安鋼第二煉軋廠板坯二次自動切割生產線設計及應用

劉玉慧

摘 要：根據安鋼第二軋鋼廠生產需求，第二煉軋廠建立板坯離線二次自動切割生產線，一方面為第二軋鋼廠提供更優質，品種、規格更多的坯料，另一方面，切割板坯能采取熱裝熱送，不再經過半成品庫，輸送距離縮短，使整體生產能耗降低。

關鍵詞：板坯；離線；自動切割

中圖分類號：TG249 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）08-0098-01

1 問題及產生原因分析

2009年，安鋼“三步走”規劃實施基本完成，第二軋鋼廠的板坯坯料原來由第一煉軋廠提供，由于第一煉軋廠轉爐連鑄主要供高線，再供第二軋鋼廠板坯，產量有缺口，公司第二煉軋廠轉爐連鑄建設完成后，產量有能力滿足第二軋鋼廠需求，本次工程之前，第二煉軋廠提供的板坯由人工切割，基本為冷坯，不能采用熱裝熱送。

另一方面，第一煉軋廠距第二軋鋼廠距離較遠（約3 km），坯料汽車熱送成本高，路上熱能損失大。經過綜合考慮，公司決定在第二煉軋廠建立板坯離線二次自動切割生產線。一方面可以使公司生產能靈活匹配，可利用第二煉軋廠高效先進的煉鋼連鑄生產線，為第二軋鋼廠提供更優質，品種、規格更多的坯料，另一方面，切割板坯能采取熱裝熱送，不再經過半成品庫，輸送距離縮短，使整體生產能耗降低。

2 該項目實施前我公司及國內狀況

第二軋鋼廠所需板坯主要由第二煉軋廠2、3#板坯連鑄機供給。第二煉軋廠2、3#板機在線切割最小定尺為4.5 m，最大定尺為11 m，而第二軋鋼廠需要的板坯定尺在1.6～2.6 m之間，兩者板坯定尺不匹配，需要進行二次自動切割以達到定尺匹配。而且第二煉軋場地限制無法進行大批量的離線人工二次切割，送往第二軋鋼廠的板坯相當一部分需送往半成品庫進行二次切割，另一部分在第二煉軋板坯庫進行二次切割，人工切割費用高，質量難以控制，無法滿足第二軋鋼廠生產需求。公司要求實施板坯離線二次自動切割生產線。

3 工藝布置及流程

3.1 交通運輸

綜合考慮，二次自動切割生產線布置在第二煉軋廠2#、3#板坯庫1A-1B列（2庫）、1B-1C列（3庫）108～109柱間。該位置的優點是北側離廠區主干道交接，廠房靠近道路的110軸線上有兩個10 m寬的大門，方便汽車進出。在1A，1B，1C軸線間，由兩部40 t天車，可利用吊裝板坯。

該項目布置距離軋鋼生產線中軸線7.5 m，方便熱坯下線切割。對熱裝熱送工藝來說，流程非常緊湊。該項目靠近板坯庫，對冷坯切割時運輸方便，同時有堆放場地。

3.2 工藝描述及生產流程

該項目主體設備組成為二次火焰切割機1套、固定擋板各2套，輸送輥道、切割渣收集裝置、板坯對中裝置、去毛刺機、推鋼機、垛板臺、液壓系統、干油集中潤滑系統、專用板坯夾鉗等均為1套。

2#、3#板機生產的板坯經一次火焰切割、去毛刺、打號及稱重后，輸送至2#板坯庫，熱坯由板坯庫一級直接傳送至二次火焰切割機，二次切割冷坯時由操作工將板坯信息輸入二次火焰切割機，坯庫原有40 t天車將板坯吊至離線二次切割機受料輥道上，經切割工位前的板坯對中裝置南北對中后，板坯通過輥道運送至切割工位，由電氣控制確定零位后，火焰切割機電氣系統根據訂單要求自動確認所需切割的定尺尺寸，二次切割機將板坯按定尺切割。切割完成后，板坯經輥道運送至去毛刺工位，去毛刺結束后將板坯送至垛板臺前的輥道，由推鋼機將板坯推入垛板臺，垛板至三塊后使用原有40 t天車所帶25 t專用夾鉗將熱板坯吊至汽車運走。

切割渣處理：在火焰切割機下設渣車，其上設渣斗。渣車采用卷揚在軌道上行走。渣斗內切割渣堆滿時，由卷揚拉出，用天車吊走。生產流程如圖1所示。

4 該項目主要技術特點及創新

4.1 獨創的板坯單側液壓對中裝置

板坯在由天車吊到切前輥道上時，無法控制板坯中心線與輥道運行線重合，如果不進行對中處理，切割線將與板坯中心線不垂直，導致板坯軋后切頭增加，影響軋鋼的定尺率。板坯需要外力強制使其有中心線與輥道運行軌跡線重合，從而保證切割線與板坯中心線垂直。

第二煉軋廠需要切割的板坯單重最大22.4 t，板坯對中問題是難點，經過多次實踐、更改設計，采用輥道北側雙液壓缸推動，利用電氣、液壓聯合控制，推動板坯一側壁與輥道中心平行，達到對中的目的。設計原理如下：

板坯由天車吊到切割受料輥道上后，其軸線與輥道中心線有一定的交角，該角度一般不大，頭尾差一般不超過200 mm，誤差角度一般在2 ？觷以內。

在輥道北側設2個液壓缸推鋼點，間距3.7 m，當板坯放在輥道上時，兩個推鋼點從零位相前推，保持同步，當一個推鋼點與板坯接觸時，單個液壓缸受力，繼續向前推，當第二個推鋼點與鋼坯接觸時，兩個液壓缸受力，當受力均勻時，停止推鋼。兩個推鋼點返回到零位，兩推鋼點零位要求與輥道中心線平行。

在輥道南側設止推擋板，防止液壓事故后將鋼坯推到輥道外側造成更大事故。

板坯對中裝置投入使用后，對中效果良好，鋼坯切割線垂直度誤差基本在0.5 ？觷之內，達到了軋鋼對板坯的要求。

4.2 地坑式切割渣處理；

火焰切割渣下來后，溫度較高，有600 ℃～800 ℃，比較粘，采用地坑式切割渣收集方法，切割渣收集效果良好，維護簡單。

具體方案是在火焰切割機及輥道正下方建立地坑，坑底標高-4.1 m，地坑寬度6 m，地坑總長15.46 m，二次自動切割生產線中線北側4.2 m處露出地面，四周設欄桿，坑底收集切割渣采用渣斗，渣斗容積為7 m3，渣斗放置在可移動渣斗車上，渣斗車可沿軌道運行，軌道中心距為2.77 m，渣斗車由卷揚機拉動，在地坑內來回行走。

4.3 采用激光定位，取消活動擋板

在火焰切割前，板坯要求按定尺劃好線，這就牽涉到板坯的零位問題。通常的設計是在輥道中間設計一道活動擋板，擋板坯需要定位時，擋板升起，確定板坯零位，切割完成后，擋板落下，板坯沿輥道進入下一流程。此項目取消了笨重的活動擋板，以激光定位代替。依靠電氣設計，完成該項動作。設備重量輕，投資少，能將二切后定尺公差控制在0～10 mm之內，滿足定尺要求。

4.4 設備多采用液壓傳動，動作精度高，節約占地；

該項目中許多設備都采用液壓做動力，如對中裝置、垛板臺、推鋼機等，液壓動作有精度高，沖擊小、占地省的優點。

4.5 采用集中潤滑系統

該項目采用集中潤滑，潤滑點有110個，集中潤滑節省勞動力，潤滑定時定量，排除人為誤差，使設備運行更有保障。

5 結 語

采用自動切割生產線后，送中板熱裝熱送比例明顯提高，切割質量明顯提高。降低了煤氣消耗，能適應公司高焦爐煤氣季節性供應緊張，均衡生產、緩解生產壓力；還可以加快鑄坯周轉，降低板坯庫存量。

參考文獻：

[1] 李佳.淺談中板廠熱態板坯二次切割加工線工藝設計[J].江蘇冶金，1999，（5）.1 問題及產生原因分析

2009年，安鋼“三步走”規劃實施基本完成，第二軋鋼廠的板坯坯料原來由第一煉軋廠提供，由于第一煉軋廠轉爐連鑄主要供高線，再供第二軋鋼廠板坯，產量有缺口，公司第二煉軋廠轉爐連鑄建設完成后，產量有能力滿足第二軋鋼廠需求，本次工程之前，第二煉軋廠提供的板坯由人工切割，基本為冷坯，不能采用熱裝熱送。

另一方面，第一煉軋廠距第二軋鋼廠距離較遠（約3 km），坯料汽車熱送成本高，路上熱能損失大。經過綜合考慮，公司決定在第二煉軋廠建立板坯離線二次自動切割生產線。一方面可以使公司生產能靈活匹配，可利用第二煉軋廠高效先進的煉鋼連鑄生產線，為第二軋鋼廠提供更優質，品種、規格更多的坯料，另一方面，切割板坯能采取熱裝熱送，不再經過半成品庫，輸送距離縮短，使整體生產能耗降低。

2 該項目實施前我公司及國內狀況

第二軋鋼廠所需板坯主要由第二煉軋廠2、3#板坯連鑄機供給。第二煉軋廠2、3#板機在線切割最小定尺為4.5 m，最大定尺為11 m，而第二軋鋼廠需要的板坯定尺在1.6～2.6 m之間，兩者板坯定尺不匹配，需要進行二次自動切割以達到定尺匹配。而且第二煉軋場地限制無法進行大批量的離線人工二次切割，送往第二軋鋼廠的板坯相當一部分需送往半成品庫進行二次切割，另一部分在第二煉軋板坯庫進行二次切割，人工切割費用高，質量難以控制，無法滿足第二軋鋼廠生產需求。公司要求實施板坯離線二次自動切割生產線。

3 工藝布置及流程

3.1 交通運輸

綜合考慮，二次自動切割生產線布置在第二煉軋廠2#、3#板坯庫1A-1B列（2庫）、1B-1C列（3庫）108～109柱間。該位置的優點是北側離廠區主干道交接，廠房靠近道路的110軸線上有兩個10 m寬的大門，方便汽車進出。在1A，1B，1C軸線間，由兩部40 t天車，可利用吊裝板坯。

該項目布置距離軋鋼生產線中軸線7.5 m，方便熱坯下線切割。對熱裝熱送工藝來說，流程非常緊湊。該項目靠近板坯庫，對冷坯切割時運輸方便，同時有堆放場地。

3.2 工藝描述及生產流程

該項目主體設備組成為二次火焰切割機1套、固定擋板各2套，輸送輥道、切割渣收集裝置、板坯對中裝置、去毛刺機、推鋼機、垛板臺、液壓系統、干油集中潤滑系統、專用板坯夾鉗等均為1套。

2#、3#板機生產的板坯經一次火焰切割、去毛刺、打號及稱重后，輸送至2#板坯庫，熱坯由板坯庫一級直接傳送至二次火焰切割機，二次切割冷坯時由操作工將板坯信息輸入二次火焰切割機，坯庫原有40 t天車將板坯吊至離線二次切割機受料輥道上，經切割工位前的板坯對中裝置南北對中后，板坯通過輥道運送至切割工位，由電氣控制確定零位后，火焰切割機電氣系統根據訂單要求自動確認所需切割的定尺尺寸，二次切割機將板坯按定尺切割。切割完成后，板坯經輥道運送至去毛刺工位，去毛刺結束后將板坯送至垛板臺前的輥道，由推鋼機將板坯推入垛板臺，垛板至三塊后使用原有40 t天車所帶25 t專用夾鉗將熱板坯吊至汽車運走。

切割渣處理：在火焰切割機下設渣車，其上設渣斗。渣車采用卷揚在軌道上行走。渣斗內切割渣堆滿時，由卷揚拉出，用天車吊走。生產流程如圖1所示。

4 該項目主要技術特點及創新

4.1 獨創的板坯單側液壓對中裝置

板坯在由天車吊到切前輥道上時，無法控制板坯中心線與輥道運行線重合，如果不進行對中處理，切割線將與板坯中心線不垂直，導致板坯軋后切頭增加，影響軋鋼的定尺率。板坯需要外力強制使其有中心線與輥道運行軌跡線重合，從而保證切割線與板坯中心線垂直。

第二煉軋廠需要切割的板坯單重最大22.4 t，板坯對中問題是難點，經過多次實踐、更改設計，采用輥道北側雙液壓缸推動，利用電氣、液壓聯合控制，推動板坯一側壁與輥道中心平行，達到對中的目的。設計原理如下：

板坯由天車吊到切割受料輥道上后，其軸線與輥道中心線有一定的交角，該角度一般不大，頭尾差一般不超過200 mm，誤差角度一般在2 ？觷以內。

在輥道北側設2個液壓缸推鋼點，間距3.7 m，當板坯放在輥道上時，兩個推鋼點從零位相前推，保持同步，當一個推鋼點與板坯接觸時，單個液壓缸受力，繼續向前推，當第二個推鋼點與鋼坯接觸時，兩個液壓缸受力，當受力均勻時，停止推鋼。兩個推鋼點返回到零位，兩推鋼點零位要求與輥道中心線平行。

在輥道南側設止推擋板，防止液壓事故后將鋼坯推到輥道外側造成更大事故。

板坯對中裝置投入使用后，對中效果良好，鋼坯切割線垂直度誤差基本在0.5 ？觷之內，達到了軋鋼對板坯的要求。

4.2 地坑式切割渣處理；

火焰切割渣下來后，溫度較高，有600 ℃～800 ℃，比較粘，采用地坑式切割渣收集方法，切割渣收集效果良好，維護簡單。

具體方案是在火焰切割機及輥道正下方建立地坑，坑底標高-4.1 m，地坑寬度6 m，地坑總長15.46 m，二次自動切割生產線中線北側4.2 m處露出地面，四周設欄桿，坑底收集切割渣采用渣斗，渣斗容積為7 m3，渣斗放置在可移動渣斗車上，渣斗車可沿軌道運行，軌道中心距為2.77 m，渣斗車由卷揚機拉動，在地坑內來回行走。

4.3 采用激光定位，取消活動擋板

在火焰切割前，板坯要求按定尺劃好線，這就牽涉到板坯的零位問題。通常的設計是在輥道中間設計一道活動擋板，擋板坯需要定位時，擋板升起，確定板坯零位，切割完成后，擋板落下，板坯沿輥道進入下一流程。此項目取消了笨重的活動擋板，以激光定位代替。依靠電氣設計，完成該項動作。設備重量輕，投資少，能將二切后定尺公差控制在0～10 mm之內，滿足定尺要求。

4.4 設備多采用液壓傳動，動作精度高，節約占地；

該項目中許多設備都采用液壓做動力，如對中裝置、垛板臺、推鋼機等，液壓動作有精度高，沖擊小、占地省的優點。

4.5 采用集中潤滑系統

該項目采用集中潤滑，潤滑點有110個，集中潤滑節省勞動力，潤滑定時定量，排除人為誤差，使設備運行更有保障。

5 結 語

采用自動切割生產線后，送中板熱裝熱送比例明顯提高，切割質量明顯提高。降低了煤氣消耗，能適應公司高焦爐煤氣季節性供應緊張，均衡生產、緩解生產壓力；還可以加快鑄坯周轉，降低板坯庫存量。

參考文獻：

[1] 李佳.淺談中板廠熱態板坯二次切割加工線工藝設計[J].江蘇冶金，1999，（5）.