謝 磊，錢廣闊，劉銀娟，閆成琨，張 凱，趙團(tuán)民

(中國重型機(jī)械研究院有限公司，陜西 西安 710032)

1 前言

冷連軋機(jī)組是一種高產(chǎn)量、高速度、高成材率的基于全連續(xù)冷軋技術(shù)的軋鋼機(jī)組。隨著我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，冷連軋機(jī)組在國內(nèi)迅速推廣。冷連軋機(jī)組開卷段設(shè)備是指將帶材開卷并最終送入焊機(jī)的一系列設(shè)備的總稱。中國重型機(jī)械研究院有限公司為國內(nèi)某鋼廠設(shè)計(jì)并總成套了國內(nèi)首套全國產(chǎn)化的1 450 mm冷連軋機(jī)組，本文以此套軋機(jī)為實(shí)例，介紹冷連軋機(jī)組開卷段設(shè)備的構(gòu)成和工藝流程。

2 1 450 mm連軋機(jī)組開卷段設(shè)備來料的主要參數(shù)

來料材質(zhì) CQ、DQ

機(jī)械性能/N/mm2σs≤450;σb≤590

帶材厚度/mm 1.8～4.0

帶材寬度/mm 800－1250

鋼卷內(nèi)徑/mm Ф610

鋼卷外徑/mm Ф1100－Ф2000

鋼卷重量/t25(max)

3 機(jī)械設(shè)備組成及功能

開卷段設(shè)備的組成如圖1所示。開卷段設(shè)備用來實(shí)現(xiàn)對來料鋼卷的上卷、開卷、矯直、對中、切頭切尾、轉(zhuǎn)向并最后送入焊機(jī)。上卷小車具有帶卷自動(dòng)對中功能，在上卷時(shí)鋼卷可以自動(dòng)與卷筒對中。開卷機(jī)采用上開卷，浮動(dòng)式結(jié)構(gòu)，通過CPC測頭實(shí)現(xiàn)對帶材的浮動(dòng)式對中。開頭矯直機(jī)為五輥矯直并配備夾送輥，可實(shí)現(xiàn)對帶頭夾送、頭尾矯直的目的。對中裝置采用側(cè)導(dǎo)輥防止帶材劃傷，使用油缸驅(qū)動(dòng)，通過驅(qū)動(dòng)油缸中的內(nèi)置位移傳感器控制對中開口度，實(shí)現(xiàn)對不同規(guī)格帶材的自動(dòng)對中。切頭剪為雙動(dòng)結(jié)構(gòu)，具有開口度大的特點(diǎn)。開卷段切頭剪需實(shí)現(xiàn)對帶頭和帶尾的剪切，其入口帶夾送輥，可以將帶材送入切頭剪進(jìn)行剪切，通過夾送輥上的旋轉(zhuǎn)編碼器控制帶材的剪切寬度，切頭剪出口帶廢料滑道，剪切完的廢料通過廢料滑道自動(dòng)落入廢料收集裝置，在夾送輥和切頭剪之間配有擺動(dòng)導(dǎo)板，可以將最后一段帶尾送入廢料滑道。1#轉(zhuǎn)向輥用來實(shí)現(xiàn)對上層帶材的轉(zhuǎn)向夾送，在切頭剪和轉(zhuǎn)向輥之間配有擺動(dòng)導(dǎo)板，剪切帶材時(shí)，擺動(dòng)導(dǎo)板打開以便廢料落入廢料滑道。2#轉(zhuǎn)向輥位于焊機(jī)入口處，用以實(shí)現(xiàn)對上層帶材的轉(zhuǎn)向夾送和對下層帶材的夾送，帶材通過此設(shè)備進(jìn)入焊機(jī)。廢料收集裝置用來收集切頭剪剪切下的帶頭帶尾廢料，使用油缸進(jìn)行傾翻，可以將廢料傾翻至起吊廢料筐。

圖1 開卷段設(shè)備組成Fig.1 Composition of equipments in uncoiling section

4 開卷段設(shè)備的工藝流程

與單機(jī)架軋機(jī)相比，冷連軋機(jī)組最大的優(yōu)勢在于其軋制過程的連續(xù)性，而在機(jī)組開卷段設(shè)置兩臺(tái)開卷機(jī)正是保證其連續(xù)軋制的重要因素。

圖2所示為開卷段設(shè)備的簡要工藝流程，其中上層帶材是指由1#開卷機(jī)開卷的帶材，下層帶材是指由2#開卷機(jī)開卷的帶材。當(dāng)上層帶材開卷時(shí)，1#上卷小車進(jìn)行取卷，通過帶卷自動(dòng)對中裝置將帶卷上到1#開卷機(jī)卷筒上，1#開頭矯直機(jī)刮板配合開卷機(jī)開頭并通過矯直輥將帶頭矯直，然后使用開頭矯直機(jī)的夾送輥將帶材沿1#水平輥道及對中輸送，帶頭通過對中裝置時(shí)將帶材對中。在對中裝置上裝有帶材檢測光電開關(guān)，帶頭通過時(shí)光電開關(guān)發(fā)訊，夾送輥上的旋轉(zhuǎn)編碼器開始計(jì)數(shù)，此時(shí)1#轉(zhuǎn)向輥上的擺動(dòng)導(dǎo)板處在打開位，當(dāng)帶頭通過剪刃一定距離時(shí)，夾送輥停止夾送，切頭剪剪切，廢料通過廢料滑道落入廢料收集裝置，此過程重復(fù)數(shù)次直到帶頭不規(guī)則部分全部剪切掉，然后將1#轉(zhuǎn)向輥的擺動(dòng)導(dǎo)板落下，帶材通過1#轉(zhuǎn)向輥進(jìn)入變向輥道8，最后通過2#轉(zhuǎn)向輥進(jìn)入焊機(jī)。當(dāng)帶材尾部經(jīng)過光電開關(guān)時(shí)，帶材停止輸送，切頭剪將帶尾切斷，然后帶材繼續(xù)輸送，當(dāng)帶材全部通過1#轉(zhuǎn)向輥后將擺動(dòng)導(dǎo)板打開。剩余帶尾通過剪前夾送輥夾送，由切頭剪剪切成小段落入廢料滑道。上層帶材穿帶時(shí)，下層帶材也按照上述操作將帶頭送至2#剪后輥道，在變向輥道和2#剪后輥道上分別裝有帶材檢測光電開關(guān)，當(dāng)上層帶材過焊機(jī)時(shí)，下層帶頭經(jīng)過光電開關(guān)，光電開關(guān)發(fā)訊，下層帶材停止輸送;當(dāng)上層帶材全部通過2#轉(zhuǎn)向輥后，下層帶材繼續(xù)輸送。下層帶材過焊機(jī)時(shí)，上層亦然。兩層帶材在焊機(jī)內(nèi)進(jìn)行焊接，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)軋制過程的連續(xù)性。

圖2 開卷段設(shè)備簡要工藝流程Fig.2 Process flow of equipments in uncoiling section

5 結(jié)論

冷連軋機(jī)組開卷段設(shè)備采用的上下雙層開卷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其工藝流程可以保證當(dāng)前一卷帶材完全進(jìn)入焊機(jī)后，下一卷帶材帶頭快速進(jìn)入焊機(jī)與前一卷帶材進(jìn)行焊接，是機(jī)組實(shí)現(xiàn)全連續(xù)軋制的重要條件。目前，1 450 mm冷連軋機(jī)組已經(jīng)進(jìn)入試生產(chǎn)階段，開卷段設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好，各方面性能均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，證明這是一種適合連軋機(jī)組的開卷段設(shè)備。

［1］ 王軍生．帶鋼冷連軋?jiān)砼c過程控制［M］．北京:科學(xué)出版社，2009．

［2］ 黃慶學(xué)．軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)［M］．北京:冶金工業(yè)出版社，2007．

［3］ 張向英．冷連軋帶鋼機(jī)組工藝設(shè)計(jì)［M］．北京:冶金工業(yè)出版社，2009．