平整机加涂油机改造方案.doc

莱钢银山型钢公司板带厂冷轧薄板
平整机进行涂油分卷的优化设计及改造的请示报告
集团公司领导：
冷轧生产线退火卷的生产存在以下问题，需要对平整机进行改造：
1、重卷拉矫机在产能上落后前道工序，产能不到平整机产能的一半，
在设计上存在着拉矫重卷机和平整机产能不匹配现象。平整机的设计年产量是40万吨，拉矫重卷机的设计年产量是17万吨。
2、拉矫重卷机的产能不足，成了制约退火材产量提升的瓶颈。从退火材的生产工艺要求和设备改造出发，必须对平整机进行改造，才能增加其产能。
3、通过对平整机进行优化设计，在平整机上设计安装静电涂油机和对卷取机改造橡胶套筒以及相应的设备改造，能实现退火卷直接在平整机上进行涂油分卷，简化工序，不通过拉矫机组能生产出冷板成品。冷板的产能将会有所提高。
由于平整机组设计空间狭小，静电涂油机的设计尺寸较大。根据厂家提供的两种静电电涂油机的安装尺寸，（一种单喷头涂油机的宽度为500mm,最大涂油速度400m/min, 另一种双喷头涂油机的宽度为900mm,最大涂油速度800m/min）制定出了两种改造方案。第一种单喷头涂油机由于涂油速度慢影响改造后的产量。第二种双喷头涂油机的改造方案由于宽度较大,需要将辊径较大的张力辊改造成辊径较小的出口转向辊，否则无法安装静电涂油机。改造后从工艺上就无法平整厚度0.6mm以下的退火卷。两种方案比较如下：
类别
方案
改造后冷板的产量
改造前冷板的产量
涂油速度
投资
（万元）
改造周期
改造程度
方案一
40万吨
17万吨
800m/min
300
17天
较难
方案二
30万吨
17万吨
400m/min
215
10天
较易
后附《平整机进行涂油分卷的优化设计及改造可行性报告》
当否，请批示。
板带厂冷轧生产线
2010年2月

平整机进行涂油分卷的优化设计及改造的可行性分析报告

莱钢银山型钢板带厂冷轧薄板
二0一0年二月

目 录
一、总述：
（一）项目名称…………………………………………………………
（二）冷轧生产线现状：………………………………………………
（三）项目改造的必要性………………………………………………
（四）冷轧发展前景： ……………………………………………
二、平整机进行涂油分卷的优化设计及改造的改造方案：
（一）项目改造思路……………………………………………………
（二）平整机平整、涂油、分卷的工艺流程 ………………
（三）平整机工艺布置简图见附图…………………………
三、设备主要技术参数及功能介绍：
（一）机械设备技术参数及功能介绍…………………………………
四、投资概算及工期：………………………………………
五、经济效益分析：
（一）产能提高降低生产成本…………………………………………
六、结论 ………………………………………………………

项目参加人员
姓名
负责专业
杨金光
总负责
高荣庆
项目总协调
李柱明
项目总协调
郭爱民
技术总指导
梁玉柱
技术设计
马家鹏
电气设计
任凤萍
水、气及蒸汽基础设计

一 总述
（一）项目名称：
平整机进行涂油分卷的优化设计及改造
（二）冷轧生产线现状：
冷轧薄板生产线主要设备有：一条推拉式酸洗机组（年设计能力40万吨）、两架1500mm六辊可逆式单机架轧机（每架年设计能力20万吨）、一条重卷机组、一条脱脂机组（年设计能力17万吨）、罩式退火炉组（24个炉台，年设计能力40万吨）、一条1500mm平整机组（年设计能力40万吨）、一条拉矫机组（年设计能力17万吨）。现冷轧产品主要有0.2-0.5mm厚度冷硬卷和0.5mm厚度以上的退火卷，已开发出镀锌和彩涂基板、防盗门基板和农用车车厢板等用途产品。
（三）项目改造的必要性：
1、提高冷板产量的需要：
平整机的设计年产量是40万吨，重卷拉矫机的设计年产量是17万吨。两台单机架轧机的年产量也在40万吨以上。很显然，作为最后一道加工工序的重卷拉矫机在产能上落后前到工序的平整机和轧机的产能一半，在设计上存在着重卷拉矫机和平整机、轧机产能不匹配现象。重卷拉矫机的产能不足成了制约退火材产量提升的瓶颈。从退火材的生产工艺要求和设备改造出发，必须进行对平整机的改造，如果不进行改造冷板的年产量也只能达到17万吨。通过对平整机进行优化设计在平整机上设计安装静电涂油机和对卷取机改造橡胶套筒，就能实现板形较好的退火卷直接在平整机上进行涂油分卷不通过拉矫机组就能生产出冷板成品。这样就能将平整机的机的产能完全发挥出来，能够保证冷板的年产量在40万吨左右。
可见通过对平整机进行涂油分卷的优化设计及改造能够实现冷板的产量翻一翻，生产效率提高了一倍，产量由原来的17万吨/每年提升到了40万吨/年。
2、工序产能配套的需要
如果年作业时间按6500小时计算，平整机年产能是40万吨,重卷拉矫机组17万吨/年的产能。这样重卷拉矫机组产能将远远低于平整机的生产能力，已成为将来冷轧冷板产能释放的瓶颈。
（四）冷轧发展前景：
莱钢冷轧薄板生产起步较晚，产品品种尚不能完全满足用户需求，部分高附加值产品亟待研发，冷轧产品的利润支点还不是很突出。随着我国汽车产量即将跃居世界前列，市场对国产高品质冷轧板的需求逐年递增。有专家预计，到2010年，国内冷轧板的需求量将达到8400万吨，与国内预期产能相比，缺口达1000万吨以上。举例：在整个汽车生产过程中，钢材在汽车生产材料中所占比重在50%以上。而冷轧板是制造汽车的覆盖件和车体内部加强板、防护板、连接板以及梁等最主要的材料，其用量占轿车用板带的66.5-81.0%。因而，汽车行业的发展对我国冷轧板卷市场的影响较大。下步冷轧薄板产能提高、高端产品研发、投产不仅能满足汽车行业和家电制造企业对冷轧薄板的需求，对整个环渤海地区汽车等制造业的发展也将起到积极的促进作用，产品有着极为广阔的市场前景。
二 、平整机进行涂油分卷的优化设计及改造的改造方案
项目改造思路
第一种改造方案：
1、改造原则
1.1利用现有平整机场地和厂房内附属设施进行改造，在满足工艺条件的前提下，尽可能利用原有装备以降低改造费用。
1.2平整机的改造采用离线备件加工改造，设备拆除、安装和找正需要的工期较长。这样在改造时会对正常生产造成影响。
2、改造内容：
2.1新上静电涂油机（含配套设施），实现对钢卷的涂油处理；
2.2改造卷取机卷筒，实现成品的卷取。
2.3将S辊及框架改成出口转向辊及框架，改造的转向辊加液压马达传动,框架上带分切剪。
2.4将测速仪支架向平整机牌坊方向移动150毫米并重新调整
测速仪的垂直角度。
2.7将空气吹扫管移到牌坊内侧。
2.6将张力辊压辊和底座向牌坊方向移动100毫米。找正找平。
2.8将张力辊和底座也向牌坊方向移动100毫米。找正找平。
2.9处理张力辊和测速仪南侧的接线管。
2．10拆下原来不带橡胶套筒的卷筒，将新设计的带橡胶套筒的
卷筒装上。
2．11在出口转向辊框架和测涨辊之间安装静电涂油机,根据静电涂油机的底座安装尺寸，在原来分切剪底座支撑板上焊接支撑固定静电涂油机。
2．12增添自动分卷的处理程序。
3施工方案：
3.1将张力辊压辊上方的空气吹扫管拆下，将吹扫管的长度根据牌坊的宽度进行改造，在牌坊框架内侧焊接固定空气吹扫管得带丝固定块，根据原来的高度将吹扫管固定在固定块上，连接气管。
3.2将张力辊压辊的底座拆下，向牌坊侧移动100毫米，固定底座，用水平仪和经纬仪，找正辊子的水平度和与轧直线的垂直度，不超0.05毫米/米，为宜，固定底座。
3.3将张力辊的底座拆下，向牌坊侧移动100毫米，固定底座，用水平仪和经纬仪，找正辊子的水平度和与轧直线的垂直度，不超0.05毫米/米，为宜，固定底座。
3.4拆除S辊的导向导板抽出S辊并吊走。
3.5拆除S辊后的导板及摆动导板。
3.4 将S辊框架的南侧地基灌浆层打掉，松动地脚螺栓，并松开北侧与活动支撑的2颗连接螺栓，将S辊框架整体吊出。
3.5根据安装图纸，安装改造的带剪体的出口转向辊框架。
3.6安装并找正出口转向辊的主动辊，与框架一同，找正辊子的水平度和与轧直线的垂直度，不超0.05毫米/米，为宜。固定出口转向辊框架，并在辊子轴承座两侧焊接挡块。
3.7安装转向辊压辊，并用改造的万向节轴联轴器连接转向辊与传动系统。
3.8安装出口导板和出口摆动导板。
3.9根据新上静电涂油机的底座尺寸在原剪子的底座框架上，焊接H型钢支架，在支架上钻孔固定静电涂油机，接线，调试。
3．10拆除原来卷取机的卷筒，安装找正新上戴橡胶套筒的卷取机卷筒。
3．11修改程序，实现分切剪自动剪切。
3．12调试涂油机，测试涂油效果。
第二种改造方案：
1、改造原则
1.1利用现有平整机场地和厂房内附属设施进行改造，在满足工艺条件的前提下，尽可能利用原有装备以降低改造费用。
1.2平整机的改造采用离线备件加工改造，设备安装安排在检修时间。这样在改造时可以不会对正常生产造成影响。
2、改造内容：
2.1新上静电涂油机（含配套设施），实现对钢卷的涂油处理；
2.2改造卷取机卷筒，实现成品的卷取。
2.3将分切剪的安装位置向S辊方向移，移到S辊框架的内侧。
将分切剪拆下把两侧的宽度方向固定耳板去掉，在外侧长度方
向焊接固定耳板，将S辊框架的支撑横梁拆掉借助安装支撑横
梁的8个螺孔把分切剪固定在S辊框架上并在S辊框架下侧焊
接支撑分切剪底座的筋板。
2.4将测速仪支架向平整机牌坊方向移动150毫米并重新调整
测速仪的垂直角度。
2.7将空气吹扫管移到牌坊内侧。
2.6将张力辊压辊和底座向牌坊方向移动100毫米。找正找平。
2.8将张力辊和底座也向牌坊方向移动100毫米。找正找平。
2.9将静电涂油机安装在分切剪和测速仪支架之间。根据静电涂
油机的底座安装尺寸，在原来分切剪底座支撑板上焊接支撑
固定静电涂油机。
2．10拆下原来不带橡胶套筒的卷筒，将新设计的带橡胶套筒的
卷筒装上。
2．11增添自动分卷的处理程序。
3施工方案：
3.1将张力辊压辊上方的空气吹扫管拆下，将吹扫管的长度根据牌坊的宽度进行改造，在牌坊框架内侧焊接固定空气吹扫管得带丝固定块，根据原来的高度将吹扫管固定在固定块上，连接气管。
3.2将张力辊压辊的底座拆下，向牌坊侧移动100毫米，固定底座，用水平仪和经纬仪，找正辊子的水平度和与轧直线的垂直度，不超0.05毫米/米，为宜，固定底座。
3.3将张力辊的底座拆下，向牌坊侧移动100毫米，固定底座，用水平仪和经纬仪，找正辊子的水平度和与轧直线的垂直度，不超0.05毫米/米，为宜，固定底座。
3.4将分切剪拆下，用铣床将两侧固定侧耳铣去，在两侧垂直剪体处根据S框架上螺孔的位置焊接固定侧耳。拆去S框架上的支撑横梁，将剪子固定在S框架上。在S框架下侧焊接支撑剪子底座的支架，托住剪体。
3.5根据新上静电涂油机的底座尺寸在原剪子的底座框架上，焊接H型钢支架，在支架上钻孔固定静电涂油机，接线，调试。
3．6拆除原来卷取机的卷筒，安装找正新上戴橡胶套筒的卷取机卷筒。
3．7修改程序，实现分切剪自动剪切。
3．8调试涂油机，测试涂油效果。
（二）机组工艺流程
平整机组在工序上接罩式退火炉之后，对退火后的带钢进行处理，使其具有良好的机械物理性能和表面质量。
1、工艺过程
从罩式退火炉来的钢卷用吊车将其立式放在№1钢卷车上，该钢卷车位于机组操作侧垂直于机组中心线,钢卷由№1钢卷车运送到翻卷机上由翻卷机将钢卷由立卷翻成卧卷。№2钢卷小车根据钢卷宽度自动控制接卷位置，№2钢卷小车将钢卷托起，向准备站运送钢卷，运行至钢卷外径测量装置处停，测完钢卷直径后，进行高度对中（对准予开卷机卷筒），然后№2钢卷小车继续向准备站运行，将钢卷送到准备站的预开卷机卷筒上。卷筒涨径，压辊压下，然后人工拆除捆带。拆除捆带之后，钢卷开卷刀伸出，预开卷机卷筒、压辊、矫直机以相同的速度转动，将带材引入矫直机。当带材到达矫直机时，上矫直辊压下进行直头，继续向前送料至切断剪处，停止送料。切断剪开始剪切，切掉的废料头滑入废料箱中。重复以上剪切过程，直至将不符合平整要求的钢卷头部全部切掉。预开卷机卷筒、矫直机反转，将带头转动到开卷机卷筒的下方。№2钢卷小车托卷台托住钢卷，钢卷开卷刀缩回、压辊摆起、卷筒缩径。
№2钢卷小车将钢卷卸下运往№1步进梁，行走至钢卷外径测量装置处停，测完钢卷直径后，№2钢卷小车继续向№1步进梁运行，并将钢卷运回到№1步进梁。№1步进梁将钢卷向开卷机步进式运送，最终运到№3钢卷小车的受卷位置上，№3钢卷小车将钢卷托起运送1400mm后停，进行高度自动对中后（对中开卷机卷筒），继续行走将钢卷套在卷筒上。卷筒涨径，压辊压下。№3钢卷小车下降最低位。准备卷带尾时升起辅助卷尾。
开卷机转动向入口张紧辊送料，开头刮板装置中的刮板将带材掀起向前送料。带材头部到达下张紧辊时，压辊摆起压紧带材（此时入口、出口的上下张紧辊已经转动），继续送料至上下张紧辊之间时，下张紧辊升起，压紧带材，送到上张紧辊顶部时，上压辊摆下压紧带材。带材头部咬入入口张紧辊后，手动对中系统使带材对中。继续向前送料，带材经过入口导向台（此时防皱辊、防跳辊均在下限）以喂料速度进入平整机（此时辊缝已摆开、工作辊已在转动）。当带材头部到达出口张紧辊的上张紧辊时，上压辊摆下压紧带材，继续送料至上下张紧辊之间时，下张紧辊升起压紧带材，送到下张紧辊底部时，下压辊摆起压紧带材。开卷机、入口、出口的张紧辊、平整机继续同步向前送料，带材经过出口导向台（此时出口导向台的导板已升起，活动导板已伸出）一直喂入由皮带助卷器包着的卷取机卷筒处，卷取机已经启动，将带材在卷取机卷筒上绕3~4圈后，机组停止送料，皮带助卷器的皮带松开，抱紧辊抬起，皮带助卷器即退回原位。开卷机的压紧辊、入口张紧辊的上下压辊、出口张紧辊的上下压辊均摆开，人口、出口下张紧辊下降，开头刮板、入口导向台、出口导向台均落回下限，防皱辊、防跳辊上升至工作位置，自动对中系统、延伸率自动控制系统、液压压下控制系统、弯辊系统、乳化液喷射系统（湿平整）或干平整除尘系统（干平整）均投入工作，开卷机、入口、出口的张紧辊、平整机、卷取机联合控制轧制带头。
当机组建立张力，加速到所要求的平整速度时，开始进行稳定平整轧制带材。平整机出口处的液压剪是事故处理剪或将大卷分为小卷时用的。当带材在开卷机卷筒上快到尾部时，机组减速轧制带尾，自动对中系统、弯辊系统退出工作。机组停车，带尾剪切机切掉带材尾部。开卷机的压辊、入口张紧辊的上下压辊、出口张紧辊的上下压辊均摆起压紧带材，防皱辊、防跳辊均落回下限，№3钢卷小车的升降台（升降台上有托辊）升起托住钢卷，当带材尾部处于卷筒下方时，机组全部停车。由№3钢卷小车和卷取机的推板共同卸下钢卷，№3钢卷小车托着钢卷运往№3步进梁，步进梁受卷之后，步进式向后送料，在№3步进梁的3#卷位称重，在4#卷位捆扎，在5#、6#卷位上由吊车将钢卷吊放到钢卷存放场上。同时开卷机反转，将带尾卷在卷筒的下方（钢卷的内径即废卷芯由于在退火过程中已被损坏，由废尾卷清除装置将废卷芯从开卷机上直接吊走，并抛到废料箱中。
带钢厚度大于0.5mm时，直接在出口进行涂油分卷卷取包装出成品其它工艺过程与上述相同。
2、产量计算
序号
产品规格(厚×宽)，mm
钢种
年处理量，t
占总%
小时能力，t/h
年处理时间，h
1
0.6×1100
普碳钢、优质低碳钢
16000
4.00
39.30
407.16
2
0.7×900
普碳钢、优质低碳钢
24000
6.00
51.54
465.62
3
0.8×1100
普碳钢、优质低碳钢
28000
7.00
44.45
629.96
4
0.9×1200
普碳钢、优质低碳钢
84000
21.00
58.86
1427.01
5
1.0×1000
普碳钢、优质低碳钢
8000
2.00
64.14
124.72
6
1.0×1250
普碳钢、优质低碳钢
44000
11.00
60.24
730.44
7
1.1×1000
普碳钢、优质低碳钢
108000
27.00
82.22
1313.59
8
1.2×1250
普碳钢、优质低碳钢
8000
2.00
89.55
89.34
9
1.3×1250
普碳钢、优质低碳钢
8000
2.00
73.25
109.22
10
1.4×1250
普碳钢、优质低碳钢
20000
5.00
102.56
195.00
11
1.5×1250
普碳钢、优质低碳钢
12000
3.00
111.67
107.46
12
1.7×1000
普碳钢、优质低碳钢
8000
2.00
78.93
101.35
13
1.75×1000
普碳钢、优质低碳钢
20000
5.00
111.78
178.92
14
1.97×1250
普碳钢、优质低碳钢
12000
3.00
121.68
98.62

合计

400000
100.00

5978.41
（三）平整机工艺布置简图见后附图
三 设备主要技术参数及功能介绍
（一）新上及改造的机械设备技术参数及功能介绍：
1.横切剪（新改造）
用途：
分切带卷。按客户需求进行分切，通过程序控制可以实现自动分切。
技术参数：
剪刃宽： 1500 mm
下剪刃倾角： 2度
最大剪切断面： 4.5×1350 mm2
剪切液压缸： Φ100/Φ70 mm
结构说明：
位于张力辊后，由两液压缸垂直驱动完成剪切，并带有齿轮、齿条机械同步装置。上、下剪刃均为焊接式钢结构件，能在垂直的导向槽中滑动；剪刃侧向间隙可用垫片调整。剪刃材质为5Cr5MoWSiV
2.静电涂油机(新上)
用途：用来在带材的表面涂油。
技术参数：
带材宽度：600～1450mm
穿带速度：20m/min
方案一工作速度：Max800m/mim
方案二工作速度：Max400m/mim
涂油量：0.25～2.5克/米2
工作电压：60～75KV
耗电量：10KW
结构简述：
静电涂油机由涂油室、供油泵站、高压电源、电控系统及操作
台组成。
涂油室内有二根涂油刀梁(上、下各一根)，刀粱上接有负高压静电，与作为接地极的带钢形成高压电场。当防锈油从刀粱的刀口狭缝中流出时，即被高压静电微粒化，吸附到钢板上。
工作时，可向钢板单面涂油，也可双面涂油。涂油量连续可调。
3 张力卷取机（新改造）
将带钢卷取成卷，并与轧机之间建立一定张力。
技术参数：
卷筒直径： Φ508 mm（带胶套∮610mm）
橡胶套筒内外径： Φ508 mm/∮610mm
卷筒涨缩范围： Φ508／Φ488／Φ468 mm
卷筒长度： 1500 mm
卷筒外面有涨缩橡胶套 厚度50 mm
卷筒速度最大： 1036 m/min
涨缩液压缸： Φ350/Φ180 mm
推板进退液压缸： Φ80/Φ56 mm
活动支承摆动液压缸： Φ125/Φ70 mm
结构说明：
张力卷取机由卷筒、橡胶涨缩套、活动支承、涨缩液压缸、卸卷推板、传动装置等部件组成。
卷筒有四个扇形块，扇形块和卷筒轴由合金钢锻造而成，在扇形块的楔形面上镶有青铜。该卷筒有三个不同的涨缩直径在Φ468的情况下用于安装和拆卸橡胶套筒，Φ488为正常缩径位置，Φ508为卷筒涨径尺寸。
涨缩液压缸带动推杆轴向移动，实现卷筒涨缩，涨缩液压缸由旋转接头供油。
卸卷推板为焊接结构，安装在齿轮座上，液压缸驱动。
为防止卷筒在带钢张力作用下偏斜，在卷筒端部设有外支轴承，在卸卷时，该活动支承可由液压缸驱动摆开。

四投资概算和改造工期
第一种改造方案
1新上静电涂油机费用：70万元；
2新上卷取机卷筒费用：120万元;
3增加自动分卷程序和修改程序费用：1 5万元；
4设备拆卸费用：10万元;
5出口转向辊及框架制作和分切剪制作费用：55万元;
6设备安装调试费用：20万元;
7工艺称改造费用：10万元.
合计：300万元
设备拆除需要4天，地基处理3天，设备安装找正10天，
总改造周期17天
第二种改造方案
1新上静电涂油机65万元
2新上卷取机卷筒 120万元
3增加修改自动分卷程序 5万元
4设备拆卸安装调试费用：15万元
5工艺称改造费用：10万元.
合计：215万元
设备拆除需要3天，设备安装找正7天，
总改造周期10天

五 经济效益分析
第一种改造方案：
提高产量产生的经济效益：提高产量的效益＝产量×吨钢盈利（元）×折算系数＝23×50×0.5
＝ 575万元/年
平整机直接分卷出成品提高的冷板产量23万吨/年
冷轧生产线冷轧薄板冷板的吨钢利润：50元。
折算系数：0.5
投资：300万元
投资回收期：300/575=0.52年
第二种改造方案：
提高产量产生的经济效益：提高产量的效益＝产量×吨钢盈利（元）×折算系数＝13×50×0.5
＝ 325万元/年
平整机直接分卷出成品提高的冷板产量13万吨/年
冷轧生产线冷轧薄板冷板的吨钢利润：50元。
折算系数：0.5
投资：215万元
投资回收期：215/325=0.66年

六 结论
通过以上分析，平整机的改造在工艺方案、经济性上是可行的，能够大幅度的提高目前冷轧生产线冷板的产能，具有良好的经济效益。
23

后附总图和改造图: