施 漢, 楊 琳, 朱俊華, 熊亞洲, 魏 欣

(中冶南方武漢鋼鐵設計研究院有限公司，湖北 武漢 430080)

熱軋帶鋼拍打裝置設計及應用*

施 漢, 楊 琳, 朱俊華, 熊亞洲, 魏 欣

(中冶南方武漢鋼鐵設計研究院有限公司，湖北 武漢 430080)

熱軋帶鋼中，常有鋼卷卷取塔型的現(xiàn)象發(fā)生，嚴重影響生產效益。詳細介紹分析了熱軋帶鋼拍打裝置的設計思路及各項參數(shù)。該裝置能夠有效的解決塔型現(xiàn)象，已在武鋼熱軋總廠中得到成功應用并申請專利。

熱軋帶鋼；塔型；拍打裝置

Abstract: In the hot strip mill, the telescope of hot rolled strip is the common accident. This accident could affect the mill's benefit. The design idea and parameters of hot rolling strip beater is introduced. The equipment could resolve the telescope, it has been applied in hot strip mill of WISCO and has been submitted to be a patent.

Key words: hot rolling strip; telescope; beater

0 引 言

熱軋帶鋼卷取的目的就是將帶鋼卷成整齊、緊密的鋼卷，以解決帶鋼的存放和運輸問題。武鋼熱軋總廠三條軋制機組尾部卷取后，鋼卷端面均存在不同程度塔型卷芯現(xiàn)象，如圖1中鋼卷塔型實物圖。此現(xiàn)象不僅影響打捆質量、降低成品率，同時給下步工序生產帶來更多的原料消耗，從而影響到板廠的效益，也影響到板廠的鋼卷形象，故控制塔型與提高板廠經濟效益有較大關系。

為解決熱軋廠鋼卷塔型問題，需在熱軋總廠的一、二、三分廠分別增設鋼卷拍打裝置，以提高熱軋產品質量和成材率，降低成本。筆者針對武鋼二熱軋中增設的離線鋼卷拍打裝置的設計及應用做出介紹及分析[1-2]。

圖1 鋼卷塔型實物圖

1 鋼卷拍打裝置工藝及設備

1.1 熱軋二分廠機組尾部卷取鋼卷基本參數(shù)

卷取帶鋼厚度：1.55～25.4mm;卷取帶鋼寬度：700～2130 mm;卷取帶鋼溫度：max 730 ℃，min 400 ℃;卷取鋼卷最大外徑：φ2 150 mm;卷取鋼卷最小外徑：φ1 000 mm;鋼卷輸送形式：臥卷。

1.2 工藝布置

根據(jù)熱軋二分廠軋制機組現(xiàn)場實際勘察，熱軋二分廠鋼卷拍打裝置擬布置于2#步進梁的第五個卷位固定鞍座上方，設備安裝于其鞍座坑之上，采用雙液壓缸對臥置鋼卷兩側端面進行壓緊的方式，對塔型進行矯正[1]。

1.3 設 備

1.3.1 設備本體

鋼卷拍打裝置模型如圖2，從該模型中可以看到，該裝置采用兩液壓缸驅動壓頭對中壓緊消除塔型，設備左右為對稱結構，安裝于2#步進梁第六個卷位鞍座坑上方。

圖2 鋼卷拍打裝置模型1.支架及底座 2.右壓緊油缸 3.右升降油缸 4.右壓頭 5.左壓緊油缸 6.塔型鋼卷 7.左壓頭 8.左升降油缸

采用一油缸φ100×1700(行程)驅動壓緊裝置移出，采用兩油缸φ100×500(行程)驅動壓頭，同時對鋼卷兩側進行壓緊，消除鋼卷塔型。鋼卷拍打裝置可矯正鋼卷中心直徑1 000 mm范圍內的最大150 mm塔型量。矯正后塔型量小于30 mm。

1.3.2 油缸功能控制

鋼卷拍打裝置的拍打工作，是通過油缸的一系列動作完成的，如圖3壓緊油缸動作時序圖。從圖中可以算得，裝置完成一次動作的周期時間約50 s。

系統(tǒng)壓力為160 bar，壓緊油缸工作壓力為70 bar，管路各設一套單向截流閥，減壓閥調節(jié)其各自動作速度和壓力。壓緊油缸壓力設計值為5.5×104N。

圖3 壓緊油缸動作時序圖

壓緊油缸由原卷取機系統(tǒng)提供系統(tǒng)壓力及流量。與原系統(tǒng)閉合。工作啟功必要條件：鞍座上有鋼卷(冷金屬檢測儀取信號)。

動作控制流程如圖4鋼卷拍打裝置動作流程圖。

1.3.3 設備防護

拍打裝置處，設防輻射隔熱板，避免鋼卷對油缸的直接輻射。設行程開關檢測油缸是否已回位，保證設備不與運輸鋼卷干涉。

圖4 鋼卷拍打裝置動作流程圖

2 鋼卷塔型消除裝置液壓回路及控制

2.1 液壓回路

拍打裝置液壓系統(tǒng)，如圖5鋼卷拍打裝置液壓原理圖。該液壓系統(tǒng)共計由1套液壓回路組成。回路上設置有減壓閥調定回路油壓，液壓鎖保持油缸狀態(tài)。新增拍打液壓系統(tǒng)回路集成為一座液壓閥臺。擬安裝于靠近設備的空地位置。油源引自機組運輸鏈1#液壓系統(tǒng),系統(tǒng)壓力160 bar, 介質：46#礦物液壓油。閥臺主管與運輸鏈1#液壓系統(tǒng)主管相連。

圖5 鋼卷拍打裝置液壓原理圖

管道設計采用不銹鋼0Cr18Ni9材質,氬弧焊焊接，管道擬從現(xiàn)有油溝內主管開三通貼地敷設進閥臺，支管貼地敷設至設備。油液沖洗達清潔度 NAS1638 7級[2]。

2.2 主要控制設備

三位四通雙電磁鐵電磁閥:30 W,3個；冷金屬檢測儀:30 W,1臺。

2.3 負荷性質、電壓等級

本工程負荷按三類負荷性質設計。電壓等級：AC220V；電磁閥/檢測儀/傳感器：DC24V；電源：用電設備的的供配電電源。

2.4 供配電、控制

每臺鋼卷拍打裝置均設置一臺電控箱，進線電源AC220V通過電控箱內開關穩(wěn)壓電源，轉換為DC24V，向各用電設備供電。電控箱設置于機旁。鋼卷拍打裝置的電氣控制按機旁手動優(yōu)先 /PLC集中控制操作方式設計。PLC控制通過在現(xiàn)有PLC系統(tǒng)中增設輸入、輸出模塊傳輸信號，并增加編制該工藝過程控制程序完成。PLC輸出信號，通過電控箱內中間繼電器向各電磁閥傳遞動作指令。設置鋼卷檢測儀，檢測鋼卷在位或鋼卷塔型情況，該反饋信號通過控制電纜輸入PLC系統(tǒng)。

根據(jù)工藝操作流程方案，設置I/O信號如下：

新增模塊安裝于2#步進梁附近的ETM站內。輸入信號：(1)機旁/集中；(2)停止操作；(3)裝置伸出操作；(4)左壓緊操作；(5)右壓緊操作；(6)聯(lián)動壓緊操作；(7)左退壓操作；(8)右退壓操作；(9)聯(lián)動退壓操作；(10)裝置縮回操作；(11)裝置伸出到位；(12)左退壓到位；(13)右退壓到位；(14)裝置縮回到位；(15)鋼卷在位；(16)電源監(jiān)控。

輸出信號：(1)裝置伸出運行；(2)左壓緊運行；(3)右壓緊運行；(4)左退壓運行；(5)右退壓運行；(6)裝置縮回運行。

3 鋼卷拍打裝置分析

熱軋二分廠生產鋼卷規(guī)格卷徑和寬度差異較大，受固定鞍座高度限制，使得拍打裝置拍頭覆蓋范圍有限，壓緊鋼卷時作用力不能保證在鋼卷正中心，特別是最小直徑1 000 mm卷。另外為不影響鋼卷正常運輸，保證拍打裝置移出空出通道，需對坑壁一側開口，這將有可能影響附近地下油站的基礎和墻壁。

4 結 語

該類鋼卷拍打裝置為中冶南方武鋼院獨立設計產品，并成功申請專利，文中鋼卷拍打裝置已經順利通過武鋼二熱軋熱負荷試車，并將為工廠生產帶來可觀的經濟效益。

[1] 鄒家祥.軋鋼機械[M].北京：冶金工業(yè)出版社,1989.

[2] 成大先.機械設計手冊[M].第五版.北京：化學工業(yè)出版社,2008.

Design and Application of Telescope Beater of Hot Rolled Strip

SHI Han, YANG Lin, ZHU Jun-hua, XIONG Ya-zhou, WEI Xin

(WISDRIWugangEngineeringCo.,Ltd,WuhanHubei430080,China)

2014-05-04

施 漢(1954-)，男，湖北武漢人，高級工程師，主要從事冶金設備、液壓氣動及潤滑領域的設計工作。

TG335.55

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1007-4414(2014)04-0187-03