强度提不高，而且运行安全性一般，易起火；
3） 机架内油缸多，维护较难；由于支承辊轴承油雾润滑系统设计的先天不足，在轧机产能急剧上升，辊系负荷同步上升的同时，支承辊的维护将十分困难；
冶科金属：
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