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1、 宝钢冷轧产品包装现况调研及其优化探讨 单 位：包装管理部开发室 撰 写 人：王 涛 目 录 摘要 3 关键字 3 一、引言 5 二、国内、外冷轧卷包装现况 7 2.1 宝钢冷轧卷包装现况调研 7 2.1.1 宝钢用包装材料 7 2.1.2 宝钢冷轧卷包装工艺 8 2.2 国内、外冷轧产品包装现况 12 2.2.1 武钢二冷轧 12 2.2.2 武钢三冷轧 14 2.2.3 鞍钢 15 2.2.4 马钢 15 2.2.5韩国POSCO 15 2.2.6 瑞典SSAB 17 2.
2、3 宝钢目前冷轧产品包装方式与国内外的对比分析 19 2.3.1 包装材料优化的可能性 20 2.3.2包装人工优化的可能性 20 2.3.2包装效率的优化 21 三、对钢卷包装中几个关键技术问题的研究 22 3.1 钢卷包装中的物流 22 3.1.1入口物流 22 3.1.2物流设备 23 3.1.3物流分析 26 3.1.4出口物流 27 3.2 钢卷包装工艺 27 3.2.1 钢卷测量装置 27 3.2.2内包装作业 28 3.2.2外包装作业 31 3.2.3附件装配 32 3.2.4周、径向捆带 33 3.3 包装过程的节拍计算 36 四、优化的包装
3、方案以及经济效益分析 37 4.1优化的包装方案 37 4.1.1包装工艺 37 4.1.2信息系统 40 4.1.3包装人工 40 4.2 经济效益分析 41 五、结束语 42 摘要 宝钢冷轧产品的包装形式已延用了十多年的时间，随着企业降本增效、效率减员以及费用结算方式的改变，现有的包装方案已经不再适宜企业的发展。本文通过对宝钢内部的现场调研以及与国内、外钢铁包装领域的技术交流分析了宝钢当前冷轧产品包装工艺的弊端和钢铁产品包装的一些关键问题，并结合国内、外先进的包装技术对宝钢未来的冷轧产品包装发展进行优化，同时对该优化方案进行了技术的论证以及经济效益的测算。 关键字
4、 冷轧卷、包装方案 ABSTRACT Baosteel cold-rolled products in the form of packaging has extended the time for more than a decade, with the decline of the enterprises to improve efficiency, the efficiency of attrition, as well as changes in the cost of se
5、ttlement, the existing packaging solutions are no longer suitable for the development of enterprises. Baosteel Based on the internal investigation at the scene, as well as domestic and foreign steel packaging technology exchange analysis of the current Baosteel cold-rolled products and packaging pro
6、cess of the defects of steel products packaged a number of key issues, combined with domestic and foreign advanced packaging technology for Baosteel the future development of cold-rolled product packaging optimization, the optimization program at the same time conducted a technology demonstration an
7、d cost-effective measurement. KEY WORDS: Cold-rolled coil, packaging program 一、引言 宝钢冷轧年成品包装量为1200万吨左右，品种涵盖冷连轧钢板及钢带、涂镀钢板及钢带、冷轧电工钢带(卷)等，其包装要求按照《宝山钢铁股份有限公司企业标准冷轧产品的包装、标志及检验文件Q/BQB 400-2008》。 目前，宝钢现有的冷轧产品包装机组共有20条，其中11条为卷包装机组，目前2030新建连退区域还有2条半机械卷包装机组尚在筹建之中；9条为板包装机组；其余均为离线手工
8、作业。 区域 年产能（万吨） 前道机组名称 前道机组产能(万吨) 包装作业点 作业方式 包装类型 人员 备注 2030区域 375.5 C151 28.5 CM13-1 半自动 板 13 C152 31 CM13-2 半自动 板 11 C154 33 CM13-4 半自动 板 14 C155 16 CM13-5 半自动 板 5 C161 28 C1离线 离线 卷 7 C172 28 C162 26 B垮离线 离线 卷 9 C171 28 CM
9、13-10 半自动 卷 已停用 C109 17 彩涂离线 离线 卷 6 C111 25 电镀锌离线 离线 卷 5 C311 35 热镀锌离线 离线 卷 8 C401 85 酸洗离线 离线 卷 8 1800区域 279.9 408 49.3 1#卷包装机组 半机械 卷 19 含离线5人 508 39.5 371 20.4 460 27.7 3#纵切离线 离线 5 412 102.3 2#卷包装机组 半机械 14 372 28.6 2#重卷离线 离线
10、 5 350 12.1 板包装 半自动 板 11 1550区域 167.46 C312 43.3 C213 半自动 卷 14 C211 15.72 C208 20.59 C272 16.06 C271 17.82 53.97 B、C跨离线 离线 卷 8 简易包装、尾卷 1420区域 71.7 251 22.5 SHL1 半机械 板 6 251 SHL2 半机械 板 6 251 SHL3 半机械 板 6 251 SHL4 半机械 板 6 308
11、 10.8 镀锌离线 离线 卷 5 260 26.4 镀锡离线 离线 卷 5 12 铁路库 离线 卷 5 硅钢区域 122 Q161 57 363机组 半自动 卷 15 Q162 Q163 33 366机组 半机械 卷 9 Q171 22 PA-4机组 半机械 卷 9 Q172 10 PA-5机组 离线 卷 8 碳钢区域 128.5 471 64.68 PA-1机组 半机械 卷 11 含离线 512 50.1 PA-2机组 半机械 卷
12、 10 含离线 472 13.72 PA-3机组 半机械 卷 7 31.1 C209 15.6 彩涂离线 离线 卷 13 C309 15.5 合计 1176.16 283 通过对比冷轧卷及冷轧板年产量分析得出冷轧板的年产量逐渐减少，而相对的冷轧卷的年产量逐渐提升。据宝钢销售中心了解目前很多客户都已具备了开平剪切的能力，客户的订单指向也逐渐偏向大吨位的冷轧卷。 产品的包装对产品的本身具有三大功能：保护产品、方便运输、促进销售。由此可见，提高冷轧卷的包装对于其销售和质量有着根本的作用。 二、国内、外冷轧卷包装现况
13、2.1 宝钢冷轧卷包装现况调研 2.1.1 宝钢用包装材料 包装材料包括防锈纸、塑料袋、纸内、外护角、铁内、外包板、铁圆护护板、铁内、外护角、锁扣、垫片、捆带等。各种包装材料的作用如下: ² 防锈纸:紧贴在钢卷的外表面,防止钢卷生锈，防锈纸的种类很多，主要根据钢铁产品的种类选择。 ² 塑料袋:包裹在防锈纸外面,用于防水以及防锈纸缓释剂的挥发。 ² 纸内、外护角:保护防锈纸及塑料袋,避免被钢卷棱边划伤。 ² 瓦楞板：具有缓冲作用，避免叠包堆放对钢卷造成损伤。 ² 铁内、外包板:保护钢卷、防锈纸及塑料袋。 ² 铁内、外护角:保护最易伤害的钢卷边缘。 ² 铁圆护护板:减轻吊运对钢卷
14、的冲击。 ² 锁扣:主要用于气动锁扣式打捆机,固定捆带接头。 ² 垫片: 防止局部应力过大。 ² 周向捆带:通常为3～4道,旁边两道为固定外铁护角所用,中间一道用于固定钢卷外包装。 ² 径向捆带:4道,径向捆带真正起固定钢卷的作用。 2.1.2 宝钢冷轧卷包装工艺 通过对包装现场的实际情况进行调研后得出：所有冷轧卷包装形式共分为2种，一种是离线手工包装方式（以2030区域C1离线场地为例）、另一种是半自动包装方式（以1550区域C213半自动包装机组为例）。 2.1.2.1离线手工包装方式基本介绍 （1）、C1离线包装场地平面布置图 （2）、包装工艺流程 序号 工序
15、 1 资材准备 2 摆放资材（包板、周面瓦楞纸、纸外护角、外周防锈纸）放置于鞍座 3 指挥行车落卷 4 外周防锈纸周向封闭，描号及开卷方向 5 放内芯防锈纸 6 包褶外周防锈纸 7 塑料套预套(借助炮筒铲车或行车) 8 套塑料套 9 放置纸内、外护角 10 包周面瓦楞纸 11 包铁外周包板（预收一根周向捆带），描号及开卷方向 12 包铁内周包板 13 放置铁内护角、铁圆护板圆护瓦楞纸 14 放置铁外角钢，描落地标示及开卷方向 15 预收周向捆带、放塑料垫片 16 预收径向捆带 17 周向打捆 18 径向打捆 19 粘贴标
16、签 20 指吊入库 42 2.1.2.2半自动包装方式基本介绍 （1）、包装场地平面布置图 （2）、包装工艺 序号 工位 工序 1 步进梁以及运输链前进一步，各设备运动到位 2 步进梁 1#～7# 指挥行车落卷 3 钢卷检测 4 步进梁8# 钢卷提升移送机待吊工位 5 运输链1# 钢卷提升移送机吊至工位 6 运输链2#～5# 信息登入 将裁剪好的内芯防锈纸放入钢卷内芯， 7 6# 钢卷检测装置 8 7# 外周防锈纸周向封闭，钢卷描号及开口方向 9 8# 褶外周防锈纸
17、 10 9# 塑料套预套 11 10# 塑料套全封闭, 12 放置纸内、外护角 13 11# 放置外周包板、周面瓦楞纸，中间预收一根周向捆带 14 12# 放置铁内周包板 15 13# 安装铁内护角、铁园护板、园护瓦楞纸 16 安装铁外护角 17 14# 空工位 18 15# 周向捆带 19 16# 空工位 20 17# 径向捆带 21 18# 粘贴标签 22 19#～22# 指吊入库 2.2 国内、外冷轧产品包装现况 由于我国的冷轧技术和装备基本为引进,产品的包装也不例外。多年来,我国企业基本沿用最初由国外学
18、来的包装工艺,没有大的创新。近年来,国外在包装材料和方法上已有很大改进。但在我国大量引进的冷轧生产线中由于很少有包装机组,所以我国多数企业带钢冷轧生产线的包装工艺仍停留在20世纪80年代左右的水平。而国内钢铁产品包装领域包装技术水平也高低不一，这主要与企业产品定位有关。如宝钢、鞍钢、武钢等大型钢铁联合企业对于产品包装较为重视，高符加值产品比例也较高。 2.2.1 武钢二冷轧 武钢二冷轧将包装整体方案设计交给深圳派克威公司(一家专业的包装工艺设备设计管理公司)。 其工艺流程如下： 序号 工位 工序 1 运输链前进一步，各设备运动到位 2 入口段运输链 3 0#
19、 安装塑料外护角 4 1# 包裹外周防锈纸、预套塑料套 5 旋转炮筒提升旋转将钢卷移送至作业段运输链 6 2# 包裹外周包板并用强力胶带封闭、翻贴标签 7 3# 防锈纸、塑料套全封闭包装 8 4# 安装塑料圆护板、铁外护角、铁内衬板、铁内护角 9 5# 10 6# 半自动周向捆带打捆 11 7# 半自动径向捆带打捆 12 8# 钢卷吊运装置 13 出口段4条运输链，用于缓存钢卷。 在任一时刻，机组上只有4名操作人员进行包装作业，2人进行内包、2人进行外包和打捆。据操作人员介绍他们实行轮班工作制，每班分2组操作人员，每组4名，各工作4小时
20、每班包装量在100卷左右（卷重在3吨左右）。据此，我们推算加上信息处理人员、班长，一条包装机组每班配置9～10人。 武钢二冷轧采取“流动哨”的工作机制，即将各个工序的作业时间进行对比，将作业时间较少且工位距离较近的工序整合在一起，达到平衡单卷包装作业时间最优化的目的。 此条包装机组还实现了包装作业机组结合铁制品包装材料机组的生产方式，如角钢成型机、全自动外包板包裹机，彻底打破了包装现场作业与包装材料制作分离的生产运作模式，生产效率居国内一流。 2.2.2 武钢三冷轧 在机科发展科技股份有限公司对武钢三冷轧的包装整体方案设计中，包装机组采用了直线式的布局，钢卷传动装置有两种模式，分别为
21、步进梁及运输链，但包装工艺的理念是相同的，不同的仅仅是实现的技术方式。 其包装工艺流程如下： 此包装机组沿用了二冷轧的角钢成型机、全自动外包板包裹机，并在包褶纸作业过程中增设了自动缠绕机，满足用户对不同防锈方式的选择，在打捆作业过程中增设了全自动的周、径向打捆机，将包装机组的自动化水平提升了一个新的台阶。 2.2.3 鞍钢 将包装整体方案设计交给设计院,与宝钢工艺水平相差无几,但较早将机械咬合式捆带包装工艺应用到高附加值包装当中。 2.2.4 马钢 全套引进了宝钢包装体系及管理模式，并进一步进行了改进和创新。如马钢，新增了包装资材与包装作业配套计算机系统，包装现场采用定置化、标准化
22、的机旁立体资材库，包装资材与包装作业在一个管理计算机平台上实现管控。 包装机组还实现了全自动缠绕式内包装系统，效率与质量已开始超越宝钢。宝钢援助或指导的包装行业内的相关包装企业目前已全面提升了原有业务能力和水平。 2.2.5韩国POSCO POSCO将包装整体方案及设备选型交给韩国SAMJUNG P&A,选用全自动装备,机组设计及劳动生产效率较高，机组设计产能为25卷/小时。 其工艺流程如下： 钢卷运输的转动装置为步进梁，钢卷提升移送机将钢卷移送至步进梁首工位上。其内包装方式有两种，一种是防锈纸包装，一种是缠绕包装。 序号 作业内容 作业简述 图示 1 内包装作业（防
23、锈纸） 由包纸机将防锈纸按种类、宽度、长度进行分切，周向包裹钢卷表面，并通过人工或自动褶纸（处于研究过程中）作业将钢卷全封闭包装。 2 内包装作业（缠绕膜） SAMJUNG P&A关于钢卷的内包装作业还采取缠绕包装的模式。通过PE内、外护角分切机制作护角，护角安装后，再通过自动缠绕机将缠绕膜缠绕于钢卷上。 3 外包装作业 通过自动包裹机根据钢卷信息剪切外周包板，现场制作铁内、外护角、铁圆护板。 钢卷提升小车提升钢卷，自动安装铁内、外包板，并进行铁内、外护角及端护板的安装。 4 打捆作业 由两台机器人在同一工位自动完成周、径打捆作业。此设备同样适用于离线
24、手工包装作业。 2.2.6 瑞典SSAB 瑞典SSAB将包装整体方案及设备选型交给芬兰Pesmel, Pesmel公司是一个跨国工程技术公司，致力于钢铁包装和物流领域，具有长久的为客户提供最先进的自动化和包装技术解决方案的经验，业绩广泛分布于欧洲、美国和中国。2008年为SSAB钢铁公司提供了4条钢卷包装线，配备最先进的物料包装和物流设备。Pesmel公司提供的包装线每条线的生产能力为25个钢卷／h，钢卷包装过程全自动化，包括穿心缠绕(纸和薄膜双重缠绕)，塑料内、外包皮加装，内外钢护角加装和打捆。整条线只需1个操作工监管。这些包装线的自动化配备处于现今钢卷包装领域中的领先水平。
25、 其包装工艺流程如下： 钢卷通过轨道（Pos.300 轨道&）以及4台运卷小车（Pos.301～ Pos.304运卷小车）依次传送至7个工作站完成包装作业； 序号 编号 工作站 作业内容 1 pos. 310 钢卷检查站 （旋转鞍座） 从鞍座310，钢卷被运卷小车运至穿心缠绕站，小车上带有称重装置。在穿心缠绕之前经过311时对钢卷尺寸进行了测量。若测量结果与系统收到信息差异过大，钢卷会返回鞍座，同时向操作工报警。 2 pos. 311 尺寸检查门 3 pos. 320 穿心缠绕站 根据包装代码对钢卷进行缠绕（单层缠绕或双层缠绕）。机器根据钢卷尺寸自动建立参数。
26、如果需要（根据包装代码），集成护角机可同时加装内部外护角。 4 pos. 330 外体包裹站 防潮包装加装后，钢卷被运至外体包裹站，通过外体包裹机加装中空塑料保护板。内孔保护也在这里通过内孔保护机制做成型。 5 Pos.340 机器人站 机器人站pos.340还包括pos. 341内护角机、端护板储位。在这里对钢卷加装内孔保护，端护板和内护角。机器人用一种特殊夹具将内孔保护放至卷眼内。内孔保护加装后，机器人更换夹具，这个夹具首先将两端的端护板放上，端护板和钢卷之间用热熔胶粘附。端护板加装后，机器人抓起从内护角机上制作好的内护角，然后逐个安装。护角是按跟踪系统中的尺寸信息制作的。
27、 6 Pos.350 径向打捆站 此工作站还包括Pos.351外护角制作机。外护角根据卷径信息自动制作加装。辊筒转动的同时，外护角制作机以同步速度进给外护角。当钢卷转动90°后，径向打一道捆以固定外护角，此后，捆带的根数根据包装代码产生。 7 Pos.360 周向打捆站 进行周向打捆，捆带根数及位置根据包装代码产生。 8 Pos.370 贴标签机器人站 机器人对小车上的钢卷贴上标签。 Pesmel的包装形式无疑在全世界是处于先进水平的，但它的包装标准以及物流体系和现在宝钢的运作模式的差异较大。我们可以借鉴其先进的地方，在满足我们现在包装机组整体布局不变的前提下，对我们
28、包装机组进行局部的改进。 2.3 宝钢目前冷轧产品包装方式与国内外的对比分析 基于宝钢目前包装模式的现状，包装材料制作计划难以精确制定、物流配送环节烦琐、新近包装员工的技能不熟练、设备维护的不及时等等原因导致了包装作业的生产效率较低，假设我们能够在现场根据实际的生产信息将半成品的包装材料加工成成品，即将包装作业以及包装材料部分功能整合在一起，同时采用更为自动化的包装设备，对于提升效率、降本增效以及效率减员起着很大的作用。 宝钢半自动 武钢三冷轧 SSAB 工序 设计方 设计院 北京机科 芬兰Pesmel 内 包装 包装资材 防锈纸 塑料套 防锈纸 塑料
29、套 缠绕包装 塑料膜 皱纹纸 包装人工 4 4 1（辅助作业） 0 包装设备 炮筒提升小车 展纸机 炮筒提升小车 自动缠绕机 自动缠绕机 外 包装 包装资材 2～3张外包板 （铁） 1张外包板 （铁） 1张外包板 （塑料） 包装人工 2 1（辅助作业） 0 包装设备 炮筒提升小车 自动包裹机 自动包裹机 附件 装配 包装资材 铁内、外角钢 铁圆护板 铁内包板 铁内、外角钢 塑料圆护板 铁内包板 铁内、外角钢 塑料圆护板 塑料内包板 包装人工 2 2 0 包装设备 / / 机器人工作站 打捆
30、 包装资材 捆带、锁扣、垫片 捆带 捆带 包装人工 2 2（辅助作业） 0 包装设备 半自动打捆机 全自动打捆机 全自动打捆机 2.3.1 包装信息优化的可能性 半自动的包装机组线信息分为两种，一种是自动从L3 下传到包装机组的L2，还有一种是需要人工手动下载的模式。目前在一条包装机组对前道多条机组的时候，往往采用人工下载的模式，但是对于包装，人工需要增加（1×4）个人工（采用四班三运转的工作制度）。如果建立一套包装独立的信息管理系统将前道多条机组的信息进行汇总而自动形成包装的生产计划，同时将现有的报表填写整合在此系统中，进行包装材料的统计分析，那么效率减员、包装材料
31、预制作计划就有了可靠的依据。 2.3.2外包装作业优化的可能性 外周包板的放置需要2名操作工同时配合作业，借助全自动包裹机后仅需一人辅助作业，省去（1×4）人工，同时减少了一个炮筒提升小车的设备投资成本，又将厂外的剪切作业与包装生产作业集成。 另外，我们采用两张或者三张外周包板搭接的方式进行包装，每一处的搭接必须大于100mm，如果采用1张包板包装那么每个钢卷至少能够节省100mm～300mm的包板量； 2.3.3打捆作业优化的可能性 宝钢前期拥有全自动的打捆机，但是由于后期的维护力量不足导致目前全部都是采用人工打捆的方式。 在包装人工方面，采用全自动打捆的方式，同是采用“管用
32、养修一体化”的模式加大设备的维护力度，即可省去（2×4）人工。 在包装材料方面，采用全自动“点焊式”打捆模式，那么每一根捆带的捆带头、锁扣以及垫片都可以节省。 三、对钢卷包装中几个关键技术问题的研究 目前,我国钢铁企业钢卷包装所依据的标准《钢板和钢带检验、包装、标志及质量证明书的一般规定》(GB/T247-1997)[1]只是一般规定,没有具体的技术指标,也不具有强制性,造成钢卷包装工艺设计和机组设计无规范和标准可循。在包装技术研究方面,与国外相比也很落后。物流、包装工艺和节拍计算是包装机组或包装线设计的“三要素”,在设计前解决好这三个问题,对整个工程设计将起到事半功倍的作用。 3
33、1 钢卷包装中的物流 根据带钢冷轧生产的工艺流程,钢卷包装一般位于平整机组或重卷/分剪机组的后面,或在镀锌线或彩涂线的后面。钢卷包装物流就是解决物流的路线问题和物流方式问题。 3.1.1入口物流 无论包装机组服务的前方机组是哪一种,都有钢卷从前方机组下线后如何进入包装机组的问题,也就是入口物流问题。根据前方机组与包装机组的连接方式,入口物流分为开式和闭式2种。开式是指前方机组与包装机组之间设有中间库或缓存区,钢卷从前方机组下线后不直接进入包装机组,而是先放到中间库,这种物流方式又被称为“柔性连接”。闭式是指前方机组的出口与包装机组的入口通过某种输送设备直接相连,钢卷下线后直接进入包装机
34、组,这种物流方式又被称为“直连式连接”或“刚性连接”。 入口物流有3种配置方式,一是I配置,即1套包装机组服务1条前方机组,一一对应,如:宝钢1800区域2#半机械包装机组，承担前道一条连退线的包装任务;二是Y配置,即1套包装机组服务2条前方机组,一对二,如:宝钢硅钢区域363包装机组承担前道两条361、362SCAL机组的包装任务;三是W配置,即2套(也可能多于2套)包装机组服务多条前方机组,如宝钢五冷轧区域PA-2和PA-3包装机组承担前道连退线和重卷线的包装任务。这些机组的成品卷都将通过共同的包装机组进行包装入库。无论是哪种配置,都可有“开式”和“闭式”2种连接方式。 3.1.2物流
35、设备 通常采用的运输设备包括:行车、龙门吊（钢卷提升移送机）、C型钩、钢卷小车、和高速台车等。 ² 龙门吊（钢卷提升移送机） 该装置座落在距水平标高3430mm钢结构架轨道上，主要由夹钳，提升，行走机构所组成。主要功能是将钢卷从步进梁末端工位搬运到运输链首工位上。 包装机组的传送装置分为运输链、步进梁和轨道(国内冶金企业尚未使用)等，与上述运输设备配合使用。 ² 步进梁 当提升油缸工作时，通过联杆机构，使步进梁做垂直运动，150mm，行走油缸驱动步进梁，沿着三付轨道水平运动，距离3000mm，通过往复运动，使钢卷逐步运到固定的鞍座上。 步进梁缺点： 由于步进梁包外周防锈纸是采用
36、地辊式的方式，无法对检测出的纠偏进行校正，缺少自动对中功能； 步进梁的步进速度较慢步进一步210s，运输链前进一步22s； 步进梁运输钢卷不稳定，容易造成翻卷； 步进梁具有积累误差； 步进梁的液压系统油污很严重； 步进梁钢卷承重不及运输链； 步进梁基础建设造价高； ² 链式运输机 链式运输机由运输链，鞍座，轨道，传动系统组成。运输机主要是将钢卷连续的传送到每个工位，来完成各道的包装工序。 运输链缺点： 较长时间后链条会出现拉伸现象，需要矫正。 与前道的传卷方式相连接时，必须采用造价较高的龙门吊或C型钩（此设备用于将钢卷从步进梁吊至运输链，属于起重设备），便于物流的传输；
37、 改进的包装设备（例如：缠绕机、外包板包裹机）不可以直接在运输链条的鞍座上实现，需增加运钢小车，将钢卷至工作站作业。 ² 轨道 轨道由两根轨道、固定鞍座（具有辊动功能）和运钢小车（具有旋转功能）组成。钢卷的卷径方向和钢卷的运输方向垂直，解决了步进梁基础造价高和运输连鞍座不可转向的弊端。 运钢小车载动钢卷提升运行至下一工位，运钢小车下降退回原始位置，完成1个周期的运行。第一个运钢小车是行车落卷位置，最后一个运钢小车是等待行车吊卷位置或是栈道梁取卷的位置，中间的运钢小车主要是起到将钢卷从上一个工位运输至下一个工位的作用。 选择哪种运输设备与机组的连接方式、传输距离和传输的速度要求有关:
38、1)开式连接一般采用行车上下卷,而闭式连接不用行车； (2)闭式I配置中,由于传输的距离较近,一般采用“钢卷小车+步进梁”或“C型钩+运输链”方式； (3)闭式Y配置中,由于有合流问题,一般采用“钢卷小车+步进梁+龙门吊或C型钩+运输链”方式； (4)闭式W配置中,由于是多点汇集,运输距离也较远,一般采用“运钢小车+轨道”方式。 3.1.3物流分析 开式连接的柔性好,在行车数量、能力和场地条件允许情况下,采用这种连接方式,可降低对包装机组最大包装速率的要求。 闭式连接效率高,生产连续性好,一般在行车布置受到限制、行车的运输速率不能满足要求和场地不足情况下采用。由于是刚性连接,柔性
39、不佳是这种连接方式最突出的问题。一旦包装机组出现故障,可能造成前方机组不能正常生产。另外,这种连接要求包装机组的最大包装速率不小于前方机组最小钢卷的产出速率。 在设计“闭式连接”中，其本身是一块离线包装场地或一条包装机组自身拥有一块离线包装场地时，此块离线包装场地也可临时充当缓冲区，故这种配置也属于“开式连接”。但这种物流方式存在很大的弊端，容易造成物流信息的错误发生，同时增加包装的人工成本。所以在没有中间库的前提下，对于闭式连接采用哪种运输设备，采用哪种包装设备的配置就显得尤为重要。 因此,在同样的前方机组条件下,采用不同的连接方式,包装机组的包装速率也不同。 3.1.4出口物流 包
40、装机组的出口物流与入口物流相比要简单得多,具有较大的柔性。由于通常的工厂设计是将包装机组与成品库相连,所以多数情况下是由行车从包装机组的出口直接将包好的成品卷吊运入库,只要机组后方的行车数量和能力能够满足机组的出卷速率（行车吊运钢卷入库的速率为5分钟/卷）,就可以采用这种方式。否则需在包装机组的出口增加缓存区（缓冲栈道）,以缓解成品库行车的压力。 缓冲栈道在包装机组的出口段采用多条运输链，储卷工位成倍增加，释放行车压力，1997年武钢二冷轧设计安装的硅钢1#线已投入使用。 3.2 钢卷包装工艺 钢卷包装可使钢卷在储存和运输中免受损害,但同时也会使产品成本增加。因此,采用何种包装工艺可以降
41、低成本,是市场经济条件下每个生产厂都应关注和研究的问题。 3.2.1 钢卷测量装置 外径测量装置安装在钢卷上方，固定在框架上，宽度测量装置对称摆放在钢卷两侧。当开始测量时，测外径的滑杆向下滑动，接触到钢卷时，通过端头上的检测元件使其停止，与此同时通过脉冲计数计算出钢卷外径。结果送到下道工序。测宽是从两端向中间移动测量。通过脉冲计数计算出钢卷宽度及钢卷是否偏离机组中心线，如果偏离，结果送到下道工位，并进行对中校正。 3.2.2内包装作业 （1）、作业模式 模式一 人工 在钢卷被行车吊落在鞍座之前将外周防锈纸铺在鞍座上，钢卷落卷后，放入内芯防锈纸，完成包褶纸作业，再在炮筒铲车的配合下
42、完成套塑料袋作业。 模式二 地辊+1部炮筒提升小车 利用地辊的辊动配合人工的裁纸和粘贴完成外周防锈纸的周向封闭，再由人工完成防锈纸褶纸作业，套袋作业是借助炮筒提升小车完成的。 模式三 展纸机+2部炮筒提升小车 利用展纸机和一部具有纠偏功能的炮筒提升小车完成外周防锈纸的周向封闭，需人工粘贴，再由人工完成防锈纸褶纸作业，套袋作业是借助第二部炮筒提升小车完成的。 模式三 缠绕包装 利用自动缠绕机全自动将缠绕膜包装于钢卷 （2）、设备简介 ² 展纸机+炮筒提升小车 展纸式包纸机适用于框架结构。包纸机主要有喂纸部分，包纸部分所组成。当钢卷在测量位置测得宽和直径数据时，自动选择合
43、适的宽度的纸卷开卷，并裁切成长度合适的单张包装用纸，通过传输皮带运到包纸部分。 提升小车为水平圆柱悬臂式，立柱内为一个提升油缸，立柱安装在一个滑动底座上，由液压缸驱动沿机组中心线垂直方向行走，并从内孔把钢卷提起。在地面水平面上，随立柱行走有活动安全盖板装置，保证作业人员安全。 钢卷由提升小车提起，包装纸的头部垂落在钢卷正上方，压辊将其压靠在钢卷外表面上，通过摆动皮带使其其余部分落到钢卷下面，包纸导向辊沿钢卷外周移动，将包装纸包裹在钢卷外周表面上，由人工粘接胶带完成本道工序。 ² 地辊+存纸架 地辊由两根托辊组成，通过电机驱动地辊自身旋转从而带动钢卷旋转，将存在于防锈纸存纸架上的防锈纸包
44、裹在钢卷外周。托辊可正反两个方向转动。 ² 缠绕包装 通常使用防锈纸和塑料袋是为了防止钢卷生锈和进水受潮,耗材较多,包装也较烦琐。新工艺用缠绕塑料膜取代防锈纸和塑料袋。在内孔和外径的边缘装上护角(防止钢卷棱边划伤塑料膜)后,将塑料膜按照设定的重叠率紧紧地裹在卷材的表面。其优点在于:容易实现外包装的自动化,100%防锈、防尘、防潮,拆包快速方便,可极大地减少包装重量、降低包装成本,环保耗材可回收利用,因此其代表了钢卷包装的新方向。 （3）、模式对比 投资 材料 人工 模式一 借助行车、炮筒铲车，费用估约170万 防锈纸和塑料套是人工包装，其密闭性不能确定，考
45、虑到不同种类的产品选用的防锈纸种类繁多，操作性有待改进 4 模式二 地辊+1部炮筒提升小车 费用估约60万 4 模式三 展纸机+2部炮筒提升小车， 费用估约160万 4 模式四 自动缠绕机， 费用估约70万欧元 缠绕包装是全自动包装作业，它得密闭性可能得到100％的保证，芬兰Pesmel在台湾的试验中证明，皱纹纸和拉伸膜的双重缠绕的防锈能力可以达到。。。 1 通过上述分析，冷轧卷的内包装作业现分为两种，一种是传统的防锈纸和塑料套的组合，现韩国SUNJUNG P&A虽然在研究开发机械手褶纸技术，但投资巨大；一种是新型的缠绕包装。由于国内的钢铁缠绕包装尚处于起步阶
46、段，技术还不成熟，故在新包装机组关于内包装作业还是选择传统的作业模式，同时可以考虑预留一个内包装作业的工位，为今后包装机组的升级做好准备。 有关两种传统的防锈纸周向包装的模式的选择，主要根据机组的传动装置的配备。地辊+存放架或地辊+展纸架适用于步进梁以及轨道。而展纸架+炮筒提升小车的模式可适用于前文提到的三种传动装置，其自动化水平相比第一种模式要高，其具备自动选择防锈纸大小、种类、自动切纸、自动包裹的功能，人工所做的仅仅是做最后一步将外周防锈纸横向粘贴封闭的工作。 3.2.2外包装作业 （1）、作业模式 模式一 人工 在钢卷被行车吊落在鞍座之前将外包板铺在鞍座上。 模式二 半自
47、动 在钢卷提升小车的辅助下进行作业。 模式三 全自动 利用自动裁板机全自动安装周向缓冲材料及铁外包板，人工利用强力胶带进行周向搭接粘贴； （2）、设备简介 ² 自动包裹机 外包板自动包裹机是将包装材料制作与包装现场作业相结合的设备，它根据机组选择的传动装置的不同有两种设计方式。 其一，传动装置为步进梁或轨道时，可将固定鞍座设计为旋转鞍座，当钢卷运输到位后，鞍座旋转，将钢卷旋转90度，根据钢卷信息，设备自动选择合适规格的原材料卷，每一个原材料卷都放置在一个自动剪板机上，自动剪板机在轨道上运行。当系统选中哪一个规格的原材料卷时，此原材料卷对应的自动剪板机开至剪切处剪
48、切一张外周包板和一张内周包板，剪切的外周包板通过输送皮带把包板输送到导位，人工将包板的一端粘贴在钢卷外周，鞍座辊动是钢卷顺时针旋转，使外周包板通过地辊后和第一粘贴处重合，再人工将包板搭接处固定。 其二，传动装置为运输链时，需增设钢卷小车将钢卷从运输链的鞍座上移送至自动包裹机工作站中，包装完成后，再由钢卷小车将钢卷运回运输链的鞍座上。 （3）、模式对比 投资 材料 人工 模式一 借助行车 根据钢卷尺寸需来2～3张包板，有2～3个100mm以上的搭接量。 2 模式二 炮筒提升小车， 费用估约50万 2 模式三 全自动包裹机， 费用估约100万 设备根据钢卷的外
49、径尺寸使用一张外包板包裹，减少现在包板的搭接量，提高包板的使用率。 1 目前，国内外较多钢厂的钢卷外周防护、内周防护以及端面防护均采用塑料包板，塑料包板除了对于尖锐刺入的防护不及铁包板，其他性能均能达到铁外包板的防护要求。 3.2.3附件装配 （1）、作业模式 模式一 人工 物流配送铁内包板、铁内、外护角以及端护板，人工装配。 模式二 人工 角钢成型机制作铁内、外护角，全自动包裹机制作铁内包板，物流配送端护板，人工装配 模式二 全自动 角钢成型机制作铁内、外护角，全自动包裹机制作铁内包板，物流配送端护板，利用机器人全自动装配。 （2）、设备简介 ² 角钢成型机
50、 角钢成型机与包装机组平行布置，根据钢卷的实际尺寸生产角钢，降低角钢的损耗以及现场的库存。角钢成型机的原料为条料，即直接将条料送至包装现场，经过角钢成型机加工，直接出成品。 （3）、模式对比 以Pesmel为例，全自动安装铁内包板、铁内外护角以及端护板的机器人工作站初始投资需1000多万，相当于目前国内一条半自动包装机组的投资，其投资风险较大，不宜采用。由于将包装材料制作与包装现场作业相结合是包装钢铁包装发展的趋势，故在现场增设角钢成型机较为合适，其造价在100万元/台，既提高了材料制作的精度，又大大降低了物流成本。 3.2.4周、径向捆带 随着钢卷包装对锁紧力要求的不断增大
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