李芳

摘要：本文根據(jù)宣鋼小型軋鋼廠一小型車間冷床存在的寬度不足和冷卻能力無法滿足使用要求的問題，因地制宜的提出了冷床加寬改造和水冷改造的方案，改造后。滿足了工藝對冷床寬度的要求，提高了冷卻效果，取得了顯著成效。

關(guān)鍵詞：步進(jìn)式；冷床；棒材；加寬；水冷

1前言

宣鋼小型軋鋼廠一小型生產(chǎn)線投產(chǎn)于1958年，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為5萬噸，年。幾十年來。不斷采用先進(jìn)的軋鋼技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)線的技術(shù)改造。目前該條生產(chǎn)線已改造為年產(chǎn)80萬噸的全連續(xù)棒材生產(chǎn)線。

一小型生產(chǎn)線冷床本體采用步進(jìn)齒條式結(jié)構(gòu)，承擔(dān)著冷卻、對齊、移送棒材的任務(wù)。由長軸傳動裝置、動臺裝置、對齊裝置、靜臺裝置、矯直板裝置等組成。是2003年8月一小型車間半連軋改造時投入使用的，步進(jìn)量為80mm，冷床面積為78m×8.992m。

2冷床優(yōu)化改造前存在的主要問題

半連軋改造后，一小型車間的主要產(chǎn)品為φ12mm-φ18mm熱軋帶肋鋼筋，二切分軋制，成品最大軋制速度為15m/s。2009年6月，一小型生產(chǎn)線進(jìn)行了全連軋改造及加熱爐拓寬改造，坯料長度由3.6米加長至9米，成品最大軋制速度提高至16m/s，年產(chǎn)量由60萬噸提高到80萬噸。同時，該生產(chǎn)線先后成功開發(fā)了φ12mm規(guī)格三切分和四切分，為生產(chǎn)線產(chǎn)能的進(jìn)一步提高奠定了基礎(chǔ)。但是，冷床能力的不足成為限制該生產(chǎn)線產(chǎn)量進(jìn)一步提高，質(zhì)量進(jìn)一步鞏固的關(guān)鍵問題。

2.1冷床寬度不足

一小型全連軋改造及加熱爐拓寬改造實(shí)施完成完成后，一小型車間坯料長度由3.6米加長至9米。一小型車間產(chǎn)品成品長度大部分為12米定尺材。有時也按市場需求市場9米定尺材，生產(chǎn)12米材時。上冷床倍尺長度為60米，生產(chǎn)9米材時，則需進(jìn)行工藝調(diào)整，將上冷床倍尺長度調(diào)整為63米。為進(jìn)一步提高軋線成材率，減少這些工藝調(diào)整。全連軋改造后擬將軋件上冷床倍尺長度由原來的60米倍尺優(yōu)化為72米倍尺。目前冷床78米的冷床寬度無法滿足72米倍尺材上冷床的要求。

2.2冷床冷卻能力不足

隨著產(chǎn)量的提高，冷床散熱困難日益凸顯，動梁支架因受熱部位不勻，變形量不同造成每跨之間動，靜齒條相對錯位，移鋼時產(chǎn)生掛鋼，形成S形彎；靜梁支架受熱變形致使地腳螺栓被拉斷。支架處靜梁水平高度上升，而相鄰支架中部的靜梁受熱變形下沉，使靜梁整體垂直方向產(chǎn)生周期性波浪型彎曲。波峰波谷差值最大可達(dá)到80mm。嚴(yán)重的靜梁變形造成動靜齒條高低不齊。產(chǎn)生頂鋼、鉤掛鋼。這些問題嚴(yán)重影響了螺紋鋼質(zhì)量、產(chǎn)量和成材率的提高。每次檢修，都需對局部部件進(jìn)行大量更換來滿足生產(chǎn)需要，造成周檢時間加長。

同時，由于冷床距地面距離偏小，維護(hù)檢修時操作空間小、不便吊裝，造成冷床設(shè)備維護(hù)量大，工人勞動強(qiáng)度大幅提高。因此，對現(xiàn)有的冷床進(jìn)行冷卻方式改造，提高冷床冷卻能力和冷卻質(zhì)量，降低冷床床體的變形。

3冷床加寬改造

3.1寬度的理論計(jì)算

當(dāng)上冷床倍尺長度增加到72米時，鋼材的熱膨脹系數(shù)取為1.2×10-5/℃，則72米熱態(tài)（按950℃計(jì)算）螺紋鋼的長度為72.82米；依據(jù)冷床寬度B=1.05～1.1Lmax，以此計(jì)算，上冷床倍尺長度增加到72米時，冷床寬度應(yīng)為76.5米～80.1米，而一小型生產(chǎn)線的成品速度相對較高，故冷床寬度應(yīng)取上限，即冷床寬度應(yīng)達(dá)到80米方可保證正常生產(chǎn)。

在保證此寬度的基礎(chǔ)上，冷床寬度的進(jìn)一步加寬可更好的提高冷床的冷卻效果，同時也可以進(jìn)一步方便生產(chǎn)調(diào)整和操作。

3.2現(xiàn)場實(shí)際情況對冷床可加寬度的限制

全連軋改造后。一小型車間軋線較半連軋改造后有所加長。冷床沿軋線方向不遠(yuǎn)處（現(xiàn)場為冷床東側(cè)）即為成品材火運(yùn)線，火運(yùn)線的東側(cè)則為廠區(qū)內(nèi)公路運(yùn)輸主干線。如圖1所示。

該條火車運(yùn)輸線的存在，限制了冷床的進(jìn)一步加寬。經(jīng)與我公司物流運(yùn)輸部門協(xié)調(diào)，為保證火車運(yùn)輸?shù)陌踩ㄐ枰凶銐虻幕剞D(zhuǎn)半徑且與周邊構(gòu)筑物保持足夠的安全距離），不建議該條火車運(yùn)輸線變更位置。

而在不改變現(xiàn)有廠房結(jié)構(gòu)及廠房外部建筑現(xiàn)有位置的情況下并考慮與外部建筑安全距離的情況下，允許冷床沿軋制方向加寬的距離為3米。故本次改造冷床加寬方案選擇將冷床由78米加寬3米變?yōu)?1米冷床，可滿足72米材上冷床的要求，同時還可以提高了冷床寬度的利用率。

4冷床水冷改造

優(yōu)化對冷床寬度的工藝要求，但仍未解決冷床冷卻能力不足，變形嚴(yán)重的問題。如何增強(qiáng)冷床的冷卻效果，我們制定了在動臺裝置、靜臺裝置設(shè)置循環(huán)冷卻水的強(qiáng)制冷卻方式。將動臺裝置、靜臺裝置及其支撐部位均涉及為空心方管結(jié)構(gòu)，在其中直接通入循環(huán)水，循環(huán)水直接與動臺裝置、靜臺裝置的鋼制外殼接觸帶走冷床上鋼材的熱量，降溫效果勢必大大加強(qiáng)。同時，水流又不與鋼材直接接觸，不會影響的鋼材的性能。

為使冷床形成一個整體的水循環(huán)管路，冷床靜梁支腿、靜梁、動梁均為設(shè)計(jì)為端口封閉的矩形管結(jié)構(gòu)，各支腿間用支腿連接管連通，靜梁和動梁之間用U形連接管連通，在冷床起始端安裝進(jìn)水水包，冷床末端安裝回水水包，進(jìn)水水包通過連接管分別與支腿、靜梁、動梁的進(jìn)水口相連通，回水水包通過連接管與支腿、靜梁、動梁的出水口相連通。在支腿、靜梁、動梁的進(jìn)水口的連接管處安裝進(jìn)水控制閥，在支腿、靜梁、動梁的出水口的連接管處安裝回水控制閥，并與外部其他生產(chǎn)用水的循環(huán)冷卻系統(tǒng)連接，從而形成了一個冷床水冷循環(huán)管路，達(dá)到降低冷床周圍環(huán)境溫度，減少冷床受熱變形的目的。如圖2所示。

5結(jié)論

冷床加寬和水冷改造后，不僅滿足了72米倍尺上冷床的工藝需求，而且極大的提高了冷卻效果，保證了一小型車間生產(chǎn)線主、輔生產(chǎn)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的能力，提高了生產(chǎn)作業(yè)率，同時又降低了設(shè)備維護(hù)成本，減少了工人勞動強(qiáng)度，得到了應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益。

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