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德国乔治马林不锈钢管厂特种钢棒轧机改造

发布时间:2021-06-09 09:46:47      发布人:小编  浏览量:


乔治马琳不锈钢管厂对2001年投入使用的3辊减径定径机组进行了改造优化,包括安装尺寸控制系统和增加负荷调节功能。优化后的单元在轧制尺寸精度和可重复性方面得到了进一步改进。此外,原减速机和定径单元的框架已从五个扩展到六个。乔野马林是世界上第一个使用这种先进技术的覆膜机。

George Marlene 不锈钢管厂(GMH) 是欧洲领先的棒材、钢坯、粗钢和光亮钢供应商,也是汽车行业及其零部件的供应商。 GMH 生产的钢材用于制造链条、机械零件和液压元件,以及锻件和铸锭。 GMH拥有电炉、二次铸造设备、6线连铸和棒材轧机、产品矫直和检验加工线、热处理线、光亮棒材生产线。

今天,GMH不得不处理炼钢和轧钢生产不匹配的问题。从棒材生产线工艺设计的角度来看,采用新一代3辊定径减径机组几乎可以完全解决这个问题。这样,GMH就可以同时考虑轧钢生产线和整个不锈钢管厂的生产计划,大大降低了工艺的生产成本和生产时间。缩短的生产时间减少了生产中的材料用量,使零库存生产成为可能。

因此,企业的生产愿景可谓是:早炼钢-午间铸钢-晚轧钢,成品棒次日送到用户手中。这种生产组织模式对用户来说有很多好处。第一,用户购买的产品具有最优的成本结构,可以大大提高其市场竞争力;其次,他们能够在短时间内灵活组织任意大小和数量的棒材生产,让GMH可以轻松应对不同用户的各种订单需求。

1 棒材生产线工艺设计

轧钢生产线于1956年投产,在长期投资战略框架下,不断优化改造,特别是2000年以来,现代化改造的目的主要是提高生产能力,提高产品质量,全面改善生产成本结构。棒材生产线(图1)年产特种钢棒材75万吨,产品主要用于锻造和汽车行业。圆钢规格为20-126mm,方钢规格为60-150mm。

240 毫米连铸坯(最大2.9 吨)作为轧制线供应。钢坯在4 m 长的加热炉中加热,该炉由ltalimpianti 于2006 年提供,加热能力为160。

加热炉下游有25MPa高压软水设备。

生料轧机包括两台可逆式2高度轧机:

第一架,传动功率2400kW,滚轮直径700mm,滚轮体长1900mm;

第二机架传动功率1800kW,辊径600mm,辊体长度1600mm。

粗轧机下游的流程被分成两条平行的工艺路径,称为“粗线”和“细线”。 “粗线”通过滑动输送机连接到粗轧机。它由两个相同的2 高度可逆层压板和一个2 高度精加工层压机(支架# 11)组成,最后通过精确尺寸的Kocks3 单元(PSB) 支架部署超大圆棒。

“细丝”主要用于生产直径81mm以下的圆钢和直径60-70mm的方钢。 “细线”由中间层压机V-H(3 和4 台)和高光洁度层压机V-H-V-H 4(5 至8 台)组成。 “细线”上的所有传输功率为1000 kW(辊直径500 mm)。终点站号8 用于生产方钢。一组200 吨剪板机放置在1 号机架的上游。 5、下游安装一套Kocks双支撑3辊减速机组,1991年安装生产圆钢产品。减速机采用两个独立的传动系统,每个传动系统的传动功率为600千瓦。卷的直径为535 毫米。本机组可进行1.26伸长率的层压生产,可调。

2001年扩建下游轧线,增设3辊压下机组,主要包括:水冷线、带驱动系统的切割去毛刺设备、除鳞设备及压下装置、5支架定径(RSB)。机组顶部设有一套20MPa的除鳞设备和一套垂直抓斗,进行无应力轧制。此外,本次扩展还包括:

2套激光仪器测量直径;

1套带驱动系统的剪刀;

1套新型斜冷床;

斜冷床后热锯1台;

2套砂轮切割成合适的尺寸;

圆钢和方钢编组堆垛设备1套。

2 缩径单元工艺技术

FriedrichKocks GmbH & Co KG 企业于2001 年提供和安装的减径和定径装置(RSB) 是一种5 支撑可调式层压机,辊径为370mm。机组采用模块化C设计,与GMH原厂Kocks 3辊机组相比,该机组具有以下设计特点:

RSB采用模块化结构;

每个独立的C模块设计相同,备件数量少;

每个C模块由单独的电机和齿轮箱驱动;

所有齿条均可调节辊距,每辊单独驱动,取消齿条上的锥齿轮传动设计;

机架采用脂润滑代替油润滑;

所有机架设计相同,可放置在单元内任意机架位置;

采用液压实行装置和换架台车,快速更换车架;

本机可实现小型化、小型化功能。

该机组最大的优点是可以在23-81mm的成品规格范围内完成“自由尺寸层压”的功能。可以在最短的时间内更改层压规格。小批量订单可以在最短的时间内以最经济的方式安排生产。每个成品规格都可以在短时间内下订单,并可以安排生产。同时,来料种类从12种减少到7种。

2.1 更新

在2010/2011年年检中,由于样机Kocks 3辊机架负载调节系统(AUL)的良好性能,GMH决定对原RSB进行升级。面向未来的现代化工作在2012年夏季关闭期间进行

1) 原来的5个机架变成6个机架

进入RSB的来料数量从7个减少到5个;

减少中粗磨相应参数的设置,实现车间高效生产;

提高车间生产的灵活性。

2) 尺寸控制系统(SCS) 和3-Roll Frame with Load Adjustment System (AUL) 共同实行生产质量控制任务

滚动尺寸公差和重复精度显着提高;

层压过程中,实时闭环控制系统自动优化工艺参数;

提高了生产线的性能、可靠性和稳定性;

自动控制,简化了操编辑的工作流程;

在轧制过程中,随着负荷及时修正运行参数,最大限度地快速优化棒材尺寸精度控制;

采用精密尺寸滚道(PSR)设计,实现精密尺寸控制。

3)通过RFID技术识别机架并引导和保护

机械供货范围包括:

负荷调整架装有可调整的导向护罩;

适用于重型车型的滚动室;

6个车架底座和车架;

机座6架位(油压缸已改装);

具有高速遥控功能的可拆卸保护装置;

法兰平衡调整工具;

安装新的油冷却器,扩大油循环系统;

小型减速架;

安全联轴器,包括联轴器保护罩;

刚性框架联轴器和移动框架联轴器;

扩充液压阀表;

RSB单元中的电气元件(引发器、流量控制器、压力控制器等)

此外,机组改造采用目前最先进的技术和棒材轧制程序设定的最佳节距设计(自由轧制和精轧)。更新完善了电脑副孔到机架、导轨和护罩的调整系统,包括2个测量站的调整轨道和CCD测量系统。

由于改造工程只能在夏季关闭后3周内进行,工期非常有限,所以一些基础建设,如轧机、液压站的扩建,必须提前完成。一开始整线停产,原机组全部拆除,新设备全部安装完毕。事实上,原机组的大部分部件将被重新利用,以将改造的投资成本控制在一个合理的水平。

2.2 负载调节系统

机架负载调整系统(AUL,图3)配置在RSB 单元的最后两个机架上。在两个机架上,轧辊间距可以在机车车辆层压过程中在线动态调整。低摩擦调节机构和高速液压实行机构共同完成辊缝的承重调节。液压调节驱动器在轧制过程中将介质固定到位,并根据轧制力在几毫秒内调整辊间距。

值得注意的是,当液压调节驱动装置在不太可能的情况下发生故障时,机架的自动锁紧机构可以防止辊子之间的间隙打开,使生产可以继续进行,而不会影响成品质量。负载调整架是在对重型三辊架进行良好验证的基础上设计的。外形尺寸与普通机架相同,可以使用与传统机架相同的机架支架和底座进行安装。

与传统设计相比,重型支架的突出特点和主要能力总结如下:轧制力提高45%,轧制扭矩提高54%,最终产品规格扩大。这些改进减少了粗、中轧机的来料量,实现了单道次系列,可以有效地采用低温轧制工艺生产,产品最大规格成品达到100毫米。

为了提高允许轧制力和轧制扭矩,轧制更大规格的成品,需要改进轧辊在传动轴上的固定方式,即将轴向法兰夹紧式转变为液压式。收缩配合类型(图4)。本次升级为机架带来了足够的空间,可以安装更强大的径向轴承(可以承受更高的滚动力和滚动扭矩),也可以安装更宽的滚轮(可以滚动更大规格)。酒吧完成)。

2.3 尺寸精度控制系统

尺寸精度控制系统(SCS) 是一种实时闭环控制系统,用于优化定型和缩径装置的运行参数。您的任务是尽快优化层压工艺,使层压工艺保持在最佳运行状态。

SCS 使用来自单元输出侧孔型测量系统的信号生成校正量,以直接校正每个框架或导轨的孔型尺寸。 SCS 的第二个模块是调整电机的速度,以优化被轧制的每根棒材的轧制参数。

SCS 的另一个任务是在轧制过程中记录、显示、收集和存储选定的工艺参数(图5)。

除了必要的软硬件外,SCS系统还需要2套测速装置和1套孔型测量装置来实现SCS功能。

2.4 RSB工艺技术

RSB 工艺技术使生产全系列产品规格成为可能。目前产品范围从19.5到81mm,只需5种来料,并具有快速更换网格和遥控和孔型调整功能。另外,可以使用3到6个支架来完成成品规格的拍摄。空位由一个小的减少网格补充。例如,使用60mm的来料,可以轧制成44.5到56.4mm的成品。

整个轧制过程由SCS监控,生产的成品棒材长度尺寸公差严格,表面质量优良;在道次控制下截面偏差最小,沿长度方向变形完美,横向宽度扩大。

采用三辊系统后,几乎完全消除了不同材料的各种展宽变形行为,这样可以在不考虑截面偏差的情况下用同一道次轧制大部分所需材料。另一个优点是良好的变形条件可以减少通道的摩擦,从而减少滚子的磨损。这种孔口设计可用于标准化处理和热机械处理。

3 使用效果

运行结果表明,轧机生产工艺和全规格产品尺寸精度均得到全面提升。轧制线的现代化改造提高了不锈钢管的质量,进一步增强了GMH产品的市场竞争力,巩固了其在市场上的优势地位。 2012年夏,轧线按计划投产后,迅速达到上述公差和性能,并通过进一步优化,整个规格范围的公差得到大幅提升。

采用自由尺寸滚道设计,棒材长度方向的椭圆度可反复稳定控制在0.1mm以下(图6)。这种控制的结果使产品极具竞争力。可以大大减少后处理的工作量、光面棒加工量、锻造加工按重量分类的时间消耗,使制造商和用户都受益。

减定径机组一投入使用,来料种类少的优势立马显现;减少层压支架的工作量,为下一个规格做准备;提高轧辊利用率,降低成本。

尺寸精度控制系统和负载调节系统的使用缩短了非生产时间。自从轧制第一根钢筋后,SCS 优化了其尺寸精度。受此影响,轧机开工率从2012年的71%提高到2013年第一季度的约73%;与RSB 单元相关的改进增加了3% 以上。

通过机架的调整和缩径单元的快速更换,可实现20-81mm范围内任意规格成品的生产。轧制规格变更可在毫秒级完成,无需更换RSB框架,进一步提高了生产操作的灵活性。

在不锈钢管轧机中使用RSB,可以实现特殊钢的生产和轧制,不浪费时间,提高了竞争力,减少了半成品数量。此外,利用RFID方法对货架进行识别,可以方便地跟踪使用中的货架,也可以对货架的正常运行时间和结果进行相应的评估。进一步确保百叶窗安装正确,以防止百叶窗在错误的百叶窗位置运行。综上所述,本次升级投资的大部分目标在调试完成后半年内即可实现,进一步的优化工作仍在进行中。


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