创新性冷轧方案超级万能凸度控制轧机(HYPER UCM)的前世今生

　　Hyper UCM是新建冷轧机的重要技术，也可以用于现有可逆式冷轧机和串列式冷轧机的升级改造。

　　那么Hyper UCM从何而来？又经历了怎样的演变？今天，我们就来聊聊创新性冷轧方案超级万能凸度控制轧机(HYPER UCM)的故事。

　　6辊轧机的起源，轧机技术发展史上的重要里程碑

　　在标志着轧制技术出现飞跃进步的6辊轧机出现之前，4辊轧机的标准配置是一组支承辊和一组工作辊。由于需要根据道次表和待轧材料的变化更换工作辊，工作量很大。

　　日本著名专家Toshiyuki Kajiwara博士为此画出了浓墨重彩的一笔。他的方案是采用6辊结构，这种新式轧机设计在工作辊和支承辊之间增加了可以窜动的中间辊以消除不希望的接触区。这一突破性方法可以在日常生产中采用，能够以一种简单和直观的方式生产出优质带钢，使轧钢企业大受其益。

　　UCM的诞生

　　6辊轧机出现后，市场的期待一直在变化，对更薄、更硬、更平直的带钢的需求持续增加。在这样的背景下，万能凸度控制轧机(UCM)应运而生。

　　UCM的特点是带钢形状控制能力出色，在轧制力变化的情况下很容易保持带钢形状稳定。由于减小了边降，UCM也能提高产品收得率。在上世纪80年代，它作为新一代6辊轧机而具有的高性能让钢铁企业扩大了产品范围，生产出了深受欢迎的优质材料。

　　UCM为渴望提高钢铁生产质量和效率的钢铁行业作出了巨大的贡献，确立了自身作为优质材料可靠轧制方案的地位。与此同时，近年来对更硬和更薄材料的不断增长的需求推动了技术的进一步发展。因此，普锐特冶金技术决定再推出一种新型轧机设计，让UCM的独特优点得到更大的发挥。

　　HYPER UCM的推出

　　Hyper UCM就是冷轧技术进一步发展的代表。它使用了更细的工作辊，配备了更小的工作辊传动系统。

　　在Hyper UCM的开发过程中，进行了一项关于能够达到最大压下率的轧辊直径最佳组合的研究。普锐特冶金技术借助一种模拟方法计算了为获得良好带钢形状而需要限制的最大轧制力，以及轧辊强度所允许的最大轧制力。通过这一模拟，我们知道了在不同的轧机最大宽度下对达到最大压下率最合适的工作辊直径。这项研究为确定工作辊直径从UCM到Hyper UCM应减小20-30%奠定了基础。

　　4辊轧机上不希望的接触区的发现和相应的解决方案一中间辊窜辊一使工作辊直径得以减小。上图根据来自世界各地不同钢厂的数据归纳了工作辊平均直径与轧机类型和带钢宽度的关系。总的来说，标准UCM的工作辊直径比4辊轧机减小了大约25%，而Hyper UCM的工作辊直径又比标准UCM进一步减小了20-30%。

　　Hyper UCM的技术优势为钢铁企业带来了显著效益，Hyper UCM降低了轧制力，减少了道次数，保留了标准UCM的出色的带钢形状控制能力。它还提高了轧制效率，能够高质量生产先进材料。

　　能够增大扭矩的新型传动轴设计

　　为了能够采用期望的工作辊直径，技术人员必须研制出使用较小传动轴的缩小的工作辊传动系统，因为工作辊直径虽然可以减小，但需要更高强度的传动轴以传递更大的扭矩。因此，需要一项技术突破：必须设计出一种能够向更细工作辊传递更大扭矩的新型传动轴。

　　普锐特冶金技术成功取得了这一创新成果。新型传动轴设计为Hyper UCM铺平了道路。新传动轴的材质和结构都得到改进，使其强度比传统类型大幅度提高。这种称为三菱-日立(MH)轴的新型传动轴能够传递比传统的万向节式(UJ)传动轴高出约2.7倍的大扭矩。自开发成功以来，MH轴已经在多家普锐特冶金技术客户的冷轧机上证明了自己的价值。

　　面向未来的轧制技术

　　近年来，新型无取向（NGO）钢和更硬、更薄的先进高强钢（AHSS）的生产迅速增加。这些钢种被用在电动车和轻型车上，有助于减少碳排放。对于以低碳钢为主的企业，强度更高、规格更薄和重量更轻的带钢的生产不再只是一个可选项，而是一个必选项。Hyper UCM能够生产太空时代的材料，对钢铁行业的可持续未来和环境保护做出重要贡献。

　　此外，Hyper UCM的先进特点对可逆式冷轧机（RCM）和串列式冷轧机（TCM）都适用。对于TCM改造，Hyper UCM可以替代现有TCM的部分机架，从而实现大规模、高效率、高质量生产先进钢种的目标。

　　随着轧机技术的不断优化，突破性创新相继涌现。普锐特冶金技术冷轧专家将始终致力于推动冶金生产向前发展，为世界各地的钢铁企业提供满足战略需要的最佳方案。