棒材收集台架短尺剔除装置的自动化改造.pdf

棒材收集台架短尺剔除装置的自动化改造王富春，徐玉兵（新疆昆玉钢铁有限公司，新疆伊犁833200）摘要：对新疆昆玉棒材三段链台面上的短尺升降辊道存在的问题进行了分析，重新设计了升降辊道台面辊子结构，将辊道加宽，重新设计了传动电机的型号结构和龙门框架式电磁铁固定门架，采用电磁铁装置代替人力进行挑拣短尺材，减轻了短尺挑拣工的劳动强度，提高了挑短尺效率，减少了精整操作工的人员流失，取得了显著效益。关键词：短尺升降辊道；YGa 辊道电机；电磁铁升降装置中图分类号：TG315.8文献标识码：A文章编号：1672-1152（2023）09-0157-020引言新疆昆玉钢铁有限公司（全文简称“新疆昆玉”）位于新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州奎屯市，是山东石横特钢集团有限公司 2012 年投资兴建的全资子公司，新疆昆玉是长流程钢铁企业，其中的轧钢厂棒材生产线计划钢产量 80 万 t/a，该线于 2011 年8月进行工艺设备设计，于 2013 年 6 月投产。全线布置有 1 座双蓄热步进式加热炉，配有高压水除鳞，共有18 架轧机，轧机具有短应力线、高刚度的特点，所有轧机呈平立交错布置。其中，粗轧机 6 架（16 架），中轧机 8 架（714 架），精轧机 4 架（1518 架），全线布置了 3 套平立转换轧机（14H/V，16H/V，18H/V），1H 粗轧机前配夹送辊。全线安装有 3 台启停式飞剪机，1 号飞剪机布置在 6V7H 轧机之间，2 号飞剪机布置在 12V13H 之间，3 号飞剪机安装在轧件后、控冷水箱前。1 号飞剪的作用是剪头，2 号飞剪的作用是剪头尾，3 号飞剪的作用是将成品轧件进行倍尺分段，便于轧件上冷床，所有飞剪具有碎断功能。中轧机、精轧机区域安装有多个立活套，安装到轧机入口侧，通过扫描活套高度为上游机架的自动级联速度控制提供信号，在 12V18H/V 机架之间形成无张力轧制，从而为获得优质的成品实物质量提供保障1。棒材生产工艺：钢坯上料台架步进式连续加热炉出钢高压水除鳞1 号夹送辊粗轧机列1 号飞剪中轧机列2 号飞剪精轧机组穿水冷器机组3 号飞剪步进式冷床850 t 冷剪收集台架（三段链）打捆称重挂牌入库。棒材精整收集台架由三段链组成。链条由专用的长节距专用链条定制而成。链条的运行速度变频可调。短尺剔除辊道布置于三段链台架的二段链上。辊道为液压升降式，采用液压缸驱动四连杆装置，使短尺剔除辊道做升降动作2。棒材线工作原理：当冷剪后的钢材运行至三段链收集台架输入辊道上，在固定挡板处一端对齐后，由卡卧小车将钢材托起，移至一段链、二段链。在二段链上，布置了短尺升降辊道，当短尺材到达升降辊道处，现场挑短尺人员进行操作，使该段运输链停止动作，再驱动升降辊道升起，并驱动短尺辊道里的辊子转动，将短尺材移出，进行收集、范围定尺、打捆、转走。1存在的问题及分析棒材线生产小规格材（比如 椎12 mm、椎14 mm）时，由于生产小规格钢材采用多切分轧制工艺，三段链上短尺材数量较多，短尺材一般出现在冷剪末端850 t 冷剪剪切的最后两个定尺段之间，且生产大规格材时，短尺材较粗，有时端部有冷剪弯头，单重大，加之棒材机时产量高（170185 t/h），有 23 名操作人员进行挑短尺工作业，现场劳动强度非常大。如遇夏季高温季节，工作环境酷热难当，挑短尺人员不堪重负，流失严重。为了减轻挑短尺材人员的劳动强度，减少人员流失，通过考察某钢铁厂同类生产线，建议在棒材现有的短尺剔除设备基础上改加电磁铁自动挑短尺装置。2解决方案电磁铁挑短尺方案原理：采用升降电磁铁将定尺材后尾端部吸起作横向固定，由于短尺材长度短，在前头与定尺材齐头后，短尺材的后尾端部不在电磁铁吸力范围内，然后开动短尺辊道，将短尺材运走，而定尺材由于尾部被电磁铁牢固地吸住，不会被转走，这时，对电磁铁进行断电操作，定尺材后尾端部落下，完成电磁铁自动挑短尺材动作，成品定尺材转运到三段链，进行打捆、挂标牌。轧钢厂成立了自动电磁铁挑短尺技术攻关小组，由设备厂长担任小组长，精整区专业技术人员为成员骨干，通过去同类钢铁生产企业进行考察学习，并经过自我反复设计，制定了如下改进措施：1）将短尺升降辊道加宽，将辊道辊子长度由收稿日期：2023-07-03第一作者简介：王富春（1991），男，毕业于兰州工业学院电气工程及其自动化专业，本科，助理工程师，主要从事轧钢车间电气技术及管理工作。总第 212 期2023 年第 9 期山西冶金Shanxi MetallurgyTotal 212No.9，2023DOI:10.16525/14-1167/tf.2023.09.060生产实践山西冶金E-mail:第 46 卷图 2改进后的电磁铁自动挑短尺装置500 mm改为1800mm，辊身直径由 188mm改为220mm。2）为增加辊子与短尺材的磨擦力，在辊面刻槽，并适当增加辊子密度，即在二段链跨度最大的两个空档内采用双辊子（即 1 个电机带动 2 个辊子）。3）驱动电机改为YGa辊道电机，型号为 YGa160S2-10，安装形式为 B3（卧式），由链传动改为三角皮带传动，电机功率 2.2 kW，辊道线速度由 1.8 m/s 提高至3.1 m/s，设计电机底座，电机为卧式侧立安装，底座安装面为铅垂面，以方便调节三角带张紧度。4）为方便盖板吊装，盖板的安装固定采用插接式。并要求盖板与辊道底座相配合，为了提高盖板的耐磨性，采用不锈钢材质的盖板进行制作。5）重新设计辊子装配部套件、盖板及辊道底座，为电机安装底座。辊子部套装配图如图 1 所示。6）校核液压缸推力。改造后，升降辊道质量增加4 t，经过计算和实地实验，液压缸推力没有问题。因辊道质量较原来增加 40%，为确保安全系数及设备长期运行的可靠性，增加 1 套备用液压缸。7）电磁铁升降装置采用龙门框架式。电磁铁由2 个气缸带动实现升降，并由 2 根导杆与电磁铁刚性相连，升降行程 150 mm。龙门框架有 4 根支腿，与底座连接方式为插接式。支腿底座通过地脚螺栓与平台基础固定。当生产 9 m 定尺材时，挑短尺电磁铁龙门架能方便地由定尺 9 m 位置转换到定尺 12 m 位置，反之亦然。8）电磁铁外形尺寸为长宽高=240 mm240 mm2 000 mm，直流电压 220 V，电磁吸力 1 t，电流 30 A，与电控柜一同供货。9）短尺运输辊道现有辊子转速 183 r/min，辊面线速度 1.8 m/s，拟将辊面速度提高至 3.17 m/s，辊道电机选用减速电机 DLR02-YGP100L2-4，电机功率为1.5 kW，输出转速为 290 r/min。辊面线速度为 2.85 m/s，采用 V 带传动。改进后的电磁铁自动挑短尺装置如图2 所示。电磁铁自动挑短尺装置的工作原理：冷剪输出辊道里的定尺材运行至卡卧小车双辊道时，进行齐头，定尺材和短尺材一端齐头，新安装的电磁铁自动挑短尺装置安装于二段链 9 m 材（或 12 m 材）的末端，当三段链收集台架上的钢材运行至挑短尺电磁铁下方时，现场挑短尺人员操作停止按钮，使二段链部位的链条停止运行，然后由现场人员进行操作，电磁铁下降，将定尺材（9 m 或 12 m 末端）末端吸起来，这时，加宽后的短尺升降辊道上升，开动短尺升降辊道，将未被吸住的电磁材输送至短尺收集辊道进行收集、挑拣、打捆、入库。3结论1）通过采用自动挑短尺机构后，所有定尺 9 m、12 m 的钢材均能自动进行挑短尺。2）大约有 80%产量比例的钢材都能通过自动挑短尺材而实现，大大减轻了三段链人员的工作强度。3）改善了短尺挑拣工的工作环境，提高了挑短尺效率，且每班能减少 12 名精整操作工，减少了精整操作工的人员流失，提高了劳动生产率，车间挑短尺人员定额减少 3 名，每年多产生效益 15 万元。4）改进后，辊道电机通过 V 带传动，解决了减速电机故障频繁的问题，降低了维修费。5）具有较高的经济效益、社会效益、安全效益。参考文献1邹家祥.轧钢机械M.北京：冶金工业出版社，2000.2成大先.机械设计手册：第 5 版M.北京：化学工业出版社，2008.（编辑：武倩倩）图 1辊子部套装配图（单位：mm）Automated Retrofit of Steel Collection Bench Slate Rejection DeviceWang Fuchun,Xu Yubing（Xinjiang Kunyu Iron&Steel Co.,Ltd.,Yili Xinjiang 833200,China）Abstract:The problems of the short foot lifting roller table on the three-stage chain table of Kunyu bar were analyzed.By redesigning theroller structure on the lift roller table,the roller table was widened and the widened and the model structure of the drive motor wasredesigned,the gantry frame electrode fixed gantry was redesigned,and the electromagnet device was used instead of manually picking shortrulers,it reduces the labor intensity of the short ruler adjustment and reduction,improves the efficiency of picking short ruler,and reducesthe loss of personnel of finishing operators,and the benefits are obvious.Key words:short foot lift roller table;YGa roller table motor;electrode lifting device1 8009001 580158窑窑