重卷机组出口转向辊的设计改造_贾海亮.pdf

重卷机组出口转向辊的设计改造贾海亮1，刁曲锋2，鞠航1，梁光正1，吴永杰1，姜永涛1（1.中国重型机械研究院股份公司，陕西西安710018；2.广西柳州钢铁集团有限公司，广西柳州545002）摘要：重卷机组涂油后，带钢表面会形成一层很薄的油膜，当带钢厚度小于 0.5 mm 时，会出现带材吸附在导板上导致带头无法顺利送到卷取机进行卷取的问题。对此，重点分析重卷机组尾部的设备组成和出口转向辊的结构，确定出口转向辊的设计改造方案：在出口转向辊处增加下压辊，下压辊由电机传动，由气缸控制下压辊升降；将导板工作面加工成沟槽形状，将防锈油排到沟槽中，减小带钢在导板上的送带阻力。改造后，带钢厚度在 0.30.5 mm 时就已经可以成功完成自动穿带。因此，可将该设计改造方案应用于原有的同类机组的改造中，也可应用于新建的最薄带钢厚度为 0.3 mm 需要涂油的同类机组。关键词：出口转向辊；涂油；穿带中图分类号：TG333文献标识码：A文章编号：1672-1152（2023）05-0165-020引言重卷机组是冷轧钢卷出厂前最后一道工艺机组，通过开卷机将带钢展开，完成切边、分卷、检查、打磨、涂油等工艺操作，再通过卷取机卷取为成品卷。重卷机组主要由开卷机、开头机、切头剪、焊机、拉矫机、圆盘剪、检查台、静电涂油机、分切剪、出口转向辊、卷取机组成。出口转向辊位于分切剪后、卷取机前，主要由转向辊和摆动导板组成。穿带时带材经摆动导板送到卷取机上，以便使卷取机顺利完成卷取工作，联动时转向辊用于带材导向，出口转向辊是重卷机组上必不可少的重要设备1-3。出口转向辊位于静电涂油机后，带钢经过静电涂油机涂油后，表面会形成一层很薄的油膜，带有油膜的钢板表面会吸附到摆动导板上，当带钢厚度小于0.5 mm 时，由于带钢较薄，刚性较差，则会出现带材吸附在导板上导致带材鼓包、带头无法顺利送到卷取机进行卷取的问题。1重卷机组尾部设备组成图 1 为重卷机组尾部设备组成，机组从右向左运行，带头依次通过 3 号夹送辊、静电涂油机、分切剪、EPC、出口转向辊，最后在助卷器的协助下卷到卷取机上。机组主要参数：原料包括低碳钢、碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金结构钢；机械性能指标中，抗张强度690 MPa，屈服强度450 MPa；带钢厚0.32.5 mm（头、尾纵向厚差10%）；带钢宽 6001 450 mm；钢卷内径为 610 mm；机组喂料速度v=1825 m/min（可调）；机组工作速度为 340 m/min（带厚0.9 mm）及 300 m/min（带厚 0.9 mm）。机组为连续生产机组，带钢分切后，带头位于分切剪处。每个钢卷生产时，都需要将带头从分切剪处经 EPC 和出口转向辊送至卷取机卷筒处。通过生产观察发现，当带材厚度大于 0.5 mm 时，机组可以将带头顺利送到卷取机卷筒上；而当带材厚度小于 0.5 mm 时，带头会卡在图 1 中的 A 处，造成带材鼓包，带头无法到达卷取机卷筒上，从而导致穿带不成功，机组无法正常生产，只能由操作工将带头拉到卷取机卷筒上辅助完成生产，增加了劳动强度，降低了生产效率，也增加了安全隐患4。2原因分析改造前的出口转向辊如下页图 2 所示，出口转向辊由入口导板、转向辊和出口伸缩摆动导板组成。入口导板为固定导板；转向辊为空转辊，用于机组联动生产时带材的导向，在转向辊上安装有光电编码器，常用于卷重控制；出口伸缩摆动导板由液压缸驱动，在穿带时摆动导板摆起，伸缩导板伸出将带头导入卷取机卷筒和助卷器皮带之间5。转向辊尺寸为 1000mm1450mm（包聚氨脂），数量 1 个；摆动导板液压缸尺寸为 40/28 mm收稿日期：2022-12-07第一作者简介：贾海亮（1984），男，河南新乡人，硕士，高级工程师，研究方向为板带精整设备的研制与开发。总第 208 期2023 年第 5 期山西冶金Shanxi MetallurgyTotal 208No.5，2023DOI:10.16525/14-1167/tf.2023.05.06213 号夹送辊；2静电涂油机；3分切剪；4EPC；5出口转向辊；6卷取机；7轴头支撑；8助卷器图 1重卷机组尾部设备组成（mm）A786543211 1001 0002 0002 3001 900生产实践山西冶金E-mail:第 46 卷1入口导板；2转向辊；3伸缩摆动导板；4带传动的下压辊图 3设计改造后的出口转向辊450 mm，数量 1 个；伸缩导板液压缸尺寸为 63/36 mm600 mm，数量 1 个。由图 1 重卷机组尾部设备组成和图 2 改造前的出口转向辊结构可知，带头从分切剪送往卷取机时，夹送带材最近的出力点在 3 号夹送辊，3 号夹送辊到卷取机卷筒的送带长度为 6 410 mm；如给出口转向辊增加带传动的下压辊，在出口转向辊处增加 1 个夹送带材的出力点，出口转向辊到卷取机卷筒的送带长度为 2 310 mm，送带长度则会大幅变短，对顺利将带头送到卷取机卷筒会大有帮助6。图 2 中入口导板和伸缩摆动导板均为平导板，涂了防锈油的钢板表面会吸附在导板上。对于比较薄的钢板，由于钢板自身刚性较差，会出现带头吸附在导板上导致带钢起套、带头无法顺利送到卷取机卷筒上的问题。如将导板工作面加工成沟槽形状，将防锈油排到沟槽中，将带钢与导板的接触由面接触改为线接触，送带阻力则会大大减小。3设计改造方案根据上述分析，在保证前后设备接口不变的情况下，将设计改造方案确定为：1）在出口转向辊处增加下压辊，下压辊由电机传动，由气缸控制下压辊升降；穿带时下压辊压上，电机带动下压辊旋转进行送带；穿带完成后，下压辊落下并停止转动。2）将图 2 中带头吸附卡住的位置 A 左侧的伸缩摆动导板上与带钢接触的导板工作面加工成沟槽形状，将防锈油排到沟槽中，减小带钢在导板上的送带阻力，避免薄带被防锈油粘住7。设计改造后的出口转向辊结构如图 3 所示。摆动导板液压缸尺寸为 40/28 mm450 mm，数量 1 个；伸缩导板液压缸尺寸为 63/36 mm600 mm，数量 1 个；下压辊尺寸为 250mm1450mm（包聚氨脂），数量 1 个；下压辊传动电机规格为 3 kW，数量 1 个；下压辊升降气缸尺寸为 160 mm50 mm，数量 2 个。导板工作面加工的沟槽形状如图 4 所示。4控制方案改造后的出口转向辊有分切穿带和分切甩尾两种工作模式8。分切穿带时的控制方案为：1）下压辊抬起压上，下压辊转动；卷取机涨径，轴头支撑抬起，助卷器车体进入助卷器摆臂抱起；2）摆动导板摆起摆动导板伸出；3）助卷器助卷 35 圈摆动导板缩回摆动导板摆下；4）助卷器摆臂打开助卷器车体退出；下压辊打开落下；5）机组升至工艺速度后开始生产。分切甩尾时的控制方案为：1）机组降至分切甩尾速度；2）下压辊速度升至甩尾速度下压辊抬起压上。5实际应用情况设计改造后的出口转向辊已经在柳钢 5 号和 6号重卷机组得到成功应用，应用结果表明，带钢厚度在 0.30.5 mm 时已经可以成功完成自动穿带。图 5为改造后的出口转向辊照片。6结论1）此出口转向辊设计改造方案1入口导板；2转向辊；3伸缩摆动导板图 2改造前的出口转向辊图 4导板工作面加工的沟槽形状（mm）图 5改造后的出口转向辊123A321419014015151525R10带材前进方向（下转第 171 页）1662023 年第 5 期离筛条下端 120 mm，筛条上端两端向中间的呈现415的角度延伸，至安装纵筛条处，如图 4 所示。筛条设计为中间高两侧低的原因，主要是要增大筛分装置筛条中间部位的强度，加强承重点、磨损点。2.5尾渣料仓的改造为保证通过筛分装置的所有钢渣全部进入料仓，根据筛分装置框架确定料仓向框架底部延伸。采用厚度=10 mm、宽度为 500 mm 的低合金板制作，长度为4 635 mm，宽为 3 800 mm，在料仓内壁贴补。为防止四角交汇处出现漏料，在四角增大安装角度，原料仓角度为 7580，增大至 100120，将所有下料部位全部包含在内。3结语改造后的长钢炼钢厂钢渣筛分装置，经过近一年的试运行，在工艺上能够满足钢渣下料要求，处理量为 8595 t/h。岗位作业人员清筛作业为零，设备故障率为零。对所有焊接结构件进行检查，无焊接部位开焊、筛分装置位移异常情况，改进后的钢渣筛分装置处理效果达到了预期目标。参考文献1张博，康旭，董伟，等.RH 操作对高级别 IF 钢中夹杂物的影响J.山西冶金，2021（3）：6-92刘绿川.钢铁行业环境治理方面存在的主要问题及应采取的治理措施J.中国金属通报，2019（5）：187-188.（编辑：郭萍茹）Application Practice of a New Steel Slag Screening Device in Steel MillsZhang Feng,Ma Ruize（Shougang Changzhi Iron and Steel Co.,Ltd.,Changzhi Shanxi 046000）Abstract:In view of the frequent displacement of the support base at the blanking position of the turnover screen of the steel slag screeningdevice and the easy blockage of the screen hole,a new type of steel slag treatment screening device is proposed.The feasures of the deviceare.The larger steel slag is blocked to accelerate its sliding from the upper surface of the splitter column.For the steel slag that is smallerthan the distance between the separating columns but larger than the distance between the screen holes on the screening plate,it slides to theblanking position through the angle set by the screening device,so as to improve the screening efficiency of the screening device for the steelslag.Key words:steel slag;support base;sieve hole;sieve box可应用在原有的同类机组的改造中。2）对新建的最薄带钢厚度为 0.3 mm 的需要涂油的同类机组，也可以采用该方案。3）该出口转向辊设计方案具有良好的应用推广前景。参考文献1屈子路，吕庆秋，王丽，等.重卷机组中纠偏系统的设计与应用J.重型机械，2021（5）：93-97.2张振帅，张众.浅析重卷检查机组的设计与改进J.科技创新与应用，2014（22）：1-2.3乔顺平，赵春禾.带钢重卷机组卷取机的纠偏系统J.重型机械，2012（4）：33-374周国盈.带钢精整设备M.北京：机械工业出版社，1982：4-11.5陈首兵，米娇娇，张涛.厚板镀锌双卷取甩尾跑偏原因分析及调整方法J.重型机械，2020（4）：87-92.6祁正隆.静电涂油机在镀锡产线的应用及其高压故障诊断J.设备管理与维修，2020（3）：68-69.7商存亮.冷轧产品表面质量攻关实践J.现代制造技术与装备，2020（3）：149-150.8毕飞，任远程，张雷，等.镀锌机组生产薄规格带钢出口穿带卡钢等问题分析与解决方案研究J.中国设备工程，2022（4）：8-10.（编辑：武倩倩）Design and Reform of Exit Steering Roll in Recoiling LineJia Hailiang1,Diao Qufeng2,Ju Hang1,Liang Guangzheng1,Wu Yongjie1,Jiang Yongtao1（1.China National Heavy Machinery Research Institute Co.,Ltd.,Xi an Shaanxi 710018;2.Guangxi LiuzhouIron and Steel Group Co.,Ltd.,Liuzhou Guangxi 545002）Abstract:A thin oil film will form on the surface of the strip steel after the recoiling line is oiled,When the thickness of the strip steel is lessthan 0.5mm,the strip will be adsorbed on the guide plate,causing the strip head cannot be sent to the coiler smoothly.This paper analyzesthe end equipment composition of the recoil line and the structure of the exit steering roll,and determines the design and reform scheme ofthe exit steering roll:Add a lower pressure roll at the exit steering roll,which is driven by the motor,and the cylinder controls the lifting ofthe lower pressure roll.The working face of the guide plate is machined into a groove shape,and the antirust oil is discharged into the grooveto reduce the feeding resistance of the strip steel on the guide plate.After the reformation,the automatic threading can be successfullycompleted when the strip steel thickness is 0.30.5mm.The design and reformation scheme introduced in this paper can be applied in thereform of the existing similar line,as well as to the new built similar line with the thinnest strip steel thickness of 0.3 mm and need to beoiled.Key words:exit steering roll;oiling;threading（上接第 166 页）张峰，马瑞泽：一种新型钢渣筛分装置在炼钢厂的应用实践171