韓麗娟

(太重煤機(jī)集團(tuán) 技術(shù)中心，山西 太原 030009)

特殊地勢高線生產(chǎn)線設(shè)備設(shè)計(jì)

韓麗娟

(太重煤機(jī)集團(tuán) 技術(shù)中心，山西 太原 030009)

基于現(xiàn)有的地理環(huán)境，對(duì)高速線材生產(chǎn)線設(shè)備進(jìn)行了特殊的設(shè)計(jì),在適應(yīng)特殊地勢的前提下滿足了工藝和生產(chǎn)要求。

特殊地勢；出爐輥道；設(shè)計(jì)；高線生產(chǎn)線

1 問題的提出

在節(jié)能降耗和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的經(jīng)濟(jì)條件下，利用現(xiàn)有的地理環(huán)境，盡可能減少對(duì)環(huán)境的破壞建設(shè)高速線材生產(chǎn)線，是一項(xiàng)利國利民的舉措。

某廠的現(xiàn)有廠房依地勢而建，地勢曲折，北面是山，南面為已有公路。高速線材生產(chǎn)工藝布置圖只能依地勢設(shè)計(jì)，這樣就對(duì)設(shè)備設(shè)計(jì)提出了特殊的要求，以滿足生產(chǎn)線的工藝布置要求。高速線材生產(chǎn)線工藝布置如圖1所示。

1-上鋼裝置；2-加熱爐；3-出爐輥道；4-初軋機(jī)區(qū)；5-1#飛剪； 6-中軋機(jī)區(qū)；7-中軋后導(dǎo)槽；8-2#飛剪；9-精軋機(jī)區(qū)及前后水箱； 10-吐絲機(jī)；11-散卷冷卻線；12-收集區(qū)；13-成品庫；14-公路

一般來說，高線生產(chǎn)線應(yīng)為直線布置，但根據(jù)以上工藝布置圖的要求，軋制中心線多處要求有角度改變，如出爐輥道與初軋機(jī)傾斜8°，初軋機(jī)與中軋機(jī)偏轉(zhuǎn)25°，中軋機(jī)與精軋機(jī)偏轉(zhuǎn)5°，風(fēng)冷輥道偏轉(zhuǎn)6°。同時(shí)由于粗、中軋機(jī)處廠房跨度較窄，只有20 m寬，標(biāo)準(zhǔn)廠房跨度為大于24 m。針對(duì)以上情況，由于廠房地域的限制，我們對(duì)引進(jìn)的美國摩根軋機(jī)及風(fēng)冷線設(shè)備進(jìn)行改型設(shè)計(jì)，即需對(duì)原有機(jī)列的長度進(jìn)行改短設(shè)計(jì)，對(duì)原風(fēng)冷線設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)角設(shè)計(jì)。

2 具體改進(jìn)措施

2.1 出爐輥道的設(shè)計(jì)

由于地勢的原因，坯料出爐輥道中心線要發(fā)生25°改變，因此將輥道加寬，通常為300 mm，現(xiàn)設(shè)計(jì)為800 mm,并在拐彎處設(shè)計(jì)導(dǎo)板以保證長12 m坯料順利通過，通過三維動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)確保坯料能順利通過輥道；由于輥道布置長度過長，通常為20 m，現(xiàn)在為50 m，為保證軋件在正常的溫度下軋制，在部分輥道上增加保溫罩對(duì)坯料進(jìn)行保溫。

2.2 軋機(jī)機(jī)列的設(shè)計(jì)

以550H軋機(jī)為例，我們通常生產(chǎn)的摩根軋機(jī)機(jī)列如圖2所示。橫移油缸在操作側(cè)，軋制中心線距操作側(cè)邊緣約為8 150 mm, 軋制中心線距傳動(dòng)側(cè)邊緣約為8 610 mm，總長度大約為16 760 mm。

圖2 傳統(tǒng)摩根軋機(jī)機(jī)列

根據(jù)以上要求必須對(duì)機(jī)列沿長度方向進(jìn)行短型設(shè)計(jì)，以滿足廠房跨度20 m的要求，現(xiàn)將橫移油缸由操作側(cè)移到了傳動(dòng)側(cè)，如圖3所示。重新設(shè)計(jì)后軋制中心線距操作側(cè)邊緣約為4 000 mm, 軋制中心線距傳動(dòng)側(cè)邊緣約為9 300 mm，總長度大約為13 300 mm，與改進(jìn)前相比減少約3 460 mm。

橫移油缸的作用是實(shí)現(xiàn)軋輥孔型的橫移及軋輥的換輥，原橫移油缸在操作側(cè)橫移和換輥時(shí)始終在牌坊外側(cè)，現(xiàn)橫移油缸由操作側(cè)移到傳動(dòng)側(cè)，換輥時(shí)必須使橫移缸缸桿通過軋機(jī)牌坊，才能將軸承座輥系推出牌坊外，實(shí)現(xiàn)更換軋輥功能，這就要求油缸與萬向軸托架、軋機(jī)牌坊、萬向軸均不能發(fā)生干涉。橫移油缸必須穿過萬向軸托架及軋機(jī)工作機(jī)座，因此對(duì)萬向軸托架及軋機(jī)工作機(jī)座必須重新設(shè)計(jì)。

圖3 特殊設(shè)計(jì)的軋機(jī)機(jī)列

(1) 萬向軸托架的設(shè)計(jì)：由于橫移油缸由操作側(cè)移到傳動(dòng)側(cè)，萬向軸托架底部由整體底座改為分體底座，橫移油缸位于萬向軸托架下方，便于拆裝維護(hù)和更換橫移油缸。這樣換輥小車橫移油缸在工作時(shí)為縮回狀態(tài)，更加合理。

(2) 工作機(jī)座的設(shè)計(jì)：軋機(jī)牌坊窗口下移140 mm,使橫移油缸穿過，且與萬向軸不會(huì)產(chǎn)生干涉，由于下軸承座相應(yīng)加厚140 mm，保證軋制線不變。

2.3 中軋后過渡導(dǎo)槽

由于中軋與精軋之間軋制線發(fā)生5°改變，同時(shí)高低相差1.2 m，為了保證軋制連續(xù)我們設(shè)計(jì)了中軋與精軋之間的爬坡導(dǎo)槽。爬坡導(dǎo)槽根據(jù)地勢爬坡擺放，并進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，彎曲處設(shè)計(jì)有導(dǎo)輪，以保證軋件順利通過。爬坡及偏轉(zhuǎn)的過渡導(dǎo)槽如圖4所示，這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了軋制工藝路線落差和偏轉(zhuǎn)的平穩(wěn)。

圖4 爬坡及偏轉(zhuǎn)的過渡導(dǎo)槽

2.4 風(fēng)冷線輥道的設(shè)計(jì)

風(fēng)冷線輥道通常為直線布置，作用是對(duì)精軋吐絲后的線圈進(jìn)行快冷和緩冷，使線圈材料的各項(xiàng)性能參數(shù)達(dá)到要求。本設(shè)計(jì)中要求設(shè)備輥道有爬坡設(shè)計(jì)，同時(shí)在爬坡過程中有跌落和非跌落段、有帶風(fēng)機(jī)的快速冷卻段、帶保溫罩的緩慢冷卻段和不帶任何設(shè)備的自然冷卻段。根據(jù)現(xiàn)場情況要求，必須對(duì)原有直線布局的風(fēng)冷輥道加以改進(jìn)，按工藝布置要求的角度做偏轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，偏轉(zhuǎn)位置設(shè)計(jì)在輥道的自然冷卻段的非跌落段。

常規(guī)設(shè)計(jì)自然冷卻段的非跌落段的銜接圖如圖5所示，特殊設(shè)計(jì)后的風(fēng)冷線輥道銜接布置圖如圖6所示。

圖5 傳統(tǒng)風(fēng)冷線輥道銜接布置圖

圖6 特殊設(shè)計(jì)后的風(fēng)冷線輥道銜接布置圖

如圖6所示，為適應(yīng)地勢要求，將輥道由直線布置的非跌落段改為偏轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)了6°。為實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)且使線圈順利通過輥道且不會(huì)使線圈亂卷，將此將非跌落段改為跌落段，前、后區(qū)段呈上、下交替布置，落差高度為300 mm，同時(shí)前段輥道增加對(duì)中裝置和短輥道，使線卷沿輥道中心線對(duì)稱垂直跌落；為防止線卷出現(xiàn)傾翻、不規(guī)則堆積或亂卷現(xiàn)象，在后段輥道上，增加了密集輥和糾偏裝置，使跌落的線卷平穩(wěn)地過渡到偏轉(zhuǎn)輥道上，并沿輥道中心對(duì)稱前進(jìn)。

3 結(jié)束語

對(duì)設(shè)備的特殊設(shè)計(jì)，很好地滿足了特殊地勢的工藝要求，適應(yīng)了節(jié)能降耗和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的社會(huì)需求。該項(xiàng)目現(xiàn)已投產(chǎn)，應(yīng)用效果良好。為高線軋機(jī)設(shè)備、風(fēng)冷線設(shè)備的多樣性研發(fā)打下技術(shù)基礎(chǔ)。

[1] 王海文.軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983.

[2] 齊克敏，丁樺.材料成型工藝學(xué)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006.

[3] 張小平，秦建平.軋制理論[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006.

[4] 強(qiáng)十涌，喬德庸，李曼云.高速軋機(jī)線材生產(chǎn)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2009.

[5] 劉寶珩.軋鋼機(jī)械設(shè)備[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2012.

Design of High-speed Wire Rod Mill in Special Terrain

HAN Li-juan

(Technology Center of TZ Coal Machinery Co.，Ltd., Taiyuan 030009, China)

Based on the existing geographic environments, a special design of high-speed wire rod mill is finished, to meet the requirements of process and production.

special terrain; rolling table after furnace; design; high-speed wire rod mill

1672- 6413(2015)06- 0102- 02

2015- 08- 10；

2015- 10- 20

韓麗娟(1966-)，女，山西文水人，高級(jí)工程師，本科，現(xiàn)從事冶金機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)。

TG335

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