凯发国际 沙鋼大盤卷鋼坯修磨線介紹

摘 要：為了減少不合格的成品，沙鋼建設了對鋼坯進行探傷及處理的生產線，對該生產線的工藝布置、設備選型及生產能力進行介紹，并分析了該生產線的技術特點。該生產線投產后，減少了成品表面的裂紋、折疊、劃痕、結疤等缺陷，提高了大盤卷的質量。
關鍵詞：大盤卷；鋼坯修磨線；拋丸機；無損探傷機；修磨機
中圖分類號：ＴＧ３０６ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：１００１－１４４７（２０１２）０１－００４０－０２

２００６年１２ 月沙鋼大盤卷順利投產，隨著設備磨合，產量不斷提高，生產能力很快達到設計能力。市場對大盤卷的需求不斷增多，同時對產品表面質量及成材率的要求也不斷提高。為了從源頭上控制產品質量，沙鋼于２００９年１月將預留的鋼坯修磨線提上日程，與意大利某公司簽訂了鋼坯修磨線設計制造合同，由其負責生產線的工藝技術，并提供修磨機區設備，提供拋丸機和無損探傷機技術資料，國內配套；中冶華天工程技術有限
公司負責該生產線工廠設計。
１ 生產能力及鋼坯要求
沙鋼大盤卷鋼坯修磨線年生產能力為 ４．７～１５．５ 萬ｔ，鋼坯修磨線布置在大盤卷鋼坯跨和成品跨間，鋼坯規格為１４０ｍｍ×１４０ｍｍ 及１５０ｍｍ×１５０ｍｍ，鋼 坯 長 度 １２～１６ ｍ，彎 曲 度 不 大 于 １５ｍｍ／ｍ，較大總彎曲度不大于５０ｍｍ／１６ｍ，扭曲度不大于１°／ｍ，較大扭曲度不大于８°／１６ｍ，１４０ｍｍ×１４０ｍｍ 公差為±３ｍｍ，１５０ｍｍ×１５０ｍｍ 公差為±４ｍｍ，鋼坯斷面為鋸切斷面。主要鋼種：彈簧鋼、冷墩鋼、易切削鋼、預應力混凝土用高碳鋼。
２ 工藝流程
連鑄坯—鋼坯鏈式輸送臺架（*）—拋丸機入口輥道—拋丸機—拋丸機出口輥—鏈式輸送臺架（二）—輸送輥道—無損探傷機—風機站—鏈式移送臺架（三）—輸送輥道—鏈式輸送臺架（四）—鋼坯修磨臺—修磨機—鏈式輸送臺架（五）—輸送輥道—鏈式收集臺架—入庫。平面布置圖見圖１。

１．鋼坯鏈式移送臺架（*）（３段鏈）；２．拋丸機；３．旋風除塵器；４．鏈式移送臺架（二）（２段鏈）；５．無損探傷機；６．吹掃風機站；７．鏈式移送臺架（三）（２段鏈）；８．鏈式移送臺架（四）（２段鏈）；９．鋼坯修磨臺；１０．修磨機；１１．除塵器；１２．鏈式移送臺架（五）（２段鏈）；１３．鏈式收集臺架（２段鏈）
圖１ 沙鋼大盤卷鋼坯修磨線工藝平面布置簡圖

３ 主要設備及其參數
３．１ 拋丸機區
方坯通過 Ｖ 型 變 頻 輥 道 輸 送 至２ 臺 串 聯 布置的拋丸機進行表面處理，每臺拋丸機四壁上各設有１個拋丸器，以保證方坯在不需旋轉的情況下 每個面（包括端面）得到均勻的清理，杜絕死角及陰陽面的產生。該區設有１套旋風除塵器及濾筒式除塵器系統，利用沉降室集中室體除塵管道及分離器風管，使外形美觀又方便操作，且對濾筒除塵器起到保護作用。
每個拋丸器拋丸量為４５０ｋｇ／ｍｉｎ，電機功率３０ｋＷ，葉 片 壽 命 不 小 于 ６００ｈ，拋 丸 器 轉 速 為２６５０ｒ／ｍｉｎ，每２臺拋丸器處理工件表面的１／４。
輥道參數為 Φ３４０ｍｍ×２２０ ｍｍ；Ｖ 形角度為９２°；拋丸機前后輥道速度為 １０～２０ ｍ／ｍｉｎ。除塵風機風量為 ４３０００ｍ３／ｈ，風壓為２１８５Ｐａ，配用電機型號 Ｙ２２５Ｓ－４，電機功率為４５ｋＷ。排塵濃度不大于5０ｍｇ／ｍ２。彈丸為 Φ０．８～１．２ ｍｍ 合 金 丸，可 循 環 利用，彈丸使用量為 ２８８８ｋｇ／ｍｉｎ。分離器 分 離 量 ２２０ｔ／ｈ，分 離 區 風 速 ４～５ｍ／ｓ，分離后廢料質量分數不大于 １ ％，廢料中合格彈丸質量分數不大于 １ ％。拋丸區總電機功率～２１０ｋＷ。
３．２ 無損探傷機
方坯通過 Ｖ 型變頻輥道輸送，進行噴淋磁化后至２臺串聯布置的無損探傷機進行表面探傷，每臺探傷機需１個人進行鋼坯２個表面及２個角的檢測操作。每臺探傷機有２個磁頭，上部的磁頭位置根據被檢測的鋼坯尺寸可調。在２號無損探傷機出口設有１ 臺風機，吹掃鋼坯上殘余的磁性墨水。能 檢 測 出 長 不 小 于 １０ ｍｍ，深 不 小 于０．３ｍｍ，寬不小于０．１ｍｍ 的缺陷；探傷機前后輥道速 度 為 ５～１５ ｍ／ｍｉｎ；被 測 鋼 坯 較 高 溫 度 為６０ ℃；磁性墨水可回收循環利用。
３．３ 修磨機
修磨區由修磨臺底座、修磨 臺、修 磨 機、碎 片處理系統和除塵系統組成。修磨機前鏈式移送臺架將要修磨的鋼坯放置在修磨臺上，修磨臺在修磨臺 底 座 上 移 動，將 鋼 坯 輸 送 至 修 磨 機 處 修 磨。在修磨臺上有４ 個傾翻臂來翻轉鋼坯，以便修磨鋼坯各個表面，有７個夾緊臂固定鋼坯。由１名操作工在 控 制 室 內 對 全 過 程 進 行 自 動 或 手 動 操作，對坯料進行全扒皮修磨、局部修磨或角修磨，既能磨平面，又能磨棱角。修磨好的鋼坯通過修磨臺輸送至修磨機后鏈式移送機。除塵系統采用干式口袋過濾法。
修磨 臺 長 度 為 １６ ｍ；修 磨 臺 操 作 速 度 為 １ｍ／ｓ；修磨臺移動速度為 １．５ｍ／ｓ；修磨輪橫移行程為８００ｍｍ；修磨輪較大圓周速度為８０ｍ／ｓ；*次磨削深度不大于 １．５ｍｍ。
１）全修磨（扒皮）輔助時間。鋼坯從鏈式移送臺架（四）移至鋼坯修磨臺１２ｓ；鋼坯測量及鋼坯輸送２４．４ｓ；鋼坯 各 面 及 角 修 磨 過 程 中 夾 鉗 夾 緊（８次）和松開（８次）、修磨輪下降（８次）和上升（８次）及鋼坯旋轉（７次）５８ｓ；鋼坯移至鏈式移送臺架（五）１３．４３ｓ；鋼 坯 從 鋼 坯 修 磨 臺 移 至 鏈 式 移送臺架（五）１１ｓ；修磨臺返回 ２２．３７ｓ；周期 時 間為 １４１．２ｓ。
２）表 面 修 磨 輔 助 時 間。鋼 坯 從 鏈 式移送臺架（四）移至鋼坯修磨臺１２ｓ；鋼坯測長及鋼坯輸送 ２４．４ｓ；鋼坯各面修磨過程中夾鉗夾緊（４次）和松開（４次）、修磨輪下降（４次）和上升（４次）及鋼坯旋轉（３次）３６ｓ；鋼坯移至鏈式移送臺架（五）１３．４３ｓ；鋼 坯 從 鋼 坯 修 磨 臺 移 至 鏈 式 移送臺架（五）１１ｓ；修磨臺返回 ２２．３７ｓ；周期 時 間為 １１９．２ｓ。
３）點缺陷修磨時間。對于１個長１．５ｍ、寬４０ｍｍ、深 １．５ｍｍ 的 缺 陷，修 磨 機 橫 向 進給量為２０ｍｍ，需２ 個 行 程 修 磨，修 磨 臺 設 定 速度為 ０．５８９ｍ／ｓ，平 均 速 度 為 ０．４８ｍ／ｓ，修 磨 時間約為 ８．３ｓ。
４）角修磨時間。角需通長修磨，修磨１ 個 角 需 ２ 個 行 程，修 磨 臺 平 均 速 度 為 ０．５８ｍ／ｓ，修磨時間約為 ５７．５ｓ。
５）面修磨時間。對于１６ｍ、面寬１４０ｍｍ，修磨深度１．５ｍｍ 的鋼坯，修磨機橫向進給量為２０ｍｍ，需７個行程修磨，修磨臺設定速度為０．５８９ｍ／ｓ，平均速度為０．５８ｍ／ｓ，１個面的修 磨 時 間 約 為 ２０１．３ｓ。
６）點 缺 陷 修 磨 周期。修磨面輔助時間約為１３２ｓ（鋼坯間隙１３ｓ）；對于１６個缺陷（每個面４個缺陷），鋼坯定位時間為９６ｓ；１６個點缺陷修磨時間為１３２ｓ；整個周期為３６０ｓ。
７）點缺陷及角修磨周期。修磨面輔助時間約為１５４ｓ（鋼坯間隙１３ｓ）；對于１６個缺陷（每個面４個缺陷），鋼坯定位時間為９６ｓ；１６個點缺陷修磨時間為１３２ｓ；４個角修磨時間為２３０ｓ；整個周期為６１２ｓ。
８）全修磨（扒皮）周期。修磨面輔助時間約為１５４ｓ（鋼坯間隙１３ｓ）；４個面修磨時間為８０５ｓ；４個角修磨時間為２３０ｓ；整個周期為１１８９ｓ。
綜上所述，設 修 磨 機 利 用 系 數 為 ０．８５，對 于截面１４０ｍｍ×１４０ｍｍ，長１６ｍ 的鋼坯，點缺陷修磨產量約 為２０．９ｔ／ｈ，而 同 時 進 行 點 缺 陷 及 角修磨的產量約為 １２．３ｔ／ｈ，鋼坯扒皮修磨產量約為 ６．３ｔ／ｈ。
４ 技術特點
１）通過拋丸機給鋼坯除去氧化鐵皮及毛刺，使鋼坯表面裂紋、折疊、劃傷、結疤、直道等缺陷暴露出來，提高了檢測精度。
２）在無損探傷機后設置吹掃風機站，將鋼坯表面的墨水吹干，保證磁性墨水完全回收，避免污染環境。
３）封閉拋丸機和修磨機區，設置除塵器、過濾器及煙囪，將清除的氧化鐵皮及金屬粉末充分回收，避免車間內噪音和粉塵污染，同時減少對大氣的污染。
４）生產線無需濁環水，減少了輔助設施，同時避免了生產泥漿。
５）各生產區之間設置了輸送臺架，該緩沖區域避免各區間生產節奏的相互干涉。
５ 結 語
２０１０年６月，沙鋼大盤卷鋼坯修磨線順利投產，該套設備通過拋丸機清除了鋼坯表面的氧化鐵皮和毛刺，由無損探傷機檢查并標記出裂紋、折疊、劃傷、結疤、直道等缺陷位置，人工設定修磨機的修磨方式，對鋼坯進行點或點和角或扒皮等操作，減少了成品表面產生裂紋、折疊、劃痕、麻面及結疤等缺陷的可能，提高了大盤卷產品質量。