万吨棒材轧机生产线轧机设备技术方案.doc

前 言西林钢铁集团有限公司，拟上一条设计产量80104t/a高强度带肋钢筋和优质圆钢生产线。主要生产钢种：碳素结构钢、优质碳素结构钢、低碳素机构钢、低合金钢。产品规格范围：圆钢：1240mm。河北天择重型机械有限公司就用户的总体思路进行了认真的讨论，并请有关轧钢专家共同商榷，制定出此设计方案。本方案根据用户提出的总体思路，本着“先进可靠、经济实用、节省投资、运行可靠、确保质量”的设计原则，采用的设备结构成熟、先进、可靠、实用。供西林钢铁集团有限公司领导在决策时参考。80万吨棒材轧机生产线轧机设备方案 技术方案一、 项目概况1、生产能力：80万吨2、钢坯材料：采用150mm150mm9000mm的连铸方坯。3、 主要生产钢种：碳素结构钢、优质碳素结构钢、低碳素机构钢、低合金钢。4、成品规格：1240mm棒材产品二、 生产工艺过程简述1上料热坯上料：连铸机拉出的热连铸坯经过热送辊道、旋转辊道然后经提升机提升后单根送到上料辊道上，称重、测长后送往步进式加热炉内进行加热。冷坯上料：吊车从轧钢原料堆场将冷坯成组（4支坯为一组）吊放到拉钢式冷坯上料台架上，由冷坯上料台架将钢坯单根送到上料辊道上，经钢称重、测长后，送入加热炉进行加热。2加热钢坯在加热炉内边步进边加热，当钢坯步进至加热炉出炉辊道时，被均匀地加热到1050左右，然后由炉内出炉辊道送到炉外出炉辊道上。3轧制出炉后的钢坯由出炉辊道运送至粗轧机组进入第一架轧机进行轧制。如果由于某种原因，钢坯不能送入轧机，则由设置在出炉辊道旁的返回坯收集装置剔除至轧线外的钢坯收集台架上，当钢坯收集台架上收集到一定数量钢坯后，送回原料跨重新进行加热。钢坯在5504粗轧机组轧制4个道次，根据产品规格不同轧成71mm、84mm、的圆断面，经粗轧机组后曲柄式飞剪切去肥大且温度较低的头和尾，再进入4508中轧机组轧制68个道次，轧成3040mm的圆断面。切头后轧件继续进入3506精轧机组，依产品规格不同，分别轧制26个道次轧成要求的1240mm的成品断面。粗、中轧机组各机架间及粗、中轧机组间轧件采用微张力控制轧制；在精轧机组前以及在精轧机组各机架间设有活套，轧件可实现无张力活套控制轧制；全轧线轧机采用平立交替布置，实现无扭转轧制（切分轧制时精轧机组第四、第六架轧机改为水平布置）。机架间椭圆轧件用滚动导卫导入下一架轧机轧制（切分生产时采用滚动扭转导卫导入下一架轧机）。 4冷却精轧机组轧出的轧件，需要进行穿水冷却的轧件，进入设置在精轧机组后的穿水水冷装置进行在线余热淬火处理，即轧件经过水冷箱水冷，使其表面温度急剧降低至300左右，形成马氏体组织。出水冷箱后，轧件芯部的热量散出对表面马氏体组织进行回火，最终获得表面为回火马氏体组织、芯部为细粒珠光体组织，这种组织的产品具有较高的抗拉强度，可使带肋钢筋提高强度等级。水冷后的轧件继续送往倍尺分段飞剪机处，由倍尺分段飞剪机前夹送辊夹住送入曲柄/回转组合式分段飞剪，剪切成适应冷床长度的商品材倍尺长度。速度高的小断面轧件用回转式剪刃剪切，速度低的大断面轧件用曲柄式剪刃剪切。不需要进行穿水冷却的轧件通过辊道直接输送到倍尺剪，进行分段剪切。分段后的倍尺轧件由冷床输入辊道和液压驱动的制动拨料装置送到步进式冷床的齿槽内，轧件在拨料装置拨送过程中，依靠轧件与制动块之间的滑动摩擦制动停止。轧件在矫直板段渡过高温阶段后，被送至冷床的齿条段上进行冷却。轧件在冷床上边冷却边步进前进，在齿条末段用对齐辊道将轧件尾端对齐，然后再由动齿条送到冷床末端的步进链条装置上，步进链依不同的成品规格以不同的步距步进动作，形成不堆叠的密排钢材层。当步进链上收集的轧件根数达到冷剪机剪切根数时，设置在步进链下方的卸钢小车升起，托起链条上的钢材层，将其平移至冷床输出辊道上。5）精整在冷床输出辊道后设有定尺冷飞剪机，将由冷床输出辊道送来的成排倍尺钢材剪切成商品材长度。剪切后的钢材由剪后辊道送到移送台架前的辊道上，由移钢小车快速将钢材组从输送辊道移送到双辊道上，移钢小车从输送辊道移送钢材到双辊道上的同时，将双辊道上钢材移送到过跨检查台架上，在过跨台架移钢过跨的同时由人工进行质量检查。在台架尾端，钢材不断落入收集臂上收集成钢材束，当收集到一捆钢材时，收集臂落下，将钢材束放到带侧立辊的收集辊道上，由辊道运往捆扎区。辊道运输过来的钢材在液压勒紧后由人工捆扎，然后送往收集台架，收集台架的第一段链式移送机升起，将钢材捆托起，送到成品称进行称重，人工挂标牌，然后送到第二段链式移送机上，待第二段链式移送机上收集一定数量钢材捆时，由车间吊车卸下，送成品堆场存放等待发货。为满足生产节奏要求，过跨检查台架、成品运输辊道等设置了两套，交替使用。三、 设备主要技术参数车间主要设备组成本工程采用18机架连轧生产线。粗轧机组布置为5504轧机；中轧机组布置为4508轧机，精轧机组布置为3506轧机，采用高刚度、无牌坊、拉杆连接式轧机。全线轧机采用平立交替布置。 (一) 粗轧机列：1、550 粗轧机列 1组1）用途：用来将钢坯根据需要轧制成不同规格。2） 轧机规格及数量：550X4（1H 2V 3H 4V）4台型式:平/立交替布置。第1、3号轧机为水平轧机，第2、4为立式轧机3）性能参数： 轧辊辊身直径： 520610mm辊身长度： 760mm 最大轧制力： 2800kN 最大轧制力矩： 300kN.m轧辊径向调整量： 115mm轧辊轴向调整量： 4mm机架移动行程： 350mm减速机中心距： 550mm 压下总速比： 81减速机速比：I1=60 ；I2=50 ；I3=36 ；I4=29 ；轧辊轴承（国产）： 四列短圆柱轴承 、止推轴承轧辊平衡方式： 弹性阻尼器平衡轧辊径向调整方式： 液压马达自动和手动对称调节辊缝4）结构：上下轴承座之间设有弹性阻尼体平衡装置，轧机压下装置采用液压和手动压下，上辊压下装置是通过蜗轮、蜗杆和压下螺丝连续完成。压下量显示设有可视的刻度盘。l 水平轧机换辊通过液压缸直接在轧机底座上进行，配置换辊小车。l 立式轧机换辊是将机架推出轧线，然后用吊车将轧辊辊系从机架内吊出后进行，配备相应的换辊钓具和换辊工具。l 水平机架可以用液压缸直接实现机架的横移，以保证轧线不变，机架用夹紧装置卡紧在底座上。立式机架可以用提升装置提升或下降机架来实现轧制线不变。l 机架用夹紧装置夹紧在水平或立式底座上，夹紧采用弹簧夹紧，液压松开。l 轧辊轴向调整及锁紧应方便可靠。l 轧机上部设有安全罩。l 万向接轴: 轧辊接轴采用渐开线滑动连接十字头接轴，可伸缩。l 接轴托架： 换辊时由接轴托架托住两根万向接轴，水平轧机的接轴托架均由气缸控制工作，立式轧机的接轴托架均由液压缸控制工作。l 轧辊轴承：四列短圆柱和止推球轴承。l 采用旋转导卫，在轧机上预留导卫安装底座，但不包括导卫及其底座。l 机架带有全套轧辊冷却水管道。l 轧辊材质：镍镉球墨铸铁（HS=4550）。轧机设备包括：轧机本体、轧辊装配、压下装置、轧机机列底座装配、机架锁紧装置、接轴托架、立式机架轴向调整装置、立式机架移出装置、轧辊辊系更换装置、接轴装配、联轴器、液压缸和液压马达、机上流体配管、机上检测元件等全套设备。2、粗轧机前钢坯卡断剪 1台1）用途：用于发生事故时剪断轧件，剪切靠轧机拉力。位置：粗轧机组1号轧机前 2）技术参数： 剪切最大断面尺寸： 40000 mm2 最低剪切温度： 900 最大剪切力： 4000 KN 剪刃材质: 3Cr2W8V 剪切中心线标高： +800 mm 3）结构：焊接闭口式机架，剪刃由气缸驱动连杆带动上下剪臂同时动作，靠轧机拉力剪断轧件。要求导卫装置的安装和更换，驱动气缸设有隔热防护装置。3、轧机立辊翻转机 位置：安装在线外用途：用于550V立辊轧机换辊时位置转换，离线布置。结构：液压缸驱动倾翻，钢结构回转箱。手动液压阀控制。带立式轧辊吊具(二) 中轧、精轧轧机机组 1组1、450X8、350X6轧机机列1）用途：8架450二辊轧机机组与6架350二辊轧机机组组成中精轧机组，形成连轧，将经过粗轧的轧件，根据成品规格的需要，轧成所需要的断面。2）轧机规格及数量：450X8（1H 2V 3H 4V 5H 6V 7H 8V）8台、350X6（1H 2V 3H 4H/V 5H 6H/V）6台、3）型式: 连续式二辊短应力线轧机轧机，450X6中轧机组平/立交替布置。第1、3、5、7号轧机为水平轧机，第2、4、6、8为立式轧机。350X6精轧机组1、3、5架轧机为水平轧机，2架为立式轧机，4、6架轧机为平、立可转换轧机。立式轧机采用上传动，水平辊轧机、立辊轧机本体结构相同，可互换。4）性能参数：450X6中轧机组 轧辊辊身直径：410470mm辊身长度： 650mm 最大轧制力： 2000kN 最大轧制力矩： 160kN.m轧辊径向调整量： 70mm轧辊轴向调整量： 4mm机架移动行程： 300mm减速机中心距： 450mm 压下总速比： 93减速机速比：I5=23 ；I6=16.6 ；I7=9.92 ；I8=7.75 ；I9=6.75 ；I10=4.74 ；I11=3.52； I12=2.78；轧辊轴承（国产）： 四列短圆柱轴承 、止推轴承轧辊平衡方式： 弹性阻尼器平衡轧辊径向调整方式： 液压马达自动和手动对称调节辊缝350X6精轧机组轧辊辊身直径： 320380mm辊身长度： 650mm 最大轧制力： 1500kN 最大轧制力： 60kN.m轧辊径向调整量： 70mm轧辊轴向调整量： 4mm机架移动行程： 300mm减速机中心距： 350mm压下总速比： 75减速机速比：I13=1.85； I14=1.58； I15=1.51; ； I16=1.41； I17=1.15； I18=1；轧辊轴承（国产）： 四列短圆柱轴承 、止推轴承轧辊平衡方式： 弹性阻尼器平衡轧辊径向调整方式： 液压马达自动和手动对称调节辊缝5）结构：水平辊轧机结构：拉杆连接式无牌坊短应力线轧机结构。轧辊的四个轴承座由四根拉杆连接在一起组成辊组，辊组用46个快速拆装螺栓固定到轧机底座上，底座下设有滑板，滑板由固定在基础上的两根滑轨支撑，可沿滑轨移动实现换辊操作。轧辊轴承由四列短圆柱滚动轴承承受径向轧制力，止推球轴承承受轴向力。轧辊压下机构装设在四根拉杆的顶端，辊缝调节采用液压马达快速压下和手动微调蜗轮蜗杆机构，使拉杆转动，在拉杆上正反向螺纹和轴承座内螺母的共同作用下，实现上下轧辊径向对称调整。左右两侧既可单独调整，也可联动调整。 轧辊的压下量由压下指示盘指示。在每个轴承座内的拉杆上设有球面垫，在轧辊受力弯曲时，其允许轴承座随轧辊弯曲而浮动，从而使轴承受力均匀，寿命长。在上辊操作侧轴承座内装设蜗轮蜗杆螺旋副机构，通过调节轧辊轴向位置，实现上轧辊手动轴向调节。轧辊平衡采用阻尼器，以便消除设备间隙。机架及其底座由液压缸驱动进行移动，实现换槽操作。横移液压缸布置在轧机传动侧，机架及其底座由液压卡紧装置固定在下方的滑轨上，卡紧装置液压松开。轧辊更换：由横移液压缸将机架推至操作侧极限位置，松开机架和接轴托架之间的液压连接插销，再由液压缸将接轴托架和传动接轴一起拉回，使轧辊扁头和接轴套筒脱离，然后松开机架和其底座之间的连接螺栓，用吊车吊离机架换辊。轧机轧辊和导卫配置冷却水管。轧辊传动接轴采用可伸缩十字头万向接轴传递轧制力矩。传动接轴设有接轴托架，以便换辊时支撑接轴。为了使传动接轴与轧辊连接的万向节始终处于水平位置（有利于换辊操作），万向节由接轴托架内滚动轴承支承，并在轴承内转动，托架轴承座设有平衡装置，其允许接轴可在一定范围内浮动。接轴托架和机架之间用液压连接销连接在一起，连接销由液压缸插上或打开。接轴托架由机架横移液压缸移动，从而带动机架移动。接轴托架由液压卡紧装置固定在底座上，移动时由液压松开。快速连接接头：为减少换辊时间，机架上所需的液压、润滑和冷却水管等公用介质，均由快速接头连接，快速接头安装在接轴托架上。横移液压缸移动接轴托架，与机架合为一体时，各接头自动接通；机架和托架分离时接头断开。为便于换辊，每次停车后，使轧辊扁头处于垂直位置。设一个接近开关实现此控制。接近开关装设在减速机箱体上，感应装置固定在接轴圆周上。立辊轧机结构：立辊轧机机架结构和接轴托架（托架无平衡装置）与水平轧机基本一样。机架下设有滑板，沿下面的两根滑轨运动。机架换辊小车由液压缸推出或拉入轧制线。立辊轧机采用上传动，齿轮传动装置及传动电机均布置在混凝土平台上，机架和齿轮传动装置之间由可伸缩的十字头万向接轴传递力矩，机架和接轴托架之间用液压连接销连接，连接销由液压缸插上或打开。接轴托架由电动机驱动的螺杆机构进行升降运动，从而带动机架升降实现更换轧槽操作。机架底座和接轴托架底座可沿固定在混凝土支柱上设置的垂直钢滑槽内上下移动。轧机底座和接轴托架底座由液压卡紧装置固定在钢滑槽上立辊轧机换辊：整机架更换。首先松开机架和托架卡紧装置，用电动螺旋升降机构将机架降落在换辊小车上，液压打开机架和托架之间的连接销，再由升降机构将接轴托架升起使接轴套筒与轧辊脱离，然后由水平液压缸将机架沿轨道推出轧线，用吊车更换。立辊轧机的公用介质快速接头与水平轧机一样。每架轧机设一接近开关，用于控制轧机，使轧机停车时，轧机扁头正好处于垂直位置，以便于换辊。接近开关安装在齿轮传动装置的箱体上或钢支架上。平立可转换轧机：精轧第4、6架为平立可转换轧机，机架结构同其它精轧机。平/立可更换轧机的主传动电机设置在平台上，齿轮传动箱、十字头万向接轴及其托架以及机架底座和底座滑轨装在“C”形架上，可以由液压缸驱动转换位置。“C”形架内装设有伞齿轮传动装置，用于立式轧机传动转向。主传动电机用快速拆装连轴器与轧机传动系统连接。6. 供货范围：轧机工作机座、轧辊装配、轧机机列底座装配、导卫梁装配（不含导卫）、平立轧机平立转换装置、平立轧机换向离合器、机架锁紧装置、接轴托架、立式机架轴向调整装置、立式机架移出装置、接轴装配、联轴器、液压缸和液压马达、机上流体配管、机上检测元件等全套设备。2、短应力轧机拆装装置数量 2套1）功能：用于f450、f350轧机短应力线轧机的轧辊和轴承座的拆卸和安装，是短应力线轧机专用设备。2）结构：液压机械手式，通过液压缸驱动机械手，将短应力线轧机的两个轧辊和轴承座同时分离3、短应力轧机翻转装置 2套1）功能： 安装在轧辊加工间内，用于将f450、f350短应力线立式机架翻转为水平位置，以便于拆卸，是短应力线轧机专用设备。2）结构： 液压倾翻式，通过液压缸驱动，使翻转装置正反回转90。四技术服务1 设备制造周期：中标后（预付款交付后）六个月。2 交货地点：西林钢铁集团有限公司3 技术文件和图纸资料的交付：1）图纸：我单位向西林钢铁集团有限公司提供设备的总图（包括设备平面图、剖视图）、设备的部件图、设备底座图、设备安装图等，提供设备地脚螺栓平面布置图，图纸、资料以书面和光盘形式提供，纸质文档一份。2）技术文件：我单位西林钢铁集团有限公司提供设备产品说明书、质量保证书、出厂产品检验报告、外购标准件厂家、设备装箱清单。3）设备制造监督和出厂产品检验：根据国家和行业有关规定和规范，在设备制造过程中进行监督和出厂前检验，由西林钢铁集团有限公司和我单位共同签字。4 技术保证和技术服务 我单位对所制造的机械设备实行总承包方式，除提供机械设备外，还承担现场设备安装调试指导服务，并对承诺可达到的技术性能按有关规定进行考核和验收，对设备的现场使用和技术诀窍的使用对现场人员进行无偿的技术培训。五.设计制造标准1设备设计标准。1）重型机械标准（1987年版）。2）国家和有关部门下达的现行标准和规范。2设备制造标准。 1）产品检验通用技术条件JB/ZQ4000.1-86。 2）加工件通用技术条件JB/T5000.9-1998。 3）焊接件通用技术条件JB/T50003-1998，对于大于20mm的钢板按GB985-88中的相应规定开设加工坡口，以保证焊接质量。 4）火焰切割件通用技术条件JB/T4000.4-86。 5）铸件通用技术条件按重型机械通用技术条件、铸件、铸钢件、有色金属铸件JB/T5000.4-6-1998执行。 6）锻件通用技术条件JB/T5000.8-1998。 7）装配通用技术条件JB/T5000.10-1998。 8）渐开线圆柱齿轮精度GB10095-1987。 9）包装技术条件JB/T5000.13-1998。 10）设备预组装应遵照冶金机械设备安装工程施工及验收规范-轧钢设备YB9245-92标准。设备的各运转件应转动灵活，不得有卡阻现象和异常噪音。11）上述1-10条未规定的标准按图纸的技术要求及文件进行制造。六.检验与验收1所有设备都需按规定的标准或技术规格书要求进行出厂前检验与试验。2检验与验收所需费用应包括在供货总价格内。3甲方有权派监理工程师到乙方制造厂对合同设备进行监制并参加检查和试验。4甲方参加制造厂检查和试验后并不解除乙方对供货质量应负的责任。5乙方在交付设备时提供设备检验与试验报告单、合格证等。七.安装指导与调试1乙方负责机械设备的指导安装、试车和技术服务，并派遣有经验的工程师至现场进行指导安装，根据甲方的要求对甲方人员进行技术交底及对最终用户的人员进行培训，以保证所供设备的性能和操作符合规定的技术要求，达到生产顺利进行。2甲方负责全线机械设备的安装材料。八. 甲方提供的资料交付 甲方在合同签订起3天内提供给乙方工艺平面图、车间轧制线标高一份。九. 乙方提供的资料交付1乙方提供的技术文件和图纸应是完整和正确的，否则甲方有权退回。对于需要甲方审批的文件，甲方应尽快将审批意见返回乙方。2乙方在设备交付前20天，向甲方提供轧线设备总装图、设备操作规程等技术资料两份。乙方在设备安装调试完毕之日起，向甲方提供轧线设备备件、易损件图纸、标准件明细等技术资料两份。河北天择重型机械有限公司2010年6月25日