淺析連鑄連軋生產(chǎn)線的導(dǎo)衛(wèi)裝置

胡彥紅

（上海電纜研究所，上海200093）

淺析連鑄連軋生產(chǎn)線的導(dǎo)衛(wèi)裝置

胡彥紅

（上海電纜研究所，上海200093）

介紹了連鑄連軋生產(chǎn)線上連軋機組用導(dǎo)衛(wèi)裝置的原理和結(jié)構(gòu)，并以成品桿為?8 mm帶13機架的鋁連鑄連軋生產(chǎn)線為例，說明其應(yīng)用情況。

連鑄連軋生產(chǎn)線；連軋機組；導(dǎo)衛(wèi)裝置

0 引 言

連鑄連軋法是生產(chǎn)電工用銅導(dǎo)體、鋁及鋁合金導(dǎo)體的主要方法。1987年，我國自主研發(fā)制造的連鑄連軋生產(chǎn)線在上海冶煉廠投產(chǎn)，此后，隨著世界有色金屬冶煉鑄造技術(shù)的逐步發(fā)展，國內(nèi)在吸收借鑒意大利Properzi、美國SCR和德國Contirod連鑄連軋生產(chǎn)線設(shè)備優(yōu)點的基礎(chǔ)上，也陸續(xù)推出了國產(chǎn)銅連鑄連軋生產(chǎn)線和鋁及鋁合金連鑄連軋生產(chǎn)線。與引進生產(chǎn)線相比，這些國產(chǎn)生產(chǎn)線設(shè)備雖投資成本降低，但因受設(shè)計、工藝、材料等限制，產(chǎn)品質(zhì)量普遍偏低［1］。近年來隨著國外技術(shù)的引進和國內(nèi)科研水平的提高，國內(nèi)連鑄連軋生產(chǎn)線總體水平已有較大程度的提升，但是，在一些核心部件上，我們?nèi)杂幸欢ú罹啵邕B鑄連軋生產(chǎn)線的連軋機組用的導(dǎo)衛(wèi)裝置。本文以帶13機架連鑄連軋生產(chǎn)線為例，介紹了導(dǎo)衛(wèi)裝置的原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。

1 原 理

導(dǎo)衛(wèi)裝置包括進口導(dǎo)衛(wèi)和出口導(dǎo)衛(wèi)：進口導(dǎo)衛(wèi)安裝在連軋機軋輥的前面，其作用是將軋件精確地導(dǎo)入軋輥孔型，保證軋件在孔型中穩(wěn)定變形；出口導(dǎo)衛(wèi)安裝在連軋機軋輥的后面，使軋件能順暢地從軋輥孔型導(dǎo)出，以免軋件沿縱向左右翅或傾斜。

在生產(chǎn)線運行過程中，軋件和導(dǎo)衛(wèi)的間隙會隨著導(dǎo)衛(wèi)磨損而逐漸增大，當(dāng)間隙大到一定程度后，軋件會在導(dǎo)衛(wèi)中抖動，造成導(dǎo)衛(wèi)局部急劇磨損，使得導(dǎo)衛(wèi)的使用壽命縮短。

某電纜廠在調(diào)試一條國產(chǎn)鋁連鑄連軋生產(chǎn)線過程中曾遇到了這樣一個問題：整條生產(chǎn)線空車試運行時情況良好，但當(dāng)澆鑄金屬液體后，收桿部分卻出現(xiàn)鋁桿扭轉(zhuǎn)以及連續(xù)斷桿故障。經(jīng)現(xiàn)場工程師反復(fù)檢查后才發(fā)現(xiàn)：由于導(dǎo)衛(wèi)的制造精度及安裝精度存在誤差，當(dāng)軋件經(jīng)過連軋機機架其中一個導(dǎo)衛(wèi)時，與導(dǎo)衛(wèi)發(fā)生摩擦，從而導(dǎo)致軋件出現(xiàn)輕微扭轉(zhuǎn)甚至后續(xù)出現(xiàn)斷桿。

在連鑄連軋生產(chǎn)過程中為了減小導(dǎo)衛(wèi)對軋件加工質(zhì)量的影響，必須對導(dǎo)衛(wèi)的加工精度及安裝精度有嚴(yán)格的要求，還應(yīng)根據(jù)工況對導(dǎo)衛(wèi)的結(jié)構(gòu)進行合理的設(shè)計。特別是連軋機組中粗軋機工序?qū)埣冃蔚挠绊懽畲螅瑸榉乐管埣^部直接沖撞導(dǎo)衛(wèi)裝置，還需要在粗軋機的機組機座之間專門設(shè)導(dǎo)槽或在入口導(dǎo)板前設(shè)喇叭口，以便軋件順利導(dǎo)入。

因此，導(dǎo)衛(wèi)裝置的加工精度、導(dǎo)衛(wèi)在連軋機組中的安裝精度、導(dǎo)衛(wèi)自身形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理程度都對軋件的生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。

2 結(jié) 構(gòu)[2]

目前，導(dǎo)衛(wèi)一般有兩種形狀，一種為對應(yīng)方形軋件的方形導(dǎo)衛(wèi)，見圖1；另一種為對應(yīng)橢圓軋件的橢圓形導(dǎo)衛(wèi)，見圖2。

從圖1可知，其主要尺寸是工作部分b和h，一般按式（1）計算：

式中：A為方形軋件邊長；h′方為軋件對角線高度。

從圖2可知，其主要尺寸是工作部分b和h，一般按式（2）計算：

圖1 方軋件導(dǎo)衛(wèi)圖

式中：b′為橢圓軋件寬度；h′橢為橢圓軋件高度。

圖2 橢圓軋件導(dǎo)衛(wèi)圖

其它外形尺寸則需要根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)條件、孔型布置方式及與軋輥的匹配情況合理確定。

3 應(yīng) 用

現(xiàn)以帶13機架的鋁合金連鑄連軋生產(chǎn)線為例，如圖3所示，說明導(dǎo)衛(wèi)裝置在連軋機組中的應(yīng)用情況。

圖3 13機架鋁合金連鑄連軋生產(chǎn)線示意圖

如圖3所示，鋁合金錠先經(jīng)過熔化爐熔化、保溫爐靜置，后經(jīng)流槽流入澆煲，進連鑄機組澆鑄，再通過校直機、滾剪機、加熱器，進入連軋機組進行軋制，13道次軋制后，還原冷卻然后收桿，最后軋制出直徑為8 mm的鋁合金成品桿。13機架由3道粗軋與10道精軋組成，成品桿直徑為8mm，圖4為13機架示意圖。

圖4 連鑄連軋生產(chǎn)線軋機13機架示意圖

因該連鑄連軋生產(chǎn)線軋機軋制速度很快，且道次多，導(dǎo)衛(wèi)裝置更換、調(diào)整頻繁，故導(dǎo)衛(wèi)的蓋板均采用螺栓連接。其中，因為1#～3#機架為粗軋組，粗軋軋件尺寸大，導(dǎo)衛(wèi)所承受的側(cè)向力大，因此1#～3 #機架的導(dǎo)衛(wèi)蓋板采用高強度螺栓聯(lián)接，以加強導(dǎo)衛(wèi)的耐沖擊韌性和抗變形能力。導(dǎo)衛(wèi)的類型及工作面的確定需要根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格、設(shè)備結(jié)構(gòu)條件、孔型在軋輥上的配置、軋機的形式、軋件的尺寸等綜合考慮［3］。

表1為成品桿直徑為8mm的13機架鋁合金連鑄連軋生產(chǎn)線的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的導(dǎo)衛(wèi)的確定條件。表2為該生產(chǎn)線軋機機架軋輥布置及導(dǎo)衛(wèi)形式。導(dǎo)衛(wèi)工作面為機架的平面，中心線和軋輥平齊，具體安裝情況見圖5和圖6。

因該生產(chǎn)線采用“橢圓—圓”孔型配置，故采用與橢圓軋件配套的橢圓軋件導(dǎo)衛(wèi)裝置，關(guān)鍵尺寸按式（2）計算得出。

表1 導(dǎo)衛(wèi)的確定條件

表2 鋁合金連鑄連軋生產(chǎn)線13機架軋輥布置及導(dǎo)衛(wèi)形式

圖5為滑動導(dǎo)衛(wèi)示意圖。當(dāng)軋機平放時，出口導(dǎo)衛(wèi)采用長管，兼有校直作用。軋機的乳化液同時可冷卻導(dǎo)衛(wèi)，該冷卻系統(tǒng)可提高導(dǎo)衛(wèi)的耐磨性，延長導(dǎo)衛(wèi)的使用壽命。

圖6為帶輥子導(dǎo)衛(wèi)示意圖。當(dāng)軋機立放時，軋件自身的重力施加在導(dǎo)衛(wèi)上，為減少摩擦，設(shè)計成帶輥子導(dǎo)衛(wèi)則有助于減少軋件的磨損，起到提高產(chǎn)品質(zhì)量的作用。

圖5 滑動導(dǎo)衛(wèi)示意圖

圖6 帶輥子導(dǎo)衛(wèi)示意圖

4 結(jié)束語

經(jīng)過20多年來對國外技術(shù)的引進、吸收，國產(chǎn)的線纜設(shè)備在技術(shù)上和質(zhì)量上都有了很大程度的提高，有些甚至達到了國際先進水平。但在某些關(guān)鍵技術(shù)上，特別是在材料及加工工藝上仍有一定差距，需要我國線纜行業(yè)在吸取國外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，以提高設(shè)備的制造質(zhì)量和加工工藝。

［1］ 趙新生.我國銅桿連鑄連軋生產(chǎn)線設(shè)備制造技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢［C］∥中國有色金屬加工裝備及中日銅加工技術(shù)論壇文集.2009：184-185.

［2］ 電線電纜專業(yè)技術(shù)工人培訓(xùn)教材編審委員會.壓延工藝學(xué)［M］.機械工業(yè)出版社，1989：81-82.

［3］ 張華印，姜振峰.連續(xù)式棒材軋機導(dǎo)衛(wèi)裝置應(yīng)用淺析［J］.新疆鋼鐵，2000（2）：29-30.

Analysis of the Guide fittings for the Continuous Casting and Rolling M achine

HU Yan-hong
（Shanghai Electric Cable Research Institute，Shanghai200093，China）

Guide fittings of the rollingmills of the continuous casting and rollingmachine is elaborated about its designing and applying in the aluminum continuous casting and rollingmachine with 13 rollingmills and?8mm rod.

continuous casting and rolling production line；rollingmachine；guide fittings

TM205

：A

：1672-6901（2016）06-0033-03

2016-05-27

胡彥紅（1982-）女，工程師.

作者地址：上海市軍工路1000號［200093］.