20世纪90年代后，我国建设了6套炉卷轧机，其中2套用于中厚板生产，3套用于热带钢生产，还有l套在建。这些轧机及技术均从国外引进[1,2]。
由我国自行设计、制造、配套以及安装调试的第1条炉卷轧机生产线一1800mm不锈钢炉卷轧机生产线于2008年7月在山东泰山钢铁集团有限公司投入试运行。经过1年多的调试和生产，目前可生产200系列、300系列、400系列不锈钢，以及冷轧用碳素钢和其他普碳钢。
1800mm炉卷轧机生产线由中冶东方工程技术有限公司进行工厂设计，中国一重集团承担机械设备设计和制造，中国钢研新冶集团北京钢研新冶电气有限公司承担电气传动、基础自动化和过程自动化系统设计、制造和调试，电气自动化系统设备基本采用西门子产品。
l 基本概况
1.1 坯料及成品规格
1800mm炉卷轧机原料采用连铸坯，铸坯尺寸160～220mm×800～1600mm×6000～12000mm，最大坯重33t。成品规格2～25mm×800～1600mm，最大卷重33t，单位卷重可达21kg/mm。
1.2 工艺流程
该生产线工艺流程：连铸坯一步进式加热炉加热-高压水除鳞-重型立辊轧制-四辊粗轧机轧制(中间坯厚度25～30mm)-保温罩中间辊道保温-飞剪切头尾-炉卷轧机轧制5道或9道(入口卷取炉-四辊精轧机-出口卷取炉)-层流冷却及其输出辊道冷却(根据钢种决定投用否)-地下卷取-打捆-步进梁钢卷运输-喷印-收集-钢卷检查。生产线工艺平面布置见图1。
2 装备水平和特点
2.1 加热炉
加热炉为步进式加热炉，炉体设计和燃烧系统考虑了适应不锈钢连铸坯加热特点;同时也设计了板坯装炉、出炉和炉内输送自动化以及板坯加热过程自动化系统。
2.2 高压水除鳞系统
整个生产线共设置5个除鳞点，分别为粗除鳞、精除鳞以及机架除鳞。根据带钢表面状况，既可以自动除鳞也可以手动除鳞。系统压力达25MPa，可有效清除带钢表面氧化铁皮。
2.3 立辊轧机
立辊轧机采用吸附型上传动重型立辊，缩短了立辊轧机与粗轧机之间的距离，提高了轧制效率，并且更换时整体抽出，维修方便。立辊轧机由2台交流同步电机单独传动，省去了2个立辊连接的中间同步轴。立辊轧机的侧压为全液压系统，2个轧辊的侧压采用纯电气同步。立辊轧机具有自动宽度控制(AWC)和短行程控制(SSC)功能，可实现板坯的头尾形状控制，提高带钢收得率。
2.4 四辊粗轧机
四辊粗轧机上、下工作辊由2台6000kW交流同步电机传动，各自通过十字头万向接轴传动轧辊。支撑辊采用动压油膜轴承，工作辊采用四列圆锥滚子轴承。轧机机架刚度高，轧制力为50000kN，轧制速度为6.28 m/s。
轧机的压下系统具有EGC和液压HGC、AGC功能，保证了中间坯的厚度精度。
2.5 转鼓式飞剪
飞剪为转鼓式，在转鼓上安装有2把圆弧型刀刃，双刀刃按180o布置，分别剪切带钢的头部和尾部。根据带钢测速辊和带钢宽度测量仪数据，可实现带钢头部和尾部的优化剪切，从而提高带钢收得率和改善精轧机咬入条件。
2.6 四辊精轧机
目前国内引进的炉卷轧机主传动有两种形式，即采用1或2台电机传动，但均配置1台人字齿轮分配箱。该四辊精轧机(炉卷轧机)采用2台主电机传动，且通过十字头万向接轴直接传动上、下工作辊，没有采用通常的炉卷轧机齿轮分配箱。这样的结构对机械传动系统的设计和电气控制系统的调整带来相当大的困难，但在调试和试运行过程中都一一解决了，这是本套轧机的一个较大突破。支撑辊采用动压油膜轴承。工作辊采用四列圆锥滚子轴承，设置有工作辊的清辊器。
精轧机上、下工作辊分别由2台6000kW交流同步电机传动;轧制力为50000kN，轧制速度为13.2 m/s;采用全液压HGC、AGC，并采用了工作辊弯辊、工作辊轴向横移以及轧辊分段冷却等手段，可实现板形在线和离线控制。
2.7 卷取炉
卷取炉及其卷筒是炉卷轧机的关键设备。卷取炉能对带钢起保温或一定的补温作用，根据带钢钢种，设定好卷取炉的运行温度，带钢在炉内获得保温或补温，从而避免了轧制过程中的温降，这对变形抗力大，温度范围窄的钢种(如不锈钢)尤为重要。当带钢头部离开轧辊送至卷取炉内卷筒的槽口并被咬入后，轧机与卷筒之间建立了张力。设定适当的张力和严格的张力控制是保证炉卷轧机稳定轧制的重要因素，对轧制不锈钢尤其如此。
2.8 层流冷却
层流冷却装置设置高位水箱，以保持水量及水压的相对恒定，并设有侧喷嘴，提高冷却效率。
2.9 卷取机
卷取机为三助卷辊式地下卷取机，通过对卷筒电机和夹送辊电机的控制实现卷取张力控制。对于卷筒电机，采用最大力矩控制方式;助卷辊采用了踏步控制(AJC)功能。
2.10 传动设备
生产线传动设备分别采用了电气传动和液压传动，其中电气传动的调速设备均采用交流变频调速电机传动。轧机主传动电机和卷取电机采用交流同步电机传动，其他辅助电机采用交流变频调速异步电机传动。
轧线上自动化控制设备中，一级基础自动化(L1)分别由PLC和TDC控制，二级过程自动化
(L2)由模型计算机和数据库计算机进行全线轧制规程计算以及轧线跟踪、数据处理等。电气设备具有以下特点：
(1)粗轧机和精轧机上、下工作辊的交流三相同步电机传动采用了晶闸管交交变频器，单个电机由3台可逆功率柜组成，采用不并联方式。每个功率柜内装12只晶闸管元件。同步电机转子励磁，采用三相桥式六脉冲晶闸管变流器作为磁场供电。传动系统的控制选用西门子SIMADYND控制系统。
(2)全线辅传动调速电机选用变频调速三相异步电机或三相同步电机，其供电装置采用西门子6SE70系列矢量控制三相交流传动系统电压型变频调速装置。
(3)立辊轧机和卷取电机选用变频调速三相同步电动机，其供电装置采用西门子6SE70系列矢量控制三相交流传动系统电压型变频调速装置+6RA70磁场供电方式。
(4)全线辅助传动设备按运行工况考虑，需要快速频繁正反转和其他虽然不是快速正反转，但仍有能量交换的设备均采用整流回馈型和整流回馈+整流型的直流公共母线方式，各传动装置逆变器将从直流母线上获得电源，将直流电转换为交流电驱动交流电机。
(5)整个轧线上基础自动化(L1)级中TDC作为工艺控制器，主要用于：粗轧区四辊粗轧机和立辊轧机的EGC、HGC、AGC、AWC、SSC控制;精轧区四辊精轧机HGC、AGC控制，以及在多功能仪的配合下实现带钢的板形控制(AFC);卷取区张力控制和助卷辊的踏步控制(AJC)。
S7-400PLC用于加热炉区、粗轧机区、精轧机区、层流冷却区和卷取收集区的逻辑控制和少量计算控制。
(6)过程自动化(L2级)配置1台具有RAID功能的PC服务器作为过程计算机，配置4台PC台式机作为过程计算机的客户机。过程计算机的主要功能是进行模型计算、生产线跟踪和轧制规程设定等。
配置1台PC服务器用于数据管理，数据库管理软件采用ORACLE 10i。其重要功能是生产计划管理、数据采集、数据存储和报表生成等。
监控系统HMI采用西门子的WINCC监控软件，客户机/服务器结构，选用PC服务器作为监控系统服务器，从可靠性方面考虑，采用双机热备方式。
(7)轧线的通讯采用星形和环形的混合形网络结构。系统主于网采用环形结构。在各区配置以太网交换机，连接TDC、S7-400与HMI客户机，主交换机连接过程计算机、数据库服务器、HMI服务器和各区交换机。
基础自动化系统中，控制系统与执行系统包括传动系统、执行机构等通过PROFIBUS网通讯。现场的信号接入各地点配置的ET200，连接到PROFIBUS DP网，传动系统通过DP接口接入PROFIBUS网。PROFIBUS采用总线连接方式。
检测仪表与控制系统之间的信息交换采用以下方式：①直接点对点：此方式主要是连接快速反应的信号，如位移、轧制力等;②通过PROFIBUS网，如温度;③通过以太网。
L2/L1系统之间的数据通讯采用TCP/IP通讯协议，采用电文传送方式。
L2系统之间的数据传送采用SQL*Net通讯协议，采用写数据库表的方式进行数据传送。
3 运行状况
目前，轧线的功能基本投入。近1年来生产了300、400和200系列不锈钢，冷轧用碳素钢和Q345、Q235C、510L碳素结构钢等，产量达40多万t。不锈钢带钢规格为1150～1500mm×3.0～
7.0mm，带钢的厚度、宽度偏差满足用户要求;钢卷的塔形和卷间错层均在允许范围之内。该轧机的成功投产，促进了我国炉卷轧机的国产化。
[参考文献]：
[1]张冶.炉卷轧机在不锈钢领域的应用[J].宝钢技术，2005，(1)：65-67
[2]于世果，李欣.炉卷轧机的发展及其应用[J].轧钢，200l，19(6)：27-29
