连续酸洗机组（精选7篇）
连续酸洗机组 篇1
1 概述
连续退火酸洗机组的作用是将热轧不锈钢卷进行退火、除鳞、酸洗, 以消除热轧钢卷的内部应力, 去除表面氧化铁皮。该机组工艺段设备主要由连续式退火炉、破磷机、抛丸机以及浅槽式酸洗组成。在机组的酸洗区, 配置了刷洗机, 以提高酸洗效果。
2 刷洗机
2.1 刷洗机的作用。
刷洗机是用于刷掉带材表面的赃物。经酸洗槽酸洗后的不锈钢, 氧化铁皮虽已洗掉, 但表面仍然残留一层黑膜, 必须经刷洗后才能去掉。本机组使用的是带有碳化硅合成刷毛的刷辊, 对经过硫酸槽或混酸槽酸洗的带钢上下表面进行刷洗, 去除污垢, 提高酸洗效果。
2.2 刷洗机的布置。
在连续退火酸洗机组的酸洗段, 共设置了4台刷洗机, 其中1#和2#刷洗机位于硫酸酸槽后;3#和4#刷洗机位于混酸酸槽后。4台刷洗机可以根据带材的情况, 选择性的投入使用。
2.3 刷洗机的结构。
每台刷洗机中各有两组刷辊和支撑辊交错排列。入口侧刷辊在带材上方, 支撑辊在带材下;出口侧支撑辊在带材上方, 刷辊在带材下方。这样可以保证带材的上下表面均被刷到。
每台刷洗机主要包括如下设备:
2个刷辊和2个支撑辊
2个刷辊的电动位置调节装置
2个刷辊打开/闭合液压阀组
2个支撑辊打开/闭合液压阀组
每台刷洗机包括如下检测设备:
2个刷辊打开位置检测接近开关
2个支撑辊打开位置检测接近开关
2个刷辊位置调整限位接近开关
2个刷辊刷毛磨损位检测接近开关
2.4 刷洗机的工作方式:
退火酸洗机组正常工作运行时, 无论刷洗机是否投入运行, 支撑辊都应始终处于闭合位置 (与带材表面接触) , 且速度与带材线速度保持一致 (同方向) 。
与支撑辊不同, 刷辊只有在该刷洗机投入运行且带材速度大于零时, 才会闭合, 刷辊闭合后将与带材接触, 起到刷洗的效果。刷辊的速度由人工设定, 与带材速度不一致 (反方向) 。
3 刷洗机电气控制系统组成
刷辊和支撑辊选用变频电机拖动, 其中1#和2#刷辊电机的额定功率为55KW, 3#和4#刷辊电机的额定功率为22KW。支撑辊电机的额定功率都是4KW。
刷辊和支撑辊变频电机均由西门子S120变频器进行驱动。变频器与工艺段PLC通过DP网进行通讯。
刷辊位置调节电机选用的是功率为1.5KW的恒速电机, 采用MCC控制方式。
刷洗机的液压阀组以及检测元件均接入刷洗机平台远程I/O柜。柜内安装西门子ET200M远程站与工艺段PLC进行DP通讯。
4 刷辊的控制:
4.1 刷洗机的两种控制方式:
刷洗机有手动和自动两种控制方式。在手动方式下, 刷辊和支撑辊的旋转、打开/闭合、刷辊位置调节等操作均在机旁操作箱手动完成。在自动方式下, 以上操作均可在操作室的HMI画面中完成。
4.2 刷洗机自动控制方式描述:
刷洗机自动控制方式下, 主要由刷辊空载电流采集和刷辊电流自动调节两部分动作完成。
4.3 刷辊空载电流采集:
更换刷辊后, 在刷洗机满足运行条件的情况下, 可由操作工在HMI界面上操作启动空载电流测试。启动后, 刷辊将自动打开, 当系统接收到刷辊打开位置检测信号后, 刷辊开始旋转。经过10-15S, 刷辊转速将达到设定转速, 同时电流将下降至空载电流, 完成启动过程。此时开始记录5S的电流平均值, 将该值作为刷辊的空载电流值。测量完毕后, 刷辊停止旋转。
4.4 刷辊自动方式下启动:
在刷洗机满足运行条件的情况下, 可由操作工通过HMI界面操作启动刷辊。启动后, 刷辊将自动打开, 当系统接收到刷辊打开位置检测信号后, 刷辊开始旋转。经过10-15S, 待刷辊完成启动过程后。如果此时酸洗槽中带钢速度大于零, 那么刷辊将自动闭合, 当刷辊闭合后, 将进入刷辊位置自动调节过过程。此时通过对设定电流值和实际电流值进行比较, 调节刷洗机的压下量 (即刷洗机的位置) 。当酸洗段带钢停止或操作工通过HMI操作刷洗机停止后, 刷辊将自动打开, 当接收到刷辊打开位置接近开关信号后, 刷辊停止旋转。
在列情况下刷辊停止工作:每台刷洗机中有1个刷辊变频器故障;
带材停止。
在下列情况下刷辊位置停止调节:焊缝经过刷洗机;刷辊位置调节限位接近开关有信号; (禁止打开方向调节) 刷辊刷毛磨损位置接近开关有信号; (禁止压紧方向调节) 支撑辊处于打开位。
4.5 刷辊设定电流的计算:刷辊的设定电流可按照以下公式基于实时电流大小和带钢宽度进行计算:
ISPT:给PI控制器的设定电流
K:调节系数, 与带材氧化皮的情况有关
SW:带钢宽度
Gain:功率/宽度增益 (A/mm)
Imin:最小电流, 当SWmin为650mm时, Imin为40A (以1#刷洗机为例)
Imax:最大电流, 当SWmax为1500mm时, Imax为90A (以1#刷洗机为例)
INL:无载荷电流, 该值在每次换辊后更新
ICV:电流修正值, 该值由操作工进行修改。
4.6 支撑辊的控制:
支撑辊处于闭合位置, 是机组启动的一个必要条件。同时在HMI界面上设置支撑辊辊径微调接口, 以保证支撑辊在轻微磨损的情况下, 仍能通过人为修正来保证其线速度始终与带材线速度一致, 不划伤带材表面。
5 注意事项:
刷辊液压系统的压力要调整好, 即要保证打开/闭合液压阀动作速度不能太慢, 又要保证刷辊位置调节电机能够在有压力的情况下调节位置;不允许刷辊位置调节电机过快的正反转切换, 否则容易烧毁电机;在调试初始阶段, 刷洗机电设定电流不宜设置过大, 电流过大会损伤带材表面。
结语
在项目中实际应用后, 带材表面清洗效果比不投入刷洗机或刷洗机手动控制时有了明显提高。
参考文献
[1]陈龙官.冷轧薄钢板酸洗工艺与设备[M].北京:冶金工业出版社, 2005.
连续酸洗机组 篇2
关键词：酸洗机组,夹送辊及九辊矫直机,浅槽紊流,五级漂洗
1 前言
酸洗机组是带钢冷轧加工生产的第一道工序, 主要是通过一定温度和浓度的酸液清洗掉带钢表面的氧化铁皮和污垢, 为下道工序准备合适的原料卷。下面从酸洗机组酸洗原理及目前最新最成熟的酸洗工艺技术进行阐述, 如何提高酸洗质量, 达到酸洗效果, 降低生产成本。
2 酸洗原理
酸洗是通过一定温度和浓度的酸液浸泡带钢, 使酸液与带钢表面氧化物发生反应, 达到去除带钢表面的氧化铁皮和污垢的目的。目前使用最多的最有效的碳钢酸洗方式是用一定温度和浓度的稀盐酸来酸洗带钢。带钢表面的氧化物主要有Fe O, Fe2O3, Fe3O4等, 与盐酸反应如下:
反应后生成的铁的化合物及水留在酸液里, 当酸液的浓度低于一定浓度, 铁离子浓度高于一定浓度后, 酸液就作为废酸处理后排放。
3 碳钢推拉式酸洗机组的生产工艺
酸洗机组的原料钢卷为热轧钢卷, 酸洗机组生产线上主要应用了以下工艺技术:
3.1 夹送辊及九辊矫直机破磷矫直技术
辊式矫直机的矫直原理是通过矫直辊来反复弯折带钢, 一方面除去带钢表面部分铁锈, 另一方面也使带钢表面氧化铁皮变疏松, 便于酸液的浸入, 增加酸液与氧化物的接触面积, 提高酸洗效率。
矫直机使用的好坏对酸洗钢卷质量及酸液的消耗是有很大影响的。由于带钢厚度跨度一般为1.8~4.5mm, 矫直辊直径设计了4根Ф130与5根Ф190的两种不同规格, 可以兼顾进行矫直不同厚度的带钢, 当带钢厚度变化后人工调整上矫直辊的压下量, 增加矫直效果。机组整个运行中矫直机是一直投入运行, 确保板型及破磷效果, 提高产品质量。矫直机与夹送辊由同一套电机带动减速机驱动, 这样可以减少两者之间的速差, 防止带钢拱带。
3.2 带钢预清洗及倒带冲洗技术
在酸槽入口的1#及2#挤干辊之间布置了一组喷嘴, 喷嘴喷射冲洗水。带钢前进时喷水冲掉带钢表面灰尘及铁锈。当带钢后退时, 喷水冲洗掉带钢表面的残留酸液, 防止酸液腐蚀入口段的机械设备。
3.3 新型酸槽设计配合浅槽紊流酸洗技术
现在新设计的酸槽内酸液高度一般为0.5m左右, 和以前深槽酸洗结构相比, 一方面可以节约用酸量, 还可以提高酸液加热速度。同时遇到故障时也可以快速排掉槽内酸液。酸洗槽设有酸液注入、酸液回流及排放口, 由热交换器加热后的酸液从酸槽槽壁两侧喷入, 根据酸洗机理, 带钢向前运行时, 酸液通过酸泵从酸槽侧面逆向冲洗带钢, 配合酸槽的特殊结构设计, 每个槽内设置的喷孔数量不同, 喷流与带钢呈逆向运动, 使酸液在槽内形成较强的紊流状态, 强化酸洗效果, 有效提高酸洗效率, 节约酸洗成本。为了使带钢在槽内呈液膜滑行, 设计了向上喷孔, 将消除带钢擦伤。槽盖与槽体之间采用新型结构设计, 每段酸槽只有1~1.5个槽盖, 槽盖与槽体之间采用水封, 有效减少酸雾渗透到大气中, 减少环境污染, 减少酸液损耗。酸槽槽盖上设有观察孔, 根据需要缓蚀剂可以通过该孔加入。
3.4 酸循环罐酸浓度阶梯式配置技术
每个酸洗槽均配备一个带有热交换器的循环回路, 其作用是:正常工作时向酸洗槽供送一定的浓度和温度酸液, 酸液通过酸液循环泵不断循环流动并经石墨热交换器加热使之保持在设计温度范围内。
当酸洗机组因事故停车时, 酸液3分钟内可从酸槽排至循环罐内。事故处理完毕后, 酸液用泵送入酸洗槽。
根据不同生产产量, 确定不同酸洗槽数量及长度, 以5段酸槽酸洗线为例, 酸溶液的循环流向与带钢运行方向相反, 溶液从5#循环罐流到1#循环罐, 故1#循环罐中的酸浓度最低, 而5#循环罐中的酸浓度最高。各循环回路之间设逆流供酸设施保持各罐的设定液位。1#循环罐中酸液浓度经检测降为废酸时, 将废酸排向酸再生站, 同时酸再生站的再生酸泵自动启动向5#循环罐内补充。
各酸循环罐内酸液浓度配置范围见表1。
这样, 各酸槽内酸液浓度形成一定梯度, 有效提高酸洗效率, 节省酸耗。
3.5 五级循环漂洗技术
漂洗槽位于酸槽出口处, 用于清洗从酸洗槽出来的带钢表面的残留酸液。
整个清洗槽共分5级清洗, 串联连接。清洗槽各段之间各设一对挤干辊, 出口设两对挤干辊, 使带钢带出的清洗水量达到最小。
酸洗槽与清洗槽接口合一, 避免了腐蚀。
清洗槽设有脱盐水注入口、清洗水回流口及排空口。正常运行时, 槽内各级均有循环喷管, 用于对带钢表面进行强力喷洗。
清洗水循环系统设在酸洗机组工艺段传动侧, 其作用是:正常工作时向清洗槽供送一定温度的热水 (脱盐水) 。将带钢清洗到达标准值。
正常工作时清洗水由第5级清洗槽逐级流入第1级, 并向第5级连续补充新水 (冷凝水或脱盐水) 。因此, 可以保持清洗水量和水温。第1、2、3、4、5级槽内各设有喷淋集管, 用于循环喷淋。此外, 第5段将另有一个进水口, 用于供热水 (冷凝水或脱盐水) 。每根喷淋集管均配备有足够数量的喷嘴, 以使喷流能覆盖所需的带钢喷洗宽度。
每一级槽对应设置有清洗水循环泵组。机组运行正常时, 用冷凝水直接对钢板的上下表面进行喷淋冲洗, 清洗后的水流入槽内, 当第5级槽内水位高于溢流堰后, 向第4级槽, 第3级、第2级、第1级槽溢流, 清洗水向前一级溢流, 最后作为清洗废水自流排放到清洗废水收集罐, 再用泵抽排到盐酸再生站。
在5#清洗槽上设有温度检测装置, 以确保清洗水温度为设定值85℃, 控制加热器自动工作。
在5#清洗槽还设有电导率检测装置, 检测值将在控制室显示。并由此检测值自动调节进入最后一级清洗槽的冷凝水的量。当5#槽内电导率超标后, 就需要从5#槽内增加漂洗水, 1#槽内往外排放漂洗废水。这样, 既可以达到清洗效果, 也节约了用水消耗。
3.6 三级酸雾洗涤处理技术
带钢在酸洗槽内酸洗过程中, 产生大量的盐酸气体。为了排除这部分有害气体, 设置一套酸雾排气系统, 该系统是将酸洗槽、清洗槽、循环罐、冷凝水罐以及酸液存储配置系统的含酸气体, 经风管送入酸雾洗涤塔内净化后, 由风机抽出, 再经烟囱排至室外大气。通常选用一台对流填充洗涤塔, 塔体为FRP材料, 塔体内有三层填料, 填料材质为PP, 入口带有冷却装置, 保证排放气体达到环保排放标准。
3.7 带吹边功能的热风干燥器
漂洗槽出口的带钢经过双挤干辊挤干后, 带钢边部剩下水份较多, 通过配置吹边装置吹掉边部水份, 再通过热风干燥器烘干, 这样能快速烘干带钢。
3.8 圆盘剪前配置手动对中及自动对中相结合, 保证纠偏精度, 提高机组速度
为保证带钢的切边质量, 当带头送至圆盘剪入口时, 由于此时自动纠偏还未投入, 特配置一套手动纠偏装置, 保证带头顺利对中进入圆盘剪。机组正常运行后, 手动对中打开, 自动对中投入, 随时对带钢进行纠偏, 确保带钢高速有效运行。
结语
目前国内推拉是酸洗机组大多数全部或部分使用了以上技术, 采用推拉式酸洗技术对带钢进行酸洗, 与连续式酸洗机组比较, 具有设备简单、占地面积小、工艺操作方便、生产灵活、节省投资等优点, 是国内中小型民企的理想选择。
参考文献
[1]周国盈.带钢精整设备[M].北京:机械工业出版社, 1982.
[2]邱宣怀.机械设计 (第四版) [M].北京:高等教育出版社, 1998.
[3]成大先.机械设计手册 (第五版) [M].北京:化学工业出版社, 2008.
连续酸洗机组 篇3
酸洗冷轧联合机组分为酸洗和轧制两大工艺,在机组入口布置激光焊机焊接前后两卷带钢,实现无头轧制。带钢先后经过开卷、焊接、连续酸洗、连续轧制和卷取等工序,要求全线带钢在高速、大张力、大轧制力情况下完成。板厚精度误差为微米级,板形误差为几个I单位。因此,酸洗冷轧联合机组生产工艺代表着现代轧钢技术的发展方向,与之相配的电气系统配置方案为了满足生产工艺的要求,对电气系统提出了更高的要求。供配电方案应体现合理性,传动方案应体现先进性,自动化方案必须具有成熟性、可靠性、开放性和先进性等特点。
1 供配电方案
酸洗冷轧联合机组供配电技术方案主要是确定高压供电方案,因为低压配电技术已非常成熟,多种技术方案均能满足联合机组的低压配电要求。而高压供电方案主要考虑的因素有供电可靠性、安全性、合理性。目前,由于高压硬件设备(如高压开关)运行稳定、可靠且具有完善的安全保护措施,软件(如综合保护系统)也具备五防、故障录波等监控保护功能,后台系统除提供监督和管理功能外,也为运行和倒电操作时的安全提供了软件保证。因此,高压供电方案选择的关键已不再是高压供电可靠性和安全性,而是供电方案的合理性。合理性是影响投资和运行成本的关键指标,主要体现在供配电电压等级的选取。酸洗冷轧联合机组供配电电压常见的组合有35/6kV、35/10kV、110/10kV。相对来说,高压侧35kV供电电压偏低,电流大,电缆截面积大,因此造成电缆投资增加,运行时电能损耗大,对于装机容量在60MW左右的酸洗冷轧联合机组而言,这两种供配电方案都不是理想选择。随着供配电技术的发展,高压侧采用110kV供电,这种方案高压侧供电电压高,电流小,电缆一次性投资小;低压侧采用10kV配电可以直接作为轧机主传动电源,另外10kV电源深入用电负荷中心,作为辅传动和其它动力的电源,同样可以节约电缆投资、降低运行成本。这种供配电方案已成为国内酸洗冷轧联合机组普遍采用的方案。
2 酸轧传动配置方案
2.1 主传动
主传动目前分为直流传动和交流传动两种。
(1)直流传动具有调速性能好、控制精度高、线路简单、控制方便、过载能力强等优点。但直流主电机工作时,必须在大电流情况下换相,易造成换向器处经常打火,甚至打破正常生产节奏,停车更换碳刷,研磨换向器,使现场维护工作量增大;另外,同样功率的直流电机造价明显高于交流电机。随着传动技术的不断发展,直流传动逐渐被交流传动所替代。
(2)交流传动根据变频方式的不同分为交—交直接变频和交—直—交间接变频两种形式。目前,这两种形式在冷轧传动中均有采用。交—交变频系统最大的优点是技术成熟、可靠、过载能力强、效率高、元件简单、维护要求低、du/dt小。缺点是:①交—交变频只能在20Hz以下运行,对于需要高速运行的冷轧主传动,其齿轮箱速比必须按照满足工艺速度要求进行增大,而这势必会增加设备投资。②交—交变频在电网和电机之间只有一级变频,相对于交一直—交变频器有电容器或电抗器,其功率因数低、动态无功功率大,需要加装静态无功补偿(SVC)设备,而此设备体积大,因此增加了一次性投资费用。
与交—交变频系统方案相比,交一直—交变频系统增加了中间直流环节,变频方式为间接改变电源频率来实现调速目的,且输出频率远高于交—交变频输出频率。采用较少的大功率元器件就能满足控制要求,组成柜体时结构紧凑,占用厂房空间小,一次性投资费用低。
控制装置和主电机作为系统的核心,设备选型时需对其性能、价格、结构和环境适应性等项进行对比分析。两种传动方案的比较见表1、表2。
据统计,国内已建大型酸洗冷轧线中,鞍钢#3～#5、宝钢#2和武钢#2主传动采用交一交方案,其它13条酸洗冷轧机组主传动采用交—直—交方案,具体统计对比见表3。
由表3可知,酸洗冷轧联合机组主传动采用交—直—交方案是主流方案,同时也是合理的方案。
2.2 辅传动
冷轧辅传动主要有单独传动和公共母线传动,这两种形式的传动均能满足酸洗冷轧联合机组的生产要求,但在一次性投资和运行成本上有一定差异。
(1)单独传动。现场每台电机均采用1台变频器控制,通过现场总线把所有变频器连成网络。因此,变频器柜体数量较多,占用空间大。
(2)公共直流母线传动。公共直流母线传动即为集中整流,分开逆变,多台变频共用一个整流单元,各逆变单元挂在公共直流母线上。由于酸洗冷轧联合机组生产的连续性和辅传动设备的工作特性,全线设备有电动、发电两种工作状态,因此,需从节约能源、降低投资、减少空间布置,同时兼顾功率大小、电压等级和工作状态来合理选择运转设备组成公共母线组,进而达到降低整流器总容量的目的。能量回馈时只需在公共整流单元上加装回馈设备即可。辅传动采用公共直流母线方案是国内目前酸洗冷轧联合机组普遍采用的成熟方案。
3 自动化系统方案
酸洗冷轧联合机组一般有三级控制系统。一级为基础自动化,按工艺流程和区域划分,设置PLC、操作站、操作台、操作箱等组成分布式控制系统,主要完成数据采集、顺序控制、连锁控制、监控操作、人机对话和与二级控制系统的数据通信,是联合机组实现连续生产的基础保证;二级为过程控制级,主要完成连续轧钢过程控制、模型优化、全线生产协调,是酸洗冷轧联合机组最为重要的一部分;三级为生产控制级,是企业级管理系统(ERP)与过程控制级之间的桥梁,它将上级部门下达的生产管理计划转化为可由现场执行的生产控制指令,对生产现场进行实时动态调度,从而实现工序管理优化,降低生产成本。
基于生产和管理双重目的的三级网络方案中,一、二网络完成生产控制任务,第三级网络完成数据管理功能,三级网络有机结合,可快捷高效实现生产和管理双重任务。因此,三级网络方案是国内冷轧厂普遍采用的成熟方案。
4 结束语
酸洗冷轧联合机组采用高压输电技术,可以节约投资,降低成本;主传动采用高压交—直—交变频方案,辅传动采用公共直流母线实现控制目的;自动化系统全线设备组成三级网络,使基础控制、过程控制和管理功能有机结合。此电气方案技术先进可靠,设备布局紧凑,投资少,成本低,是酸洗冷轧联合机组电气系统总体方案的理想选择。
摘要：介绍了酸洗冷轧联合机组的供配电系统、传动系统和自动化系统，分析了系统应用的技术及设备，为合理选择联合机组电气系统整体方案提供了借鉴和依据。
关键词：酸轧联合机组,供配电系统,传动系统,自动化系统
参考文献
[1]刘玠．冷轧生产自动化技术[M]．北京：冶金工业出版社，2006
推拉式酸洗机组设备的工艺分析 篇4
关键词：推拉式酸洗机组,设备,工艺,关键问题
0 引言
在日常的生产中酸洗的冷轧带钢生产的工艺, 是一项比较重要的工艺之一。在施工中能够看出酸洗的主要目的就是要能够清除钢材表面的氧化铁, 使其操作更加顺畅。在操作的过程中需要不断的进行调节卷重, 主要就是为了能够很好的保证冷轧机顺利的进行生产出合格的产品。酸洗机组主要就是分为两种, 意识推拉式机组, 还有一种是连续式酸洗机组。推拉式酸洗机组主要就是采用目前较为先进的浅槽紊流酸洗的技术。主要就是需要对热轧卷板进行酸洗、冲洗、烘干、切边等操作, 然后能够生产出合符规格的钢板。这条生产线所用的原料厚度大约是1.5-3.5毫米左右, 原料的宽度大约是960-1200毫米。要求其中年生产的能力大约是30万左右。
1 推拉式酸洗机组的优点
推拉式的酸洗主要就是一种小型或是中型的连续酸洗的作用线, 并且是可以用经济所取代的, 这种技术在国外已经很早就被使用, 只是在我国应用的比较晚, 我国是在1989年从奥地利引进的此项技术。并且逐步的引进了中国的生产市场。在我国目前的条件之下, 这也是一种比较有发展前景的机型, 不仅仅可以酸洗冷轧带钢, 还能够酸洗热轧的带钢。在我国目前比较先进的推拉式酸洗机组最大的处理范围是10—200米每分钟。根据不同的型号, 根据不同的产量要求来选择不同的速度, 应用此项技术, 机型最高的年产量大约是100万—120万吨左右, 推拉式的酸洗机主要的特点就是不需要进行焊接和活套。这能够使其该机组能够在最大的工艺速度处理小卷, 而不影响其生产能力, 也不对其进行限制。采用酸洗的方式, 材料就能够使其直线的通过, 所以该机组就能够处理比较硬或是比较弱质的材料, 所以钢材并不需要进行焊接后才能够使用, 所以推拉式的酸洗线就是能够应用于酸洗, 然而那些不能够进行焊接或是不宜进行焊接的材料就能够进行小批量的处理。主要就是包括那些尺寸或是规格变化比较大的钢卷材料, 就是机组最大的优点。
2 推拉式酸洗机的缺点
由于推拉式酸洗机的机组中不能够装备拉伸的矫直机, 对改善的带钢平直度的能力是比较差的, 由于推拉式酸洗机是一卷一卷的穿带的, 很多机组的运行速度是比较低的, 带穿的速度也是会受到钢带的影响, 若是平直度很差的带钢, 不易顺利的通过机组。
3 推拉式的酸洗工艺段特点
3.1 化学工艺段的流程
工艺段的酸槽所需要的长度主要就是受到机组运行的速度和运行的时间等等影响, 由于钢材的成分是不同的, 所以酸洗所需要的时间也是不同的, 酸洗的时间也需要进行设计。在化学的工艺流程中都需要不断的提高机组的速度, 对于工艺施工的长度要求进行增加, 只有在保证长度的情况下, 才能够有效的保证酸洗的时间。一般的条件下, 尽管产量是不同的, 但是机组中的入口或是出口是相同的, 但是所观察到的长度是不同的。在工艺施工的过程中, 主要就是有四个酸洗槽和四个清洗槽。每个槽子的两端都会设有挤干辊。在整个工艺施工的过程中, 酸洗段和清洗段的入口和出口都需要保持清洁卫生。在施工的过程中, 酸洗液的温度大约是85摄氏度左右, 并且在每个工艺施工槽的位置上都有比较完善的循环系统, 主要就是由酸泵、过滤器、加热器等等组成。
在生产的过程中, 酸液也是在酸槽中不停的进行循环和流动的, 并且在石墨中进行相互的转换和加热, 保持在一定的温度之上, 并且要求温度能够自己进行调节。当酸槽发生故障的时候, 就需要立即进行停机测试。在清洗槽的过程中主要要求使用蒸汽凝结的水或是盐水进行清洗。一般在机组的内部都是使用清洗的水来做为酸洗槽的石墨转换器的冷凝水来补充脱盐水。在清洗的过程中就是需要不断的从槽中的水箱中抽出清洗的水来喷向钢材的上下的表面, 将其钢材表面上残留的酸液来进行清洗, 对刚才冲洗的水的温度也要进行控制, 大约是在70摄氏度左右。去除钢材表面的残留液体的主要目的就是在于防止钢材的表面氧化。通过整个的试验过程, PH的值就会逐步的升高。在最后的过程中, 冲洗的水都会呈中性值。若是发生事故, 就会有带钢停留在清洗的槽中, 那么常常喷淋的位置就会产生斑迹。原来在处理该问题的方法, 就是在清洗水的水中加入一种化学的药物元素。
3.2 酸洗槽和清洗槽的结构特点
酸洗槽就是浅槽的结构, 一般的深度就是大约在250毫米左右。槽子最好就是呈梯形的状态, 带钢贴的槽子的地面就是呈无张力的状态运行。槽子的外壳主要就是由钢板制造的, 在内部需要衬一层橡胶, 并且再砌一层比较耐酸的砖, 在砖的最里层就是要求是花岗岩。为了能够使其钢板顺利的通过, 花岗岩的内衬就是需要采用顺牙的方式来进行铺装。施工用到的清洗槽和酸洗槽的结构大致的相同的, 但是也有一定的区别。最主要的区别就是钢在清洗的槽中是呈水平的状态通过的。所以在花岗岩最为内衬的时候也是需要使其带钢的材料能够水平的通过, 并且通过区域的一部分。
4 推拉式与连续式酸洗机组的比较
连续式的酸洗机的工艺特点就是钢卷会被逐卷的打开, 钢卷与钢卷之间的头和尾都是有联系的, 并且能够连续的通过酸洗槽。在施工中的酸洗机组就是在钢卷在被展开之后穿过酸洗槽, 并且卷与卷之间是不能够进行焊接的。两者相比较来讲, 推拉式的优点就是能够省去很多昂贵的焊机, 设备也是比较简单, 设备的重量是比较轻同时所需要的厂房的高度也是比较低的, 所以投资也是比较节省, 由于不需要进行焊接, 所以钢卷的规格是不需要被限制的, 生产的过程中也是比较灵活的。推拉式机组在施工的过程中规定, 在使用的过程中就是需要使用浅槽的酸槽, 所以他必须要需要具备一些酸槽所具备的一些优点, 在停止运行的时候, 酸槽中若是没有带钢, 在重新启动的过程中, 就不需要进行引带, 就可以直接的使用大循环的酸, 并且要减少酸槽的冲击过程。缺点:圆盘剪只能够使用动力剪, 而连续式的机组不仅仅使用动力剪之外, 还需要使用拉剪, 对穿带的速度有一定的限制, 很多机组运行的速度是比较低的, 一般穿带速度都是有一定的限制的。
5 推拉式酸洗技术的发展
推拉式酸机组的技术主要就是为了能够适应中型的冷轧厂的需要而进行发展的。在最近的几年中有很大的进展, 并且运行的速度也有了一定的提高, 这样就会全面的提升产量, 自动化的程度也有一定的提高, 带钢的平直度也有所改善。
5.1 提高运行的速度
在生产的过程中提高生产的速度是正确的, 提高产量也是没有异议的。但是提高产量必走的关键一步就是需要提高速度, 提高酸槽的长度, 使其穿带的时间能够加长等等一些措施。由此可见提高速度的关键问题就是要解决带穿的问题, 提高对带钢的推进力和可推进力的距离。根据产品中规格的要求, 来进行设计每段酸槽的长度。
5.2 要改善平直度
想要生产一个良好的钢板, 关键就是要争取热轧卷的良好板型和平直度, 而不应仅仅的靠后部的工序来弥补。
5.3 需要采用自动的控制技术
对于施工所采用的技术必须要有一定的控制, 在早期的推拉式的酸洗机组中都是采用手动的操作来进行控制的, 随着科技的不断发展, 计算机、全站仪等等相关仪表的全面发展, 其中控制的水平自然就上升, 其中一些动化的水平需要进行连续的施工控制, 对一些比较难控制的机组要进行更加认真的控制。
早期的推拉式的酸洗机组都是采用手动的操作, 随着科技的不断普及, 计算机, 仪表和控制技术的不断发展, 其中控制的自动化的水平也在不断的提高。其中自动化的水平需要与连续式的机组相当, 对于一些配有酸再生的装置和水处理的装置机组, 进一步的对这些装置进行控制。
6 结语
推拉式酸洗机主要就是应该具备一定的浅槽酸洗的特点, 在今后发展的过程中需要结合国内外的技术特点和相关资料来不断的完善, 提高运行的速度, 改善带钢的直度, 向提高自动化程度的方向发展和不断的完善。
参考文献
[1]夏永刚, 李毅.推拉式酸洗机组的带钢头部跟踪控制[J].《中国新技术新产品》, 2010年第5期.
[2]陈无忌, 褚邃良.推拉式酸洗机组的应用[J].《轧钢》, 1994年第2期.
冷轧酸洗机组自动化控制系统研究 篇5
酸洗机组自动化控制系统可使用标准的四级控制:3级为生产执行控制级, 2级为过程自动化控制级, 1级为基础自动化级, 0级为现场级。系统包括数字传动、传感器仪表等, 还包括一套单独的HMI系统, 以便生产人员使用。基础自动化级主要的控制功能为入口段控制、带钢跟踪控制、带钢张力控制、带钢速度控制、工艺段及出口段控制, 下面主要对基础自动化级的控制功能进行研究。
1入口段控制
(1) 钢卷运输。从NO.1和NO.2钢卷小车开始到入口活套的顺序控制。
(2) 酸洗入口的顺序控制。包括带头自动到穿带导板、钢卷从预开卷位到开卷机、带头自动剪切、带头自动穿带到等待位、带头从等待位自动穿带到焊机、带尾自动剪切、带尾自动甩尾到焊机、带钢焊接、焊缝冲月牙。
(3) 入口活套控制。根据入口、出口速度和加速度提供预设定值, 为空套位置、设定套量位置、最大套量位置提供预设定值。当酸洗入口段因为焊接停车时, 入口活套向工艺段输送带钢, 当入口活套套量比设定位置小时, 启动入口段爬行速度, 然后按一次运行按钮, 不按保持按钮, 则入口段开始提速, 此时入口段的运行速度为工艺段速度+加速度值, 当入口活套达到设定套量位置时, 速度与工艺段速度同步。如果工艺段停车, 那么当入口活套达到设定套量位置时, 入口段会自动减速到爬行速度, 操作工必须手动停止入口段运行, 或者等到入口活套达到最大套量位置的时候, 入口段自动停车。如果入口活套达到空套位置, 工艺段自动停车。
2带钢跟踪控制
(1) 活套控制。监视活套位置, 不在活套控制操作方式下的机组速度也需要进行活套位置控制。活套位置控制有带钢定位功能, 根据入口、出口带钢速度和加速度进行计算, 实际活套位置应除以带钢股数 (入口活套为4股) 。根据入口、出口速度和加速度提供预设定值。
(2) 焊缝跟踪。跟踪焊缝到月牙剪位置, 跟踪焊缝到圆盘剪位置, 跟踪焊缝到轧机入口。
(3) 钢卷跟踪。如带钢厚度、宽度、钢卷号、延伸率等数据的处理。
3带钢张力控制
(1) 额定或操作张力控制。在入口段应设定足够的带钢张力以保证带钢绷紧及顺利运送。张力预设定值通过HMI传送给开卷机传动系统。在工艺段带钢张力必须保证带钢正常运行, 拉矫机的张力和弯曲辊、矫直辊的压入深度值必须根据带钢横断面、材质及板型, 在过程计算机中由单独的数据表格或通过HMI由操作工来设定。其他张力值仅取决于带钢横断面和材质, 其设定值将由过程计算机或通过HMI设定, 设定输出将结合带钢跟踪系统去控制张力辊和活套传动系统。
(2) 穿带张力控制。在带钢进入和穿出过程中, 一般以较小的张力操作, 大约是额定张力的30%, 使用此张力值的目的是保证带钢基本绷紧。带钢进入张力值可手动输入或自动输入。
(3) 临时停车张力控制。临时停车张力是当机组临时停车时由控制系统延时后自动给定的。其张力值与带钢进入张力值一样, 大约是额定张力的30%。临时停车张力必须根据带钢张力自动功能投入, 并且传动系统在稳定状态下执行, 实际带钢张力可能会大于临时停车张力设定值。
4带钢速度控制
(1) 酸洗入口段的速度设定。在带钢未完成焊接前, 机组未联动启车时有两个速度被设定控制:一是NO.1纠偏辊压辊、NO.1张力辊及压辊为一个速度选择, 二是开卷机和处理器为一个速度选择 (即穿带速度, 最大为60m/min) 。两个速度选择可以有不同的带钢速度同时运行。当带钢焊接完成, 机组联机启动后, 只能有同一个带钢速度运行, 入口段正常运行速度是以NO.1张力辊速度为基准。
(2) 酸洗工艺段的速度设定。传动 转向辊、拉矫机及NO.4纠偏辊压辊为同一速度设定。在正常运行时工艺段速度是以拉矫机的NO.3张力辊速度为基准, 同时也是整个酸洗机组的速度基准。
(3) 酸洗出口段的速度设定。圆盘剪段的碎边剪、NO.4张力辊为同一速度基准。在正常运行时出口段速度是以NO.4张力辊速度为基准。
5工艺段及出口段控制
(1) 拉矫机控制。拉矫机的张力是通过拉矫机前后张力辊, 即NO.2和NO.3张力辊之间的速度差来产生的, 其中, NO.3张力辊关联主传动电机的主令速度。拉矫机有3种操作方式, 而实际延伸率的测量和显示与操作方式无关。1) 延伸率功能不投入方式。在这种操作方式下, 延伸率传动的速度与变形程度一起进行预设定 (设为0) 。2) 张力方式。在这种操作方式下, 延伸率传动的实际力矩将恒定。这意味着所得到的实际力矩将为设定力矩的锁定值, 以张力传动方式实现负荷平衡控制来保持相应的规定力矩。在焊缝通过的情况下, 给延伸率设定值增加一个附加值, 用以消除拉矫机中带钢的张力波动。3) 延伸率功能投入方式。在这种操作方式下, 延伸率传动的速度应根据所要求的延伸率来预设定, 以张力传动方式实现负荷平衡控制来保持相应的规定力矩。
(2) 圆盘剪段控制。碎边剪速度设定比机组速度稍大, 即包括一个基本设定值加上偏移量, 目的是使碎边剪有微量的牵引速度。
(3) NO.1和NO.2出口活套控制。带钢主令速度控制程序具有如下功能:1) 监视活套位置。不在活套控制操作方式下的机组速度也需进行活套位置监控。2) 控制活套位置。为圆盘剪段提供预设定速度和加速度值, 为空套位置、设定套量位置、最大套量位置提供预设定值。NO.1出口活套功能是当圆盘剪段因为插入/更换刀刃或月牙剪冲月牙停车时, 积累从工艺段引入的带钢。当工艺段的速度比圆盘剪段的速度更大时, 当活套到达设定套量位置, 工艺段速度将自动减到爬行速度, 这时, 操作工可停止工艺段或让工艺段速度与圆盘剪段一致。如NO.1出口活套到达最大套量位置, 工艺段将自动停车。NO.2出口活套的功能是保存积累的带钢, 当圆盘剪段由于插入/更换刀刃或月牙剪冲月牙停车时, NO.2出口活套能给轧机输送足够的带钢。当NO.2出口活套的套量比设定位置更少时, 先启动爬行速度, 然后仅按一次运行按钮, 不按保持按钮, 则圆盘剪段开始提速, 此时圆盘剪段的运行速度为轧机入口速度+加速度值, 当NO.2出口活套到达设定套量位置时, 速度将自动减少到与轧机入口速度同步。如果轧机停车, 当NO.2出口活套到达设定套量位置时, 圆盘剪段自动减速到爬行速度, 此时圆盘剪操作工须手动停车, 或等到NO.2出口活套达到最大套量位置时圆盘剪段自动停车。3) 设置NO.1和NO.2出口活套的目的是吸收轧机因减速和停车而产生的带钢剩余套量。过程控制系统提供酸洗工艺段速度、轧机入口速度、圆盘剪段最大速度及活套内带钢张力的设定值, 且监视活套位置, 以保证活套不会达到极限位置, 必须以这样的方式控制活套速度, 以允许轧机减速或停车, 不影响工艺段的正常速度运行。通常两个活套作为一个装置来操作, 即位置差等于0。过程控制系统设定酸洗机组和连轧机组的速度, 考虑两个活套的充满状态以及任何计划停机等。
6结语
本文所介绍的自动化控制系统在柳钢冷轧1550mm酸洗机组中应用以来, 在入口段带钢的自动定位, 带钢的张力、速度控制, 活套的位置控制中, 性能稳定, 完全符合操作要求, 并达到了生产工艺要求和指标。实践证明, 该控制系统的设计是非常成功的。
参考文献
[1]张景进.板带冷轧生产[M].北京:冶金工业出版社, 2006
[2]华建新, 王贞祥.全连续式冷连轧机过程控制[M].北京:冶金工业出版社, 2000
连续酸洗机组 篇6
年产量40万t的浅槽紊流推拉式盐酸酸洗机组是莱钢冷轧薄板主要生产线。其工艺流程(见图1):原料库天车将热轧卷吊放在鞍座上,操作工控制上料小车从鞍座上取走钢卷,将钢卷在钢卷准备站开头后送往开卷机;启动开卷机和压辊使带头沿开卷器导板经入口转向辊进入九辊矫直机的夹送辊,压下矫直机夹送辊和矫直辊,启动矫直机使带头穿过矫直机;矫直机及槽内挤干辊推送带头先后穿过酸槽、水喷淋区,进入烘干机;再经2#夹送辊后带头进入活套,经对中装置和带CPC装置的3#夹送辊进入切边圆盘剪,切边后再经切尾剪、三辊张力机、涂油机和出口转向辊进入卷取机;卷取完成后卸卷小车卸走钢卷再进行下一个钢卷的酸洗。
1-废料箱;2-液压剪切机:3-切角剪:4-五辊矫直机:5-上料小车:6-托卷器;7-开卷机;8-铲头机;9-转向辊;10-对中装置;11-九辊矫直机;12-过渡台;13-挤干辊;14-酸槽;15-冲洗槽;16-吹边机;17-烘干机;18-夹送辊;19-活套坑(过渡台);20-对中装置;2 l-夹送辊;22-圆盘剪;23-卷边机;24-过渡台;2 5-三辊张力装置;26-光电纠偏;27-卸料小车;28-卷取机
1 推拉式酸洗机组发展状况及存在问题
由于推拉式酸洗生产线具有设备简单、建设周期短、投资少、操作方便、易维护等诸多优点,在酸洗机组发展的初、中期阶段,国内外钢铁企业均普遍采用推拉式酸洗机组。在国内,上海益昌薄板厂于1989年从奥地利AN2DR工TZ公司引进了国内第一条推拉式酸洗作业线。随后,国内很多钢铁公司筹建了推拉式酸洗机组,如天津一轧冷轧分厂(现天津冷轧薄板厂)、昆明钢铁公司、邯郸钢铁公司等。目前世界上有奥地利的ANDRITZ、意大利的FATA PM、美国的DAN IEL I WEAN和DB I(原DELTA公司)等多家公司均可以提供推拉式酸洗作业线[1,2,3]。随着钢铁工业的飞速发展,酸洗工艺的不断完善,推拉式酸洗生产效率低这一缺点日益凸现出来。为了能较好地解决这一问题,众多国内外技术人员反复研究推拉式酸洗工艺,从工艺特点得出,提升酸洗速度和酸洗效率可解决这一问题;但是,相应的生产成本及维护难度会增加,且酸洗速度提升有限。
通过对生产过程的全面跟踪、分析,得出影响酸洗效率低的主要原因为穿带速度慢,而导致穿带速度慢的主要因素又集中在酸洗圆盘剪主动剪切部分。当带头出烘干机经活套进入3#加送辊后,便以10.8m/min的线速度恒速经过圆盘剪、切尾剪、三辊张力、静电涂油机,到卷取机钳口,并在这一速度下完成尾部建张后,整个线速度才在联动速度下逐渐提升至120m/min。平均每卷钢穿带时间约为7.5min,而仅圆盘剪这段时间就消耗3.5min左右,严重影响了穿带效率,制约了生产产能。
因此,提升圆盘剪主动剪切的速度,缩短此段的穿带时间是提升酸洗效率最直接有效的方法。但是,此段需要完成对带头处理、废边半自动收集、两侧切边距调整等一系列操作,操作点多,故障出现机率较高,若单一提速又会因不能及时处理小问题而产生较大的停机事故。
2 解决措施
为了较好地解决这一矛盾,同时又便于操作工操作,提出圆盘剪主动剪切的调速改造方案,使操作工根据实际情况,动态调整该段穿带速度,提升穿带效率:
(1)在2#台操作面板上,新加一具有三触点的组合式转换开关作圆盘剪调速开关,将圆盘剪主动速度由现在的单一速度改为多速控制,分高、低、零速三档,转换开关安装位置在夹送辊单动开关与圆盘剪单动开关之间。
(2)在2#台操作界面HMI画面上分别作高、低速设定对话框,速度具体值由操作工根据个人操作水平在对话框中分别设定。速度设定值以圆盘剪的额定速度百分比形式给定,低速对话框中最低设定值为35%(对应于线速度11m/min),最高设定值为60%;高速对话框中最低设定值为60%,最高设定值为100%。
(3)修改程序,在程序功能块中,作一新程序段,作为圆盘剪速度值给定。将2#台HMI画面高、低速对话框内设定的速度数据,通过DP通信时时传送到PLC不同的数据块中,通过调速开关的档位选择将对应数据传送到变频器控制字中,完成圆盘剪主动剪切的速度设定。
(4)为了防止操作工误操作,当调速开关在0速档位,打联动时,自动将圆盘剪改为停车状态,主动剪切变成被动拉剪。
(5)为了便于操作工操作方便,将0速信号串入圆盘剪打手动状态正转的程序段中,实现用调速开关0速替代圆盘剪手动开关归零的功能。这样在正常生产中,将圆盘剪手动开关打到手动位后保持不动,只需用调速开关打到0速就具有停车的功能。
(6)在原程序中,3#夹送辊原速度设定为固定值常数,为了保证夹送辊与圆盘剪的线速度在任意速度下匹配,将3#夹送辊的速度设定改为与圆盘剪速度相对应的变量设定。通过测速仪测定及现场实际验证,当3#夹送辊速度百分比给定为圆盘剪速度百分比给定的0.19倍时,正好匹配。
(7)为了进一步节约穿带时间,适应尾部高速穿带,将卷取机单动速度提高50%。
3 总体性能
从整个项目的完成情况和使用效果来看,各项经济与技术指标均达到了预期目标。圆盘剪主动剪切调速改造完成后,仅在尾部穿带每支钢就节省时间1.5min,平均班产可增加60t以上,具有较高的产能效益;同时由于改进了3#夹送辊与圆盘剪的速度匹配,提高了剪切质量,增加了剪刃的使用寿命。
4 结语
通过改造,使推拉式酸洗机组生产效率大幅提升,提高了酸洗节奏,促进了生产稳定顺行,且投资较少,实施方便。
参考文献
[1]付俊薇,魏广民,赵卫国.推拉式带钢酸洗线的特点及其技术发展[J].河北冶金,2005,(5):5-8
[2]陈永和,周铭,顾卫伟.国内外酸洗热轧板的生产及发展[J].上海金属,2007,5(29):71-81
连续酸洗机组 篇7
在现有的酸洗冷轧联合轧机组中都配有圆盘剪, 其切边质量直接影响着冷轧带钢产品的质量。此类圆盘剪具有自动调节宽度、自动调节侧隙、自动调节重叠量、在生产线上快速回转更换剪刃等功能, 是一种先进、高效率、高精度的圆盘式剪切机。本文就用于某酸洗冷轧联合轧机组中的圆盘剪进行分析和研究。
1 酸洗冷轧联合轧机组中圆盘剪结构分析
1.1 圆盘剪基本结构
某酸洗冷轧联合轧机组中的圆盘剪 (见图1) 布置在纠偏辊和碎边剪之间。圆盘剪采用了双塔回转式结构, 由固定底座、大滑动底座、开合度 (宽度) 调整机构、机架回转装置、圆盘剪本体 (包括机架、刀轴箱、重叠量调整装置、侧隙调整装置) 等组成。除固定底座和宽度调整装置外, 其余均可分为工作侧和驱动侧两部分, 两部分的结构和功能完全相同, 左右对称。
1.2 圆盘剪结构分析
圆盘剪主要有宽度调节装置、机架旋转装置、重叠量调节装置、侧隙调节装置和刀盘驱动装置。某酸9洗联轧机组中的圆盘剪利用带钢在机组建立的张力拉动之下, 通过圆盘剪上下剪刃刃部对钢板的挤压, 完成钢板的无动力切边剪切。因此没有刀盘驱动装置。
1.2.1 自动调宽装置
自动调宽装置由齿轮电机通过高精度的滚珠丝杠带动左右机架横移;使两个机架以机组中心线为基准同时相向或反向移动;移动到位后由装在机架上的4块液压板将机架锁紧定位。
1.2.2 机架旋转装置
机架旋转装置由液压缸驱动齿条从而带动齿轮机构 (见图2) 。
1.2.3 重叠量调节装置
重叠量调节装置是由交流齿轮电动驱动滚珠丝杠螺纹副调节上下刀盘, 沿轧制线同时相向或反向调节, 如图3所示。
1.2.4 侧隙调节装置
侧隙调节装置通过交流齿轮电机驱动螺旋千斤顶, 旋转运动转化为直线运动, 推动斜度1/5高硬度耐磨板, 间接推动上刀轴克服蝶形弹簧弹力向前移动, 反向时靠弹簧弹力向后锁紧, 如图4所示。
1.3 圆盘剪主要性能参数
(1) 型式:
双刀盘机架旋转式;
(2) 剪切材料:
普碳钢、低合金钢;
(3) 带钢厚度:
1.8～6 mm;
(4) 带钢宽度:
850～1 680 mm;
(5) 剪切速度:
≤300 m/min。
(6) 刀盘直径 (D) :
Φ430 mm;
(7) 刀盘厚度:
25～40 mm;
(8) 侧隙调节范围:
0～6.4 mm;
(9) 重叠量调节范围:
-25～40 mm。
2 圆盘剪技术参数计算与选择
2.1 圆盘剪咬入角α计算
圆盘剪咬入角α可按下式计算
undefined
式中 εo为金属的相对切入深度, 一般采用 (1.2～1.6) δ5, 在这里取1.25, ε0≈1.25δ5=1.25×0.25=0.313;δ5为被剪切材料的延伸率, δ5=25%;h为被剪切金属厚度, hmax≤6 mm;S为上下大盘重叠量, 当剪切最厚钢板 (6 mm) 时, S=-0.15 mm; D为刀盘直径。
根据式 (1) 计算可知咬入角度:α≈8.670。
2.2 圆盘剪的剪切力计算
以剪切最厚、强度最高的带钢计, 取活套给予带钢的拉力:PL=149 600 N, 带钢后拉力:PR=173 100 N。圆盘剪的剪切力可按下式计算
undefined
式中 P为作用在刀盘上的剪切力 (N) ;σb为被剪切金属的强度极限, σbmax≤650 MPa;h为被剪切金属厚度, hmax≤6 mm。
根据式 (2) 计算得
undefined
2.3 剪切力矩计算
剪切力矩可按下式计算
undefined
式中 n为工作刀盘的对数, n=2;M1为对刀盘剪切所需的扭矩 (N·cm) ;M2为刀盘轴支承中的摩擦力矩 (N·cm) ;M3为消耗于从活套中拽引带钢的扭矩 (N·cm) 。
其中
undefined
式中 d为轴承内径;f为轴承摩擦系数, f=0.008。
由于此圆盘剪为拉剪, 故需计算带钢的前后张力是否能满足剪切最厚、强度最高的带钢。
undefined
则剪切力矩为
undefined
2.4 带钢后拉力产生的力矩
带钢后拉力产生的力矩可按下式计算
undefined
式中 M4为拉剪时带钢后张力对圆盘剪所产生的力矩。
根据式 (7) 计算得
undefined
根据以上计算结果, 带钢后拉力所产生的力矩大于所需的剪切力矩, 表明设定的前后张力是合理的。
2.5 圆盘剪侧隙的选取
确定圆盘剪刀盘侧隙时, 要考虑被剪切钢板的厚度和强度。侧隙过大, 剪切时钢板会产生撕裂现象;侧隙过小, 又会导致设备超载、刀刃磨损快, 切边发亮和毛边过多。所以侧隙的调整对圆盘剪来说非常重要, 侧隙的大小直接影响刀刃的使用寿命和剪切质量。
在剪切热钢板时, 侧隙取值为带钢厚度的12%～16%, 在剪切冷钢板时, 侧隙取值为带钢厚度的9%～11%, 表1为某机组在剪切冷轧钢板时实际生产中圆盘剪剪刃重叠的选取。
2.6 圆盘剪重叠量的选取
由式 (1) 可以看出, 刀盘重叠量应根据被剪带钢的厚度来确定。刀盘重叠量是随着钢板的厚度而改变的, 带钢厚度增加, 重叠量减少, 见表2。
3 结束语
了解酸洗联轧机组中的圆盘剪的结构, 正确计算圆盘剪咬入角、剪切力、剪切力矩、带钢后拉力产生的力矩, 合理选择圆盘剪侧隙、重叠量, 可以实现酸洗联轧机组的自动控制, 保证了重叠量稳速高效运行。
参考文献
[1]彭建东.AWC型圆盘剪的国产化[J].江苏冶金, 2008, 36 (2) :22—25.
[2]张蒙.圆盘剪力能参数的计算方法与选择[J].冶金设备, 2010, 特刊 (1) :1—3, 13.
[3]赵力刚.圆盘剪的间隙调整和控制[J].实用技术, 2008, (4) :176—177.
[4]曹军, 汪顺兴.双刀头机架旋转式圆盘剪的研制[J].重型机械, 2002, (6) :7—10.