大规格棒材编组台架的四种型式20130726.doc

大规格棒材编组成排台架的四种型式陈志强 潘帆 张仲良(中冶华天南京工程技术有限公司 江苏 南京 210018)摘要：在大规格棒材生产中，编组成排台架位于精轧机和定尺设备之间，起着调节生产节奏、承前启后的作用，并且对于轧件的质量具有重要的影响。本文介绍了作者在设计工作实践中采用的四种型式编组成排台架的工作原理、主要设备组成和现场使用情况，分析和讨论了四种型式编组成排台架的各自特点和使用场合,供设计工作者参考。关键词：大规格棒材，编组，成排，台架，结构型式1.前言编组成排台架在大规格棒材（目前国内主要指50350mm圆钢以及相应规格的方钢）生产中通常位于精轧机和定尺设备（根据生产需要采用锯或者剪）之间，是大棒材轧制生产中比较重要的轧钢辅助设备之一，起着调节生产节奏、承前启后的作用。合理的结构型式的选择，既可以提高轧件的质量和轧制的节奏，又可以降低投资和运行成本。由于大规格棒材生产线精轧机的轧制速度较快，甚至生产较小规格时，如120mm以下圆钢的生产时，轧件长度较长，一般需要采用飞剪倍尺剪切，轧件之间的间隔时间较短，而下游定尺工序的工作周期又很长，导致精轧和定尺的工作节奏无法衔接，造成大量堆钢以致无法生产。编组成排台架的设置，恰恰解决了这个问题，通过分钢（采用飞剪倍尺时）、排列、收集，将单根轧件汇集成一排，成组运送到定尺设备进行定尺，将轧件原来在定尺区域的等待时间，合理转移分配到编组成排台架，既能适应精轧机的快速轧制要求，又能匹配定尺锯切工序的长周期节奏，并且成组锯切还可提高一次锯切效率1。成排编组台架一般由输入辊道、上钢装置、收集台架、移钢小车和输出辊道等主要机构组成，根据需要可以添置摆动板和推钢辊，甚至增设步进装置。本文简要介绍了作者在设计工作实践中采用的四种型式编组成排台架的工作原理、主要设备组成和现场使用情况，分析和讨论了四种型式编组成排台架的各自特点和使用场合,供设计工作者参考。2. 四种型式编组成排台架的设备组成和工作原理2.1 第一种型式编组成排台架该种型式的编组成排台架构造简图见图1。输入辊道采用V型辊，升降横移小车上钢和下钢，收集台架采用刻浅槽的水平结构，输出辊道采用水平辊。1.输入辊道 2.固定收集台架 3.输出辊道 4.升降横移小车图 1 第一种型式的编组成排台架简图其工作原理是，精轧后的轧件由输入辊道输送至编组成排台架前合适位置停稳，由升降横移小车将轧件逐根横移离开精轧中心线，然后轧件在固定收集台架上按头尾顺序进行排队、成组，达到设定的根数后，再由升降横移小车逐根全部托运到输出辊道上，由输出辊道运送到定尺设备进行定尺。2.2 第二种型式编组成排台架该种型式的编组成排台架构造简图见图2。输入辊道采用倾斜的平辊，一般向上钢裙板侧倾斜2，为了能及时靠向收集台架，防止裙板托钢落空，通常在输入辊道电机侧定点安置几个推钢辊；采用升降裙板上钢和分钢；收集台架采用倾斜结构，为了防止轧件的撞击和散开，一般设置有缓冲气缸和安装一些摆动板；升降横移小车下钢；输出辊道采用倾斜平辊，一般向台架侧倾斜2。1.输入辊道 2.升降裙板 3. 摆动板 4. 固定收集台架 5.缓冲垫板 6.升降横移小车 7. 输出辊道图 2 第二种型式的编组成排台架简图其工作原理是，精轧后的轧件由输入辊道输送至编组成排台架前合适位置，在倾斜的输入辊道和推钢辊的作用下，轧件靠向收集台架并位于升降裙板上方，升降裙板升起，轧件在重力的作用下滚向固定收集台架，轧件脱离升降裙板后，裙板落下，等待下一根轧件至上钢位从而实现轧件逐根横移上钢，然后轧件在固定收集台架上按头尾顺序进行排队、成组，达到设定的根数后，再由升降横移小车全部托运到输出辊道上，由输出辊道运送到定尺设备进行定尺。有时为了防止下游事故导致在成排台架上堆钢，而往往在台架上增加一个水平的收集台架收集位。2.3 第三种型式编组成排台架该种型式的编组成排台架构造简图见图3。此种型式的台架的输入辊道采用水平辊；升降横移小车上钢和下钢，收集台架采用倾斜结构，为了防止轧件的撞击和散开，一般设置有缓冲气缸和安装一些摆动板；输出辊道采用水平辊。1.输入辊道 2. 摆动板 3. 固定收集台架 4.缓冲垫板 5.输出辊道 6.升降横移小车图3 第三种型式的编组成排台架简图其工作原理与第一种型式类似，区别在于,输入辊道采用水平辊,固定收集台架采用类似第二种型式的倾斜结构，因而在小车上钢时会因为轧件位置的不同在升降横移小车托盘上有滚动，放入固定收集台架后会出现撞击和滚动，从而影响表面质量，但是此种方式对整条轧件的平直度有好处。2.4 第四种型式编组成排台架该种型式的编组成排台架构造简图见图4。此种型式的输入辊道、输出辊道、升降小车以及升降裙板型式跟第二种型式类似，而收集台架采用步进结构。1.输入辊道 2. 升降裙板 3. 固定收集台架 4. 升降横移小车5.输出辊道 6. 平托步进机构图 4 第四种型式的编组成排台架简图其工作原理与第二种型式类似，区别在于,收集台架采用液压驱动的步进结构，因而在轧件上钢后，步进机构将轧件一步步平托横移至升降横移小车取钢位。如果在升降裙板上采用惰辊，基本上可消除轧件在编组成排台架的出现划伤的可能。而且由于采用矫直板的设计，大大提高轧件的直线度。但是设计时需要根据生产轧件的范围合理设计步距，才能合理配置上下游的节奏，因而不适用尺寸范围太宽的产品生产。3.分析对大棒而言，表面品质的好坏直接决定了棒材的价格，有时单吨价可以差很多，以如何在保证表面品质的前提下平稳、迅速、准确、低噪地移钢，是选择型式的关键因素2；而成排台架起着调节生产节奏、承前启后的作用，对于成品的质量和产量都有较大影响。第一种型式的编组成排台架特别适合方钢和圆钢同时生产的场合，而且移钢过程无相对的滑动，因而表面质量非常好，而且设备重量也是四种型式中最轻的；但是由于采用V型输入辊道，现场生产实践反映轧件头部容易出现“S”形弯曲，增加后续矫直工序的工作量，甚至影响成材率；另外升降横移小车上钢周期长，不适合精轧机后配有飞剪需要快速分钢的场合。第二种型式的编组成排台架解决了飞剪快速分钢的问题。但是方钢生产会出现无法靠近裙板的情况，需要增加推钢辊，而且需要加大固定收集台架倾角。这样又会导致生产圆钢时，撞击严重，而影响轧件质量；圆钢生产时，也会出现表面质量不合格的情况，实际生产中，常常采用在裙板上安装惰辊的方式来缓解。另外，方钢生产采用“菱-方”孔型，容易出现轧件扭曲，因而对于方钢尺寸要求严格的场合则无法满足要求。第三种型式的编组成排台架解决了第一种型式的轧件头部容易出现“S”形弯曲的问题。但是固定收集台架增加了投资，而且方钢生产同样无法采用“菱-方”孔型。由于无法实现快速分钢，同样无法解决倍尺飞剪后轧件的分钢问题。第四种型式的编组成排台架由于采用矫直板的步进结构设计，能够对轧件起到自矫直的作用，圆钢生产质量较好，能够处理倍尺飞剪后轧件的分钢问题，也是四种型式中重量最重和结构最复杂的。但是由于步进机构设计的限制，其产品适用尺寸范围窄，一般用于50180mm的圆钢生产，另外同样也不能实现尺寸要求较严的方钢生产。4.结束语 四种编组成排台架型式的方式各有优势，在设计工作中,根据不同的要求和使用场合,可以选用不同的型式。从上述分析和现场生产实践可知, 第一种型式的编组成排台架适合产品尺寸范围为100350mm圆钢和相应规格方钢公用的场合,但是需要调整工能够较好地解决头部弯曲问题; 第二种型式的编组成排台架适合产品尺寸范围为50350mm仅有圆钢而且有飞剪倍尺剪切的场合; 第三种型式的编组成排台架适合产品尺寸范围为100350mm仅有圆钢的场合; 第四种型式的编组成排台架适合产品尺寸范围为50180mm仅有圆钢而且有飞剪倍尺剪切的场合。参考文献：1 马建林，张颖