張穎剛
(攀鋼集團攀枝花金屬制品有限公司,四川 攀枝花617067)
攀鋼集團攀枝花金屬制品有限公司高速線材生產(chǎn)線共布置30架軋機,其中精軋機系統(tǒng)為達(dá)涅利8+4機型(即8架精軋機加4架減定徑機組)。根據(jù)軋制的產(chǎn)品不同,設(shè)計了兩種不同的工藝路線:一種光圓線材工藝,另一種為盤螺工藝,兩種工藝的區(qū)別在于從預(yù)精軋機17架起采用的孔型系統(tǒng)不一樣。軋制光圓線材時采用一套孔型系統(tǒng),而生產(chǎn)盤螺時從預(yù)精軋機17架起采用另一套孔型系統(tǒng)。該配置方式要求在盤螺和光圓線材之間進行產(chǎn)品倒換時,要從預(yù)精軋機17架起至精軋機、減定徑機組更換所有的輥環(huán)和導(dǎo)衛(wèi),重新設(shè)定軋制程序表和參數(shù),造成產(chǎn)品切換時工作量和勞動強度大,換輥和調(diào)試時間長,非常不利于軋機作業(yè)率的提高。
攀鋼集團攀枝花金屬制品有限公司高速線材生產(chǎn)線全線共30架軋機。其中粗軋機6架(∮550mm×4+∮450mm×2)、中軋機8架(∮450mm×4+∮350mm×4)、預(yù)精軋機4架(∮285mm×4)、精軋機8架(45°頂交達(dá)涅利型∮212~191mm×8)、減定徑機4架(45°頂交達(dá)涅利型∮212~191mm×2+∮158~144mm×2)組成,最高生產(chǎn)速度112m/s。粗、中軋機組為短應(yīng)力線軋機,呈平立交替布置。預(yù)精軋機組4架為懸臂輥環(huán)式緊湊型機架,呈平立交替布置,每架軋機采用交流電機經(jīng)組合齒輪箱單獨傳動,機架間設(shè)置立活套。精軋機組8架為頂交450超重型無扭軋機,由一臺6300kW交流調(diào)速電機經(jīng)聯(lián)合齒輪箱集中傳動。減定徑機組為4架頂交450超重型無扭軋機,分別由一臺3600kW交流調(diào)速電機和一臺710kW交流調(diào)速電機經(jīng)聯(lián)合齒輪箱集中傳動。為適應(yīng)軋制大規(guī)格和小規(guī)格產(chǎn)品的產(chǎn)能和速度的不同要求,減定徑機組的速比可調(diào)。
產(chǎn)線設(shè)計年產(chǎn)量50萬t,原料斷面為160mm×160mm方坯,產(chǎn)品規(guī)格為∮5.5mm~∮22mm 光圓線材和∮8mm~∮12mm帶肋鋼筋盤卷(盤螺)。主要工藝流程如下:
鋼坯檢驗→加熱上料輥道→鋼坯入爐→步進爐加熱→出鋼輥道出爐→高壓水除鱗→粗軋六架軋制→1#飛剪切頭(事故碎斷)→中軋六架軋制→2#飛剪切頭、尾(事故碎斷)→中軋兩架軋制→預(yù)精軋四架軋制(包括立活套)→預(yù)水冷線→3#飛剪切頭(事故碎斷)→水平活套→精軋機軋制→穿水冷卻→減定徑軋制→夾送輥→吐絲機→散卷冷卻→集卷收集→掛卷→PF鉤式運機運輸→檢查質(zhì)量、取樣、剪除頭尾→壓緊打捆→稱重掛標(biāo)牌→卸卷→入庫→成品運出。
攀鋼集團攀枝花金屬制品有限公司高速線材生產(chǎn)線于2017年5月建成,生產(chǎn)的產(chǎn)品以建筑用∮8 mm、∮10mm HRB400E帶肋鋼筋盤卷(盤螺)和∮8 mm~∮12mm HPB300光圓線材為主。根據(jù)市場對不同產(chǎn)品的需求計劃,產(chǎn)線在盤螺和光圓線材這兩種建筑鋼筋產(chǎn)品之間進行倒換的頻率非常高。由于這兩類產(chǎn)品的工藝方案自預(yù)精軋16架后無共用孔型,產(chǎn)品倒換所需的時間平均達(dá)6小時以上,嚴(yán)重制約著產(chǎn)能水平的發(fā)揮。所以把盤螺和光圓兩類產(chǎn)品的孔型進行優(yōu)化,最大可能地使用同孔型軋制,將大大縮短倒換規(guī)格的工作量和作業(yè)時間,優(yōu)化生產(chǎn)工藝方案勢在必行。
高線軋制盤螺產(chǎn)品時從減徑機(TMB1)第28架出成品,定徑機(TMB2)空過,而軋制光圓線材時從定徑機(TMB2)30架出成品。
以∮10mm盤螺與同規(guī)格光圓產(chǎn)品使用的孔型系統(tǒng)為例,其主要差別為:軋制盤螺產(chǎn)品時,原設(shè)計方案為預(yù)精軋機17、18架空過,精軋機使用4架,TMB1使用2架,TMB2空過,16架后的原軋制程序表見表1;軋制∮10mm光圓產(chǎn)品時,預(yù)精軋機全用,精軋機使用2架與盤螺產(chǎn)品不一樣的孔型,TMB1和TMB2全用,16架后的軋制程序表[1]見表2。
為了保證光圓線材產(chǎn)品良好的尺寸精度,TMB2機組配置為緊湊型、小傳動比布置的規(guī)圓孔型,成品架(第30架)和成品前架(第29架)采用輕壓下、小延伸率的孔型系統(tǒng),這就不滿足盤螺產(chǎn)品在成品架、成品前架所需的軋制工藝條件。故無論從機組的布置方式還是從所需的延伸系數(shù)看,TMB2都不具備軋制盤螺產(chǎn)品的條件[2]。而在10機架精軋機機型的生產(chǎn)線上,只需更換成品架次的孔型即可實現(xiàn)光圓線材與盤螺產(chǎn)品之間的切換。“規(guī)圓機組”的8+4機型與10機架精軋機機型的不同配置,是光圓線材和盤螺兩種產(chǎn)品的孔型共用性差的主要原因。
表1 ∮10 mm盤螺原軋制程序表
表2 ∮10 mm光圓線材軋制程序表
生產(chǎn)∮8mm光圓線材時,在表2(∮10mm光圓線材軋制程序表)的基礎(chǔ)上,精軋機增加第21、22架,減定徑機組TMB1和TMB2更換孔型。
仍以∮10mm規(guī)格為例,在預(yù)精軋、精軋機生產(chǎn)光圓和盤螺兩類產(chǎn)品使用同孔型軋制以達(dá)到減小換輥工作量的目的,需要解決以下兩個問題:
(1)生產(chǎn)盤螺產(chǎn)品時從傳動比大的TMB1出成品。
(2)生產(chǎn)盤螺產(chǎn)品時預(yù)精軋、精軋機采用光圓線材的孔型系統(tǒng)。由于TMB2空過,該機組生產(chǎn)光圓的總延伸系數(shù)為1.05×1.078=1.132,故生產(chǎn)盤螺時精軋機20架料型比生產(chǎn)光圓時小,需要對精軋機和預(yù)精軋機重新進行料型分布,使之同時滿足盤螺產(chǎn)品的工藝要求。
將常軋規(guī)格∮8mm和∮10mm的精軋機孔型進行統(tǒng)一,簡化換輥操作。新設(shè)計的盤螺軋制工藝參數(shù)以同規(guī)格光圓線材的預(yù)精軋、精軋機孔型為基礎(chǔ)進行優(yōu)化。以∮10mm盤螺為例,優(yōu)化后的軋制程序表見表3。
同理,∮8mm盤螺在同規(guī)格光圓線材的軋制工藝基礎(chǔ)上進行優(yōu)化配置。
生產(chǎn)實踐表明,盤螺和光圓線材兩類產(chǎn)品在精軋機實行共用孔型優(yōu)化后,倒換規(guī)格和工藝調(diào)試時間由6小時縮短為3小時以內(nèi),不但大幅度降低了換輥工作量,提高了作業(yè)率[3],減小了調(diào)整難度,降低了勞動強度,同時減少了輥環(huán)儲備量,避免了資源浪費。
表3 ∮10 mm盤螺優(yōu)化后的軋制程序表
盤螺和光圓線材兩類產(chǎn)品在精軋機實行共用孔型優(yōu)化后,實現(xiàn)了∮6.5mm~∮12mm光圓線材和∮8mm~∮10mm盤螺產(chǎn)品在預(yù)精軋、精軋機組的同孔型軋制,增加了孔型的共用性,降低了換產(chǎn)品的調(diào)整難度,減小了倒換規(guī)格對生產(chǎn)的影響,同時降低了操作人員的勞動強度,提高了生產(chǎn)效率。
攀鋼集團攀枝花金屬制品有限公司高速線材生產(chǎn)線投產(chǎn)初期通過工藝優(yōu)化,未增加任何費用,實現(xiàn)了盤螺和光圓線材兩類產(chǎn)品預(yù)精軋、精軋機孔型和輥環(huán)共用,減少了產(chǎn)品倒換的損失,降低了輥環(huán)消耗,抓住了市場機遇,實現(xiàn)了當(dāng)年投資、當(dāng)年建成、當(dāng)年贏利。