马钢二钢高速棒材工艺及设备特点.doc

马钢二钢高速棒材工艺及设备特点马钢二钢高速棒材工艺及设备特点朱庆年杨奕朱庆摘要:本文介绍了马钢二钢高速棒材的生产工艺及主要设备,重点介绍了高速上钢系统的设备性能及自动控制.关键词:工艺及设备;高速棒材1概述马钢二钢厂位于马钢二厂区,现有25t转炉3座,30t转炉1座,后接4台方坯连铸机.2001年该厂产钢l59万吨,2002年产钢176万吨,2003年计划182万吨.主要生产的钢种为碳素结构钢和低合金钢.生产的坯料主要供给公司-:*LF,=-*L厂及本厂高线车间.坯料规格为120删nx3900mm,150ram212000mm,150mmxl80minx3000111111o二钢厂高线车问于2003年3月建成投产,设计年产量45万吨,目前月产己达4万吨有余.随着公司彩板工程的启动和建成,三轧厂也将转产,届时二钢厂生产的连铸坯除继续供给二轧及本厂高线车间外,坯料还有剩余,因此,马钢公司决定在二钢厂建一条高速棒材生产线,主厂房与连铸主厂房呈平行布置.连铸坯由现有炼钢甜连铸机辊道热送至加热炉,设计热装率为90%,热装温度>600.棒材生产最高设计轧制速度40m/s,保证轧制速度38m/s.改造工程投资约2,08亿元,其中含外汇约120万欧元.2生产工艺生产线年生产816mm光面圆钢和螺纹钢筋5O万吨,主要钢种为碳素结构钢和低合金钢,代表钢号为Q235和25MnSi.所用坯料为150mmx150minx12000mm连铸坯,由二钢厂4髓铸机提供,分热装,冷装两种方式装料.热装时通过辊道从连铸出坯跨单根送至原料跨,经旋转辊道旋转90.后,由辊道运送至提升机提升至上料台架,冷坯由磁盘吊直接吊运至上料台架.钢坯在入炉辊道上经称重,测长后送入步进式加热炉加热.不合格的坯料从辊道侧边的剔出装置剔除.当轧制因故障,检修,换辊等情况停机时,热坯经旋转辊道旋转9O.后反向运送至热坯回收冷床收集.根据不同钢种的加热制度和加热要求,钢坯加热至9501150,按照轧制节奏需要,由炉内辊道将加热好的钢坯送到出炉辊道上,送入轧机进行轧制.整个轧线共设26架轧机(实际利用24架),分粗轧机组,一中轧机组,二中轧机组,精轧机组,粗轧机组,一中轧机组,二中轧机组分别由6架,6架,4架短应力线轧机组成,平立交替布置;精轧机组为原马钢高线31改造后拆除的l0机架侧交无扭精轧机组(只利用前8架).整个轧线采用全连续无扭轧制.为保证进精轧机组轧件尺寸精度,lI1,l724机架间采用微张力轧制,1ll7各架轧机之问设置活套,实行无张力轧制,从而生产出高质量产品.在粗轧机组后设一台飞剪可对轧件进行切头,切尾和事故碎断,在二中轧机组入口设置一台卡断剪进行事故卡断.精轧机前设有断剪,飞剪,事故碎断剪各一台,用于对轧件进行切头,事故剪切和碎断:以便于轧件顺利咬入轧机及事故处理.根据生产不同的产品,钢坯在轧机中轧制1824道次.为确保生产出高精度的产品,所有产品均从精轧机组中轧出.生产8mm成品时,保证轧制速度为38m/s,最大设计轧制速度40m/s.为提高产品机械性能,在精轧机组前后各设一组水箱,前者用于控制轧件进精轧机组的温度,后者通过在线热处理的方法,提高产品性能.精轧机组生产出来的各种规格的棒材,经过水冷装置进行在线冷却后,送至成品倍尺飞剪分段剪切.分段剪切成倍尺的棒材经尾部制动器夹尾减速,由双转毂上钢装置抛入步进齿条式冷床.倍尺棒材在冷床上矫直冷却并经冷床出口侧的一组齐头辊道对齐端部后,由设置在冷床出口侧的一套卸钢装置成排收集卸32钢.冷床输出辊道将成排棒材送至固定冷剪,由固定冷剪进行6.012.Om定尺剪切.少量短尺棒材在短尺收集处人工收集.剪后定尺棒材由辊道和平托移钢机送至检查计数台架,在此进行移钢,检验和自动计数.合格的定尺棒材被收集,再由气动打捆机手动打捆.打捆后的棒材经辊道运至链式移钢收集台架上,进行称重,标牌,移钢并集捆,再由吊车吊运至成品跨入库堆放,按合同计划发货.3主要设备及特点3.1轧机组成及型式粗轧机组,一中轧机组,二中轧机组分别为6架,6架,4架平立交替布置的无牌坊高刚度短应力线轧机,轧制线固定,单独传动,四个轴承座由拉杆组成轧机本体,轴承座设有自动就位装置.轧辊轴承为四列短圆柱轴承,平衡采用弹簧平衡.辊缝对称调节采用蜗轮蜗杆直接带丝杆螺母.采用内藏式轴向调节机构,蜗杆.齿轮.前后双螺纹结构.轧机本体由四只快开螺栓连接在底座上.换辊时仅带走轧机本体,底座不动.每架轧机交流变频电机单独传动.10机架侧交无扭精轧机组(利旧),辊环材质为碳化钨.选用一台交流变频调速主电机,通过增速齿轮箱,传动精轧机组.详细参数见表l:轧机技术性能参数表.表1L)OL技术性能参数表lL机机架轧辊(1Tlln:主电机架最人最小辊身功率转速型式组号型式直径直径长度(kW)(r/min)lH610520760400AC750/l000粗2V610520760400AC750/l000轧3H6l0520760500AC750/l200机V6l0520760500AC750/l200组5H6l0520760500AC750/l2006V6l0520760500AC750/12007H420360650600AC750/l200_8V420360650600AC750/l200中9H420360650600AC750/l200轧l0V420360650600AC750/1200机l1H420360650700AC750/1600组l2V420360650700AC750/16O0一二l3H3703l0650700AC750/l600中l4V3703l0650700AC750/1600轧机l5H3703l0650600AC750/1200组l6V3703l0650600AC750/1200l72l0.5l89.572182l0.5中l89.572l9l58.75142.8862精20l58.75142.8862轧2ll58.75142.88623800AC600/1000机22l58.75142.8862组23158.75142.886224l58.75l42.886225*158.75142.886226*l58.75l42.8862注:此_二机架轧制时空过.333.2主要辅助设备(1)热运输辊道(2)旋转辊道(3)提升机(4)热坯In收冷床(5)铡坯j料台架(6)入炉辊道(含钢坯称量辊道)(7)步进梁式加热炉(8)废铡剔除装黄(9)11I剪f】0)2乜剪(11)碎断剪(12)式活套器(13)水平活套器(14)精轧机前水箱(15)断剪(16)控制水冷装置(17)高速上钢系统(18)步进齿条式冷床(19)冷床输出辊道(20)4900kN冷剪及定尺机(21)剪后运输辊道(22)平托移钢机(231过跨检查台架(24)收集装置(25)自动计数器(261打捆站辊道(27)成捆器(28)手提式打捆机(29)收集台架输入辊道(3o)收集升降台架(含称霞装置)(31)油气润滑系统(32)稀油润滑系统(33)干油润滑系统l宝订1组1套1套1套1组1座2套1台】台1台5台2台1套2台1套1套1座1组1套1组2台2套2套2套2组42台52台2组2套2套3套6套(34)液压系统6套4高速上钢系统生产线上的关键设备为精轧机组和高速上钢系统.精轧机组利用马钢公司高线厂改造后拆除的从原德马克公司进口的线材精轧机组.高速上钢系统从意大利SIMAC公司引进,含机械设备,电气设备,自动控制系统.4.1设备组成及主要性能参数(1)夹送辊1台安装于倍尺飞剪前,夹持轧件送入倍尺飞剪.型式:悬臂式,上下辊由偏心轮机构同步调整开口度,气缸升降上辊辊子直径:中320/305mm最大设计速度:40m/s直流电机传动(2)电动转辙器1台安装于夹送辊与倍尺飞剪之间,改变轧件路径,将轧件轮流送入剪后双路左,右导槽,转辙过程中,轧件经过倍尺飞剪剪刃时被剪切分断.交流电机传动(3)倍尺飞剪1台型式:圆盘剪圆盘剪传动轴持续运转,通过剪前转辙器将轧件拨至剪刃进行倍尺剪切.剪刃数:2个剪切棒材规格:剪切速度范围:直流电机传动(4)双路导槽816mm13.5_40m/s位于倍尺飞剪后,右尾部制动器.(5)尾部制动器1套导送轧件分别进入左,2台发J载入侧,必持轧/毂埘轧什必尾制动玎式:恳臂式,上卜辊由偏轮机构同步调整开r_度,气缸升降上辊辊f径:320/305mrn最人殴计速度:40m/s流电机传动(61舣转毅上钢装置1套双转毂式高速上钢装黄设有两平行布置的转毂,每个转毂上设有四个通道,旋转依次过铡,每转毂直流电机单独传动.系统长度:90m.每转毂孔槽数:4槽最短动作周期:0.5s4.2自动控制主要内容(1)夹送辊的控制夹送辊保持轧件速度恒定以保证倍尺剪切的精度.夹送辊为全长夹送,轧件在轧机中轧制时,夹送辊以成品轧制速度为基准速度,【作低转矩状态.轧件一脱离轧机,夹送辊立即改变转矩,并以实际的轧什速度作为基准速度夹送轧件.(2)倍尺剪切倍尺飞剪工作时连续运转,其剪刃在任意位置都可加速,当自控系统测得轧件到达设定的剪切长度时,转辙器动作将轧件从双路导槽的一路移至另一路,轧件途经剪刃之问时,根据不同的轧件速度,设定不同的加速度使上下剪刃正好重合将轧件剪断.轧件的测长由两个热金属检测器(岫)及成品机架的编码器信号来完成,热金属检测器布置在最后一架轧机和倍尺剪之间,当轧仲头部到达第一个HMD时,白控系统开始对编码器的咏冲进行计数,轧什部到达第二个ItMD时,计数完成,婀个HMD问的距离L二i,可求【鹰J脲冲教之问的数系.这样不管轧制述皮红佃变化,通过敏编码器的脉冲,即可计算山轧什的K皮.(3)优化剪切通过对$LII-优化段K度的测鼙,对最后两剑二根的剪切长度进行优化,使其达剑一定的长度,以便尾部制动器和转载有足够的时间对轧件制动并卸至冷床,并使除最后一根外的剪切长度都为整倍尺.(4)冷床上钢尾部制动器与成晶轧什速度级联,夹持轧件送入转毂,当轧件到达制动位置时,对轧们.尾部进行夹持使其停.1卜.通过辊环上刻槽和夹持力的设定控制轧件表面质量在允许的限度内.夹持力通过比例电磁气阀调节.左右转毂各由一台直流电机传动,依次接受来臼双路左右导槽的轧件,旋转90.将轧件卸至冷床,并使下一通道做好进钢准备.5结语本生产线采用了连铸坯热送热装,轧机交流变频调速电机传动,全线无扭微张或活套轧制,高线精轧机作为成品机架,在线控制冷却,高速上钢系