萊鋼中小型生產(chǎn)工藝及設(shè)備主要特點

1、萊鋼中小型生產(chǎn)工藝及設(shè)備主要特點萊蕪鋼鐵集團(tuán)（簡稱萊鋼）中小型軋機(jī)設(shè)計能力為年產(chǎn)成品材40萬t，全部軋線機(jī)電設(shè)備（包括步進(jìn)梁式加熱爐）都由意大利達(dá)涅利公司引進(jìn)，是國內(nèi)唯一一套既生產(chǎn)中小型棒材，又生產(chǎn)中小型型材及扁鋼的先進(jìn)生產(chǎn)線。所用原料為150mm×150mm×10m（少局部為610m）的連鑄坯。主要產(chǎn)品及規(guī)格見表1。車間工藝平面布置見圖1，主要工藝流程見圖2。該生產(chǎn)線無論是工藝、機(jī)械設(shè)備，還是電控系統(tǒng)，都具有其先進(jìn)性。    表1 主要產(chǎn)品及規(guī)格    產(chǎn)品 規(guī)格/mm 代表鋼種 占總產(chǎn)量的百分比/% 圓鋼 18

2、60 Q235、10、15、20、25、30、35、40、45 25.0 帶肋鋼筋 1640 20MnSi,25MnSi,40Si2MnV,40Si2MnTi 22.5 彈簧扁鋼 50-60×6-10100-120×7-20 60Si2Mn,25MnSiB 12.5 扁鋼 50-60×6-10100-120×7-20 Q235、10、15、20、25、40、45 2.5 角鋼 36×3680×80 Q235、15Mn 20.0 槽鋼 50×37100×48 Q235、15Mn 17.5 合計   100.

3、0              圖1 萊鋼中小型車間工藝平面布置簡圖1 上料臺架 2 測長稱量裝置 3 加熱爐 4 高壓水除磷 5 熱坯剔出臺架 6 粗軋機(jī)組7 曲柄式切頭剪 8 中軋機(jī)組 9 回轉(zhuǎn)式切頭剪 10 精軋機(jī)組 11 水冷段 12 組合式飛剪    13 步進(jìn)式冷床 14 輥式矯直機(jī)15 擺式冷剪 16 短尺收集臺架 17 成品碼垛收集系統(tǒng)   18 打捆機(jī) 19 成品收集臺架    上料臺架 輥道及稱重

4、加熱爐 高壓水除磷 FK 輥道 夾送輥 粗軋機(jī)組  曲柄式切頭剪 中軋機(jī)組 切頭、碎斷剪 精軋機(jī)組 水冷卻段 組合式分段剪  帶制動板輥道 彈簧扁鋼成迭裝置 步進(jìn)式冷床 彈簧扁鋼拆迭裝置 矯直、剪切系統(tǒng)  自動堆垛 打捆 成捆鋼材稱重裝置 成品入庫發(fā)貨         圖2 工藝流程簡圖        軋線主要工藝特點    -該車間的原料由連鑄車間采用保溫輥道熱送，設(shè)計入爐溫度可達(dá)500以上，節(jié)約能源。&

5、#160;   -步進(jìn)梁式加熱爐可保證鋼坯外表脫碳最小。    -全連續(xù)18架平立交替布置軋機(jī)。實現(xiàn)軋件的無扭轉(zhuǎn)軋制，粗軋機(jī)至中軋前兩架軋機(jī)間采用微張力軋制，818架軋機(jī)間設(shè)置活套，采用無張力軋制。對小規(guī)格圓鋼、螺紋鋼采用切分軋制。    -粗軋機(jī)組采用ESS型節(jié)能懸臂粗軋機(jī)。    -中、精軋機(jī)組自動快速更換，提高了生產(chǎn)率。    -機(jī)架尺寸設(shè)計、備件及維修統(tǒng)一，互換性高。    -孔型設(shè)計合理，軋輥易調(diào)整，最終產(chǎn)品精度高，

6、質(zhì)量好。    -設(shè)有矯剪聯(lián)合（CCL）作業(yè)系統(tǒng)，采用門式10輥矯直機(jī)多線矯直，擺剪多線剪切，無定尺擋板，剪切精度0+20mm，縮小設(shè)備間距。    -坯料跟蹤，重量優(yōu)化和長度測量，以實現(xiàn)定尺優(yōu)化。在鋼坯開始軋制時估算軋件的剩余末端長度，利用估算值進(jìn)行最后幾根定尺剪切長度的再分配，提高成材率。    裝備有自動碼垛、捆扎及收集系統(tǒng)。    軋線主要設(shè)備特點    1 加熱爐加熱爐小時產(chǎn)量120t，有效尺寸21.8m×10.8m，加熱溫度

7、10501150。加熱爐主要技術(shù)特點：    （1）爐子上均熱段和上加熱段使用平焰燒嘴，溫度場均勻，壓力穩(wěn)定，保證了向坯料良好傳熱；無過熱點，沿坯料長度溫度分布均勻；可快速調(diào)節(jié)燒嘴供熱量，坯料外表溫度均勻，防止短期待軋時熱量損失和過燒坯料外表，壓力均勻使?fàn)t壓控制準(zhǔn)確，減少爐子開口處冷空氣吸入及煙氣溢出。    （2）爐子下均熱段和下加熱段使用縱向燒嘴，可在任何生產(chǎn)能力下爐內(nèi)沿爐寬方向均勻供熱；每個燒嘴的火焰輻射均位于兩根梁之間，減少了遮蔽作用，使“黑印最小。下均熱段燒嘴安裝面向出料端端墻，產(chǎn)生動壓，防止冷空氣進(jìn)入爐內(nèi)，燒嘴通道限制煙氣

8、通過，保持下均熱段較高靜壓，并且，準(zhǔn)備出料的坯料前段，可利用坯料和爐門之間的爐氣加熱；下加熱段燒嘴面向裝料端端墻，以便在減少供熱量時，火焰高溫點向燒嘴通道方向移動，使煙氣能很好利用，減少了熱耗。    （3）均熱段和加熱段之間采用爐頂隔墻及燒嘴通道，使均熱段溫度能精確控制，不受加熱段溫度的影響。在不同生產(chǎn)率條件下，均可減少加熱段和均熱段的熱耗，即平均熱耗較低；增加均熱段煙氣的流動阻力，以便在此產(chǎn)生穩(wěn)定的壓力，并減少從出料門吸入冷空氣，在供熱量減少時，保證均熱段溫度不至于很快降低。    （4）加熱段和預(yù)熱段之間的爐頂隔墻和爐底隔墻，阻

9、止火焰從加熱段向預(yù)熱段輻射，預(yù)熱段鋼坯溫度較低，煙氣進(jìn)入換熱器前可以得到更好利用；保護(hù)裝料門不受預(yù)熱段輻射，爐門維修量較少。    2 軋機(jī)該工藝線上共布置了18架軋機(jī)，其中粗、中、精軋機(jī)各6架，采用平立交替布置。技術(shù)參數(shù)見表2。    表2 粗、中、精軋機(jī)技術(shù)參數(shù)    機(jī)組名稱 機(jī)座號 軋機(jī)型號 軋輥尺寸/mm 主電機(jī)（直流） 額定軋制 力/kN 輥身直徑 輥身長 功率/kW 轉(zhuǎn)速/r·min 粗 軋 機(jī) 組 1H 懸臂式ESS650 685/595 300 400 1000/1800 24

10、50 2V 懸臂式ESS650 685/595 300 400 1000/1800 2450 3H 懸臂式ESS650 685/595 300 400 1000/1800 2450 4V 懸臂式ESS550 585/510 250 400 1000/1800 2450 5H 懸臂式ESS550 585/510 250 400 1000/1800 2450 6V 懸臂式ESS550 585/510 250 400 1000/1800 2450 中 軋 機(jī) 組 7H 卡盤式DOM430 470/405 750 600 1000/1060/1800 3156 8V 卡盤式DVM430 470/405

11、 750 600 1000/1060/1800 3156 9H 卡盤式DOM430 470/405 750 600 1000/1060/1800 3156 10V 卡盤式DVM430 470/405 750 600 1000/1060/1800 3156 11H 卡盤式DOM430 470/405 750 600 1000/1800 3156 12V 卡盤式DVM430 470/405 750 600 1000/1060/1800 3156 精 軋 機(jī) 組 13H 卡盤式DOM430 430/405 750 850 1000/1800 3156 14H/V 卡盤式DLC430 430/405

12、750 850 1000/1800 3156 15H 卡盤式DOM430 430/405 750 850 1000/1800 3156 16V 卡盤式DVM340 370/320 600 850 1000/1800 1852 17H 卡盤式DOM340 370/320 600 850 1000/1800 1852 18H/V 卡盤式DLC340 370/320 600 850 1000/1800 1852     1） ESS650、ESS550懸臂式粗軋機(jī)  該類型機(jī)架包括整體牌坊，輥環(huán)安裝在油膜軸承支撐的可更換懸臂軸上，由錐形套筒液壓鎖緊在輥軸上，徑

13、向負(fù)載由油膜軸承承受，軸向負(fù)載由圓錐滾子軸承承受；用偏心套對稱調(diào)節(jié)輥環(huán)，中心間距由顯示器顯示。機(jī)架的前后裝設(shè)導(dǎo)衛(wèi)。軸承由強制稀油潤滑。該機(jī)架的最大特點是：結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)架為整體性和模塊性設(shè)計，且部件具有高度可換性，無萬向軸。使用輥環(huán)與軋輥相比能延長軋槽壽命，外形尺寸小，機(jī)架間距小，剛度高，輥軸的軋制負(fù)荷大，軋線固定，無扭曲軋制，可快速變更軋制品種，易于維修。水平懸臂粗軋機(jī)機(jī)構(gòu)簡圖見圖3。          圖3 水平懸臂粗軋機(jī)機(jī)構(gòu)簡圖    2） DOM430、DOM340二輥水平式短應(yīng)

14、力線軋機(jī)  該類型軋機(jī)采用型鋼焊接的雙支架式機(jī)架，用液壓卡緊在底座上，機(jī)架安裝有軸承座、拉桿、導(dǎo)衛(wèi)橫梁，4根拉桿分別配有左旋和右旋螺紋與位于機(jī)架頂部的調(diào)整箱壓下齒輪相連接，由液壓馬達(dá)驅(qū)動，對稱調(diào)節(jié)軋輥，可四個壓下螺絲同時調(diào)，亦可兩個一組單獨調(diào)整。軸承座間液壓平衡，機(jī)架用液壓缸橫移，橫移距離約3m，軋輥四列圓柱軸承承受徑向負(fù)荷，錐形止推軸承承受軸向負(fù)荷。軋輥通過伸縮型萬向接軸和齒輪減速箱連接，軋輥連接側(cè)為扁平頭。各種油、水管道連接，都是通過耦合器完成的，管道系統(tǒng)有保護(hù)的外殼。    3） DVM430、DVM340二輥立式短應(yīng)力線軋機(jī) 該類型軋機(jī)機(jī)架成立式

15、布置，配有一立式框架、立式液壓缸和機(jī)架移動及鎖定裝置的垂直導(dǎo)軌，軋輥經(jīng)傘齒輪轉(zhuǎn)向上傳動。    4） DLC430、DLC340平/立可轉(zhuǎn)換精軋機(jī)短應(yīng)力線軋機(jī)  該類型軋機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)與DOM型二輥水平式短應(yīng)力線軋機(jī)根本一樣。但該機(jī)架根據(jù)軋制工藝要求，可由液壓操作翻轉(zhuǎn)90°成水平或立式機(jī)架，并由液壓鎖緊，在操作臺上有位置顯示器。驅(qū)動電機(jī)和齒輪座之間的減速齒輪有連接到軋機(jī)上可拆開的連軸器，裝有水平液壓缸（與齒輪座相連接）或備有立式液壓缸（與傘齒輪箱相連接），傘齒輪箱同時連接到主傳動齒輪座上。    3 飛剪精軋機(jī)后1臺曲

16、柄式飛剪，中軋機(jī)后1臺回轉(zhuǎn)式切頭碎斷剪，入冷床前1臺曲柄、回轉(zhuǎn)組合式飛剪，組合飛剪后1臺滾筒式切頭切尾剪，出冷床矯直機(jī)后1臺擺動式定尺飛剪。各飛剪的技術(shù)參數(shù)見表3。    表3 飛剪技術(shù)參數(shù)    名稱 型號 剪切力/kN 剪切速度/m·s-1 電機(jī)功率/kW 用 途 曲柄式飛剪 RE105-013D 900 1.3 DC 215 切頭、碎斷 回轉(zhuǎn)式飛剪 CVSD040-960 360 6.5 DC 340 切頭、碎斷、大斷面軋件的分段 曲柄、回轉(zhuǎn)組合式飛剪 CVSM040-1000-220 300（回轉(zhuǎn)式）400（曲柄式）

17、 15 DC 200 切頭、切尾、分段、取樣 回轉(zhuǎn)式飛剪   250   DC 110 切頭、碎斷 擺動式飛剪 CMP033/800 3300 1.5 DC 430 定尺     1） 曲柄式飛剪、回轉(zhuǎn)式飛剪  剪架均為焊接鋼結(jié)構(gòu)，僅利用螺栓固定在剪架上，入口導(dǎo)衛(wèi)固定在機(jī)體上，出口導(dǎo)衛(wèi)直接固定在根底上，剪機(jī)下有切頭和碎斷廢鋼溜槽，切頭撥鋼器用氣動操作。    2） 曲柄、回轉(zhuǎn)組合式飛剪  剪機(jī)具有刀架和聯(lián)合傳動機(jī)構(gòu)，安裝在可移動的底座上，可液壓橫移使剪刃對中軋制線。為了取樣在剪子入口側(cè)安裝有一個

18、高速分鋼器，為了運送試樣和將軋件尾部送到碎斷剪，在剪子出口側(cè)裝有2個高速分鋼器。    3） 定尺擺動剪  剪刃剪切由兩臺電機(jī)驅(qū)動，剪刃擺動由一臺電機(jī)驅(qū)動，啟停式工作制。剪子由門型結(jié)構(gòu)機(jī)架、上下剪刃機(jī)構(gòu)和剪刃擺動機(jī)構(gòu)及其傳動系統(tǒng)組成。    4） 可移動水冷卻裝置及替換輥道可移動式水冷裝置及替換輥道，均安裝在在軌道上可移動的結(jié)構(gòu)架上，總長度24m，水冷線由冷卻器、跑槽和枯燥箱組成。適用于軋制速度最大15m/s，1640mm熱軋帶肋鋼筋的穿水冷卻。對于產(chǎn)品1620mm鋼筋，水冷管內(nèi)徑35mm，有效長度21m，冷卻器15個（長1

19、500mm）；對于產(chǎn)品2128mm鋼筋，水冷管內(nèi)徑45mm，有效長度24m，冷卻器9個（長2400mm）；對于產(chǎn)品2940mm鋼筋，水冷管內(nèi)徑65mm，有效長度24mm，冷卻器9個（長2400mm）。水冷線均配有枯燥箱個，最大溫降外表溫度800，平均溫度450。穿水冷卻供水加壓泵3臺，每臺流量300m3/h，其中臺工作，臺備用，壓力1.2MPa。輥道為懸臂輥，數(shù)量20個，總長24m，交流電機(jī)單獨傳動，用于不水冷軋件的傳送。    5） 步進(jìn)齒條式冷床冷床由帶有齒的活動梁和固定梁以及齒輪減速傳動機(jī)構(gòu)組成，冷床長120m，齒條長12m。輸入和輸出輥道中心線間距14m，

20、雙齒槽間距90/110mm，冷床入口側(cè)為矯直板。冷床末端有100個帶槽（4+4）的對齊輥。對齊輥道端部有2個固定緩沖擋板。冷床輸入輥道中安裝有5個通電可帶有磁性制動的制動板。用液壓撥鋼裝置將軋件正確地放在冷床的齒槽中。冷床末端安裝有成組裝置，通過電磁頭和運輸鏈完成軋件的分組定位。分組后軋件用液壓升降移送托架從運輸鏈上移送至冷床輸出輥道上。冷床設(shè)置了用于彈簧扁鋼緩慢冷卻的成迭和拆迭裝置，分別用液壓提升和夾持。    6） 多線輥式矯直機(jī)RDM11/800型矯直機(jī)，門型結(jié)構(gòu)，矯直輥安裝在雙支架上，10個矯直輥尺寸為500mm×800mm），最大矯直速度1.5

21、m/s，矯直輥上輥傳動、下輥從動。由齒輪減速箱、5輥分配器和連軸器傳動矯直輥，矯直機(jī)入口側(cè)有一對傳動的帶槽的夾送輥。配有快速更換矯直輥組的設(shè)備。當(dāng)軋制產(chǎn)品不需要矯直時，設(shè)有相應(yīng)的傳送裝置代替矯直輥。    7） 打捆機(jī)LMF036型打捆機(jī)，最大打捆直徑400mm，最小打捆直徑127mm，打捆用線材6mm±0.3mm，捆扎液壓操作，捆扎器油霧潤滑。打捆機(jī)由打包頭、捆扎線開卷器、導(dǎo)線器及隨機(jī)的液壓潤滑設(shè)備組成，均布置在可移動的輪式小車上。    自動化裝配水平該生產(chǎn)線控制系統(tǒng)為ABB公司的編程數(shù)字系統(tǒng)ABB Master RMC

22、。該系統(tǒng)從耦合在馬達(dá)上的脈沖傳感器開始全數(shù)字控制來獲得極為準(zhǔn)確和快速的控制，不因長期老化及無非線性而產(chǎn)生飄移，無熱漂移；采用壓下系數(shù)“R因子，軋機(jī)布置選擇及軋制速度選擇，使軋機(jī)的數(shù)字化設(shè)定簡單，并且有自動調(diào)整系統(tǒng)，采用微張力控制自動串聯(lián)控制各機(jī)架或者自動活套控制修正可能出現(xiàn)的設(shè)定和計算誤差。    該生產(chǎn)線計算機(jī)控制系統(tǒng)為兩級控制：第一級計算機(jī)控制系統(tǒng)即根底/過程自動化系統(tǒng)和第二級計算機(jī)控制系統(tǒng)即監(jiān)控/生產(chǎn)管理自動化系統(tǒng)。第一級計算機(jī)控制系統(tǒng)由臺ABB Master View 800操作站和臺ABB Master View 200過程站構(gòu)成，第二級為臺VAX 4000型超級小型機(jī)。    1 一級計算機(jī)系統(tǒng)控制功能人機(jī)通訊系統(tǒng)，加熱爐順序邏輯控制，加熱爐區(qū)燃燒控制，軋機(jī)配置和設(shè)定系統(tǒng)，軋機(jī)速度設(shè)定值生成和區(qū)域起/停系統(tǒng)，軋制程序存貯系統(tǒng)，軋機(jī)級聯(lián)控制系統(tǒng)，手動機(jī)架間控制，自動活套控制，自動跟蹤和廢料檢測，輔助傳動控制，剪切周期控制系統(tǒng)，優(yōu)化定尺剪切系統(tǒng)，頭尾剪切控制，分段剪的長度精確測量系統(tǒng)，熱金屬檢測器試驗，冷床輸入/輸出側(cè)控制，冷床設(shè)定，包括分段剪設(shè)定、連鎖和順序控制，鋼坯標(biāo)識跟蹤系