详细介绍:
一. 机组用途
本生产线采用连铸连轧的工艺方法,生产电工用普铝、铝合金杆(铝镁硅合金及8系列合金杆等),成品杆径φ9.5mm、φ12mm。
二. 主要设备组成
本机组主要由6T圆形保温炉、在线除气过滤系统、五轮式连铸机(含浇煲)、滚剪机、主动校直装置、倍频感应加热装置、喂料装置、连轧机系统、连轧机润滑油系统、连轧机乳液循环系统、铝合金杆淬火装置、双工位铝杆成圈装置、连铸连轧生产线电气控制系统等组成。
三. 铝合金杆连铸连轧生产工艺流程
四. 主要技术参数
1). 结晶轮直径: Φ1400mm
2). 出锭速度: 7.2-10.2m/min
3). 铸锭截面: 1500mm2
4). 铸机电机: Z2-52,4kw, 1000r.p.m
5). 连轧机电机: Z4-355-32, 250kw, 1000r/p/m
6). 终轧速度: 2.5-3.6 m/s
7). 产量: 2-2.5 t/h
8). 出杆直径: φ9.5±0.2mm、Φ12mm
9). 机架数: 总12架(水平辊机架1台;垂直辊机架1台;Y型上传动机架5台;Y型下传动机架5台)
10). 孔型系统: “椭圆-圆”+“弧三角-圆”
11). 轧辊名义直径: Φ255mm
12). 收杆形式: 离心甩头式
13). 成圈收线直径: Φ2000mm
14). 收线重量: 约1.5-2.0吨/筐
15). 设备总尺寸: ~40×7.8×6.1m(不包括炉子及冷却循环系统)
16). 设备总功率: ~500kw(不包括倍频感应加热装置)
五.设备技术规范及组成
1. 6T圆形保温炉 2台
1.1主要特点
a、采用圆形结构,精炼、扒渣与搅拌无死角;
b、烧嘴切向布置,炉气循环强,无局部过热过烧;
c、保温炉可独立生产,生产与检修互不干扰;
d、配置底置式永磁搅拌器,提高合金成分的均匀性,防止成分偏析,有效提高产品质量;
e、炉壳整体加强以适应炉体整体升降与称重。
1.2 耐火材料与钢材用料说明
a、炉膛工作层采用特级高铝砖(LZ80),其标砖单重≥4.65kg/块;
b、放水口、炉门口采用耐磨砖(PA-80),火口采用专用浇注料(DKS-80);
c、保温层:采用漂珠保温砖(Q-0.8)、保温浇注料、硅酸钙板与硅酸铝纤维棉结合。
d、耐火泥采用特级高铝质磷酸盐泥浆,提高砖缝寿命一倍以上;
e、炉壳钢材:底板采用10mm钢板与12#槽钢+工字钢结合,炉壳采用6mm钢板与12#槽钢。
1.3保温炉用空气预热器
a、采用立式筒状辐射式结构,具有不积灰、使用寿命长、预热温度高等特点。
b、配置膨胀活节,保证内筒自由膨胀,提高使用寿命。
c、配置重力顶盖,燃烧时靠炉内微正压加开炉盖,停火时顶盖会自动关闭,即提高使用寿命,又减少停火时的散热,保持微正压燃烧(可调)。
d、预热器规格:圆形保温炉各配置1台100万大卡预热器。
e、预热器内胆采用5mm1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢。
1.4永磁搅拌器
a、实现浸没式熔化、降低烧损,实现大流量铝液循环。
b、降低人工搅拌的劳动强度,提高搅拌的均匀性。
c、提高合金的均匀性,防止合金成份偏析与沉淀。
d、减少炉内铝液温差,减少上下层温差与不同平面位置的铝液温差。
1.5燃烧系统
采用天然气专用燃烧器,燃烧器配置火焰监控系统,出现意外熄火时火焰检测器发出信号给紧急切断阀,紧急切断阀得到信号后迅速切断天然气气源,防止发生事故。
1.6主要经济技术指标
a、以天然气为燃料,天然气发热值≥8500Kcal/Nm3,0.03-0.09Mpa可调。
b、套生产线运行时最大耗气量≥300Nm3/h。
c、生产制度:连续正常生产。
d、圆形保温炉:升温速度≥60℃/h,容量6T+10%;
2 在线除气过滤系统 一套
2.1 除气装置
2.1.1 除气箱: 1854×1250×1416mm(外型),1100×700×850(内腔)
2.1.2 除气装置在进口含氢量在0.30cm3/100g以上时,除气率在50%以上,在进口含氢量在0.30cm3/100g以下时,含氢量不大于0.15cm3/100g。
2.1.3 除气箱容量:保温时600±50kg
2.1.4 加热方式:硅碳棒浸入式加热
2.1.5 铝液温控精度:±5℃(正常铸造时,入口温度在±5℃时)
2.1.6 炉温控制:自动控制恒温
2.1.7 加热功率: 20kw/220V
2.1.8 金属工作温度:680-850℃
2.1.9 转子旋转功率: 1.5kw/380V
2.1.10 转子旋转速度: 0-500rmp可调
2.1.11 搅拌除气液压旋转系统: 垂直上下、180º旋转
2.1.12 除气方式:惰性气体通过石墨转子搅拌旋转除气、封闭除气
2.1.13 金属最大处理量: 6t/h
2.1.14 运行噪音: 小于70dB
2.2 过滤装置
2.2.1过滤箱:900×490×455mm(外型),390×390×400mm(内腔)
2.2.2 过滤箱容量: 100±50kg
2.2.3 金属工作温度:680-850℃
2.2.4 蜂窝状陶瓷过滤板: 30ppi:381×381×50mm
2.2.5石墨转子(德国SGL公司):长期使用寿命60天/根
2.2.6 通过量:100-150kg/min
在线除气过滤系统包括熔体除气装置和过滤装置;除气装置采用单根“U”型硅碳棒外套加热器保护套浸入式加热,温度自动控制;石墨转子为无级调速,加热器和石墨转子可单独液压提升,除气箱有合理的清渣孔。
3 五轮式连铸机(专利号:ZL00244512.3) 一套
1).结晶轮直径: φ1400 mm
2).结晶轮截面形式: “H”型
3).结晶轮转速: 1.6-2.3 r/min
4).出锭速度: 7.2-10.2 m/min
5).铸锭截面积: 1500 mm2
6).电动机: Z2-52, 4kw, 1000r.p.m
7).浇堡升降电机: Y801-2 1.1kw 2825r.p.m
8).浇堡移动电机: Y802-2 1.5kw 2825r.p.m
9).钢带张紧气缸: QGAI-ES250×200-L5 工作压力0.25-0.6Mpa
10).钢带压紧气缸: QGA-ESZ125×100-L2 工作压力0.25-0.6Mpa
11). 冷却水压力: 0.3-0.5 Mpa
12). 冷却水量: 90 m3/h
13). 冷却水温: < 35 ℃
主要由浇堡、流量调节装置、结晶轮及转动装置(含驱动电机)、压紧轮装置、钢带张紧装置、惰轮、钢带吹水和擦水装置、剔锭器、铸锭引桥、水冷却装置、水压力显示装置及气路系统等组成。
为保证铸锭结晶组织致密且均匀,结晶轮为四面喷水冷却,喷水时水面成扇形,水量可调。沿结晶轮的周向1点钟至10点钟段,内、外冷却各分为三区;内侧和外侧冷各分为二区。为便于冷却水调节和维护,内冷、外冷、外侧冷安装在一个可转动的门上,可方便地从结晶轮中转出。为保证张力压紧力可调,钢带张紧及压紧为气动张紧、气动压紧。
4 浇铸机冷却系统(用户自备) 一套
4.1 水泵功率 22kw
4.2 水压 0.3-0.5Mpa
4.3 流量 100m3/h
4.4 温度 ≤35℃
主要由水泵二台(其中一台为备用),过滤器两台(其中一台为备用),管路系统等组成。
5 滚剪机 一套
电机 15kW (DC)
铸坯剪切长度 700 mm
滚剪机由一交流电机驱动,针摆减速机减速。滚剪机滚轮上分别装有两把刀,作对滚剪切,剪切长度700mm左右。
6 校直装置 一套
主要包括传动机构、校直机构、校直部分具有主动校直功能和铸锭导入功能。校直轮共五只导轮,上面二只下面三只错位安装。
7 倍频感应加热装置 一套
主要包括感应加热器、中频电源柜、测温及控温系统等。感应加热器采用分段式,段与段之间设有支撑传动辊。控温系统由进出口光导纤维测温仪,智能仪表及模拟转换系统等构成。能适应铝合金锭轧制前加热温度的工艺要求:由440℃-480℃加热到490℃-520℃;其冷却水管的主管用不锈钢管,接头部分用铜接头。装置的铜排采用胶木保护,外加安全罩壳。
7.1中频电源最大输出功率 300kw
7.2 中频电源频率 350HZ
7.3 锭坯加热最大可升温 70℃
7.4 冷却水流量 >15t/h
7.5 冷却水压力 0.3-0.4 mpa
7.6 生产速度 8-12 m/min
7.7 设备外形尺寸 2200×1256×1000mm(L×H×B)
8 连轧机(专利号:ZL022218548) 一 套
8.1 主电机: Z4-355-32 250kw 1000r.p.m(DC)
8.2 终轧速度: 3.6m/s(最大)
8.3 出杆直径: Φ9.5±0.2mm、Φ12±0.5mm
8.4 轧制中心高: 1052.5 mm
8.5 机架数: 12 架
8.6 二辊机架: 2架
8.7 三辊Y型机架: 10架
8.8 轧辊名义直径: φ255 mm
8.9 喂料装置气缸: CA100B75-AB(10A-5)
8.10 喂料装置电控阀: F25D-L12
8.11 轧辊材质: 5CrMnMo(盐浴炉整体淬火)
轧机采用主动喂料,动力从主传动箱输出,由气缸夹紧铸锭,助推喂入1号机架。粗轧部分采用2付Φ255mm两辊式机架,立辊1付,平辊1付,精轧部分采用12付φ255mm三辊Y型机架,分上下传动,交替布置。传动牙箱于机架连接处均有安全齿形联轴节,当轧制过程中发生过载时,则安全联轴节中的剪切销被剪断,以保护传动牙箱中齿轮和轴。每付机架前后分别装有进出口导位。机架间设有堆杆检测停车装置。主齿轮箱中齿轮根据不同档分别采用40CrQT42-10、20CrMnTi高强度、高精度齿轮,噪音小、寿命长。
9 轧机油润滑系统 一 套
9.1 齿轮泵: 2CY-18/0.36-2 5.5 kW 960r.p.m 2台(1台备用)
9.2工作压力: 0.1-0.3 Mpa 2台(1台备用)
9.3 过滤器: GLQ-80
9.4 油箱: 5 m3
9.5 油温: <35℃
供油系统为双系统,油箱中的油通过油泵经过滤器来到齿轮箱后的进油总管,分三处进入齿轮箱,然后经过分支油管的喷嘴对齿轮和滚动轴承进行喷溅润滑。回油是从齿轮箱端头下侧经回油管到油箱。
10 轧机乳液润滑系统 一 套
10.1 乳液泵: IS100-80-160B,Q=90 m3/h , H=36m 15 kW 2台(1台备用)
10.2 压力: 0.3-0.5Mpa
10.3 过滤器: GLQ-80 1台
10.4 板式换热器: 35m2 1台
乳液经离心泵、过滤器、热交换器分两路进入装在齿轮箱上面的两路总管,通过胶管,对各机架的齿轮、轧辊、进出口导卫进行润滑、冷却,最后乳液全部通过底座上的回流槽,经过回流管回到乳液池。其中一路可根据出轧温度工艺要求自动调节乳液流量。
11 铝合金杆淬火装置 一 套
11.1 冷却水温度 ≤35℃
11.2 冷却水压 0.3-0.5MPA
11.3 淬冷段长度 6000mm
11.4 淬冷后温度 <100℃
主要包括冷却水系统两套(其中一台为备用)、淬冷系统等。
淬火装置淬火分八区连续进行,收线导管出口处装有吹水装置,冷却介质为浇铸机循环水,包括进出管道及阀门。
12 收杆装置 一 套
主要由操作平台、夹送装置、引桥、环形摆线装置、贮线装置、小车等组成。
12.1 牵引装置(用户自选)
12.1.1牵引速度 4m/s(最大)
12.1.2牵引电机 5.5kw ,1500r.p.m(AC)
该装置采用双主动夹送,弹簧调整压力。由直流电机通过三角带传动带动一夹送辊转动,同时通过两对齿轮带动另一夹送辊同步转动。
12.2 绕杆装置
12.2.1成圈直径 Φ1400mm
12.2.2绕杆电机 4kw, 1500r.p.m(AC)
铝合金杆在牵引推力下穿入蜗轮轴,再下穿螺旋摆管进行预变形,然后绕落在小车框内。
12.3成圈小车
12.3.1 成圈直径 φ2000 mm
12.3.1 成圈框高度 1500 mm
12.3.1转框电机 4 kW (AC,变频调速)
小车上有二个成圈框, 成圈框车由电机驱动的摩擦轮带动下转动,以实现梅花型收杆。小车下面有气缸,由气缸推动实现换框动作。
13 连铸连轧生产线电气控制系统
电气系统由三相四线380V,50Hz,低压网络供电,设备总功率约为800kw。生产线连铸机、滚剪机、连轧机、收杆装置传动部分采用全数字直流调速同步控制,控制部分采用国际先进PLC程序加触摸屏准确可靠地指挥协调整个系统工作,各种运行参数集中监控、显示。其中:250kw主电机采用西门子6RA7085直流调速装置进行控制、具有保护性强的特点和故障诊断功能。连铸机电机、牵引装置和绕杆装置电机也采用直流电机,由西门子或ABB直流调速装置进行控制。PLC采用西门子S7-200进行编程,触摸屏采用TP27010吋彩色触摸屏人机界面进行操作,各种运行参数集中监控、显示,工艺参数可以通过人机界面进行设定、修改、显示,并有故障诊断功能。铸锭温度、铝合金锭入轧温度、终轧温度、油温、冷却水等温度进行显示或控制;连铸机、轧机、牵引机的速度、电流、电压显示、同步控制及故障指示。
生产线整个工艺流程为全动画直观显示,同时具有冷却系统、润滑系统、堵转报警等分支子系统动画显示,能方便发出操作指令,察看设备运行状况。系统同时对电流、电机速度进行异常提示,连轧机堵转自动报警、自动停车。系统主要低压电气元件中间继电器、交流接触器、空气开关32A以下采用西门子产品系列,32A 以上选用国内知名牌产品。电控部份采用4 +2柜台组合:开关柜;传动控制柜;继电器控制柜;收线机控制柜;铸机和轧机操作台、收线操作台。4个电控柜为整体式,通过底座连接,外形美观,便于内部排线连接。电控柜部分应放在专用的配电室内,生产现场仅放置铸机和轧机和绕杆机操作台。
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