宣鋼小型連軋工藝技術(shù)改造工程設(shè)計

【摘要】介紹了宣鋼一小型車間在廠房不變的情況下，將生產(chǎn)線由半連續(xù)式改造為全連續(xù)軋制生產(chǎn)線的設(shè)計內(nèi)容及工藝特點。

【關(guān)鍵詞】短應(yīng)力線式軋機；工藝特點；全連續(xù)式生產(chǎn)線

一、項目背景

宣鋼一小型車間始建于1958年，為橫列式布置，設(shè)計年產(chǎn)量5萬噸，2004年淘汰了橫列式軋機，進行半連軋工藝技術(shù)改造，全線除φ520軋機利舊外，新增14架軋機為全連續(xù)水平布置，具備了國內(nèi)先進工藝技術(shù)和裝備水平，精軋采用了國內(nèi)先進的SY-5型短應(yīng)力線軋機。2004年一小型車間半連軋改造后，Φ520mm三輥粗軋機是利舊的，該軋機于2000年一火成材改造時投入，設(shè)備陳舊落后，主機及傳動系統(tǒng)存在設(shè)備隱患，往復(fù)軋制造成人工機前機后翻鋼、人員需要量大，工人勞動環(huán)境惡劣，勞動強度大。

二、改造的必要性

1.充分挖掘現(xiàn)有設(shè)備潛力，降本增效

（1）增加坯料單重，提高技經(jīng)指標：目前一小型車間加熱爐有效尺寸為29m×4.028m，受加熱爐內(nèi)寬尺寸的限制，原料單重低，制約成材率指標進一步提高。

（2）降低倍尺坯人工切割、二次倒運生產(chǎn)成本。

（3）減少倍尺坯切口損耗，提高資源利用率。

2.加熱爐已超期運行，急需大修

一小型車間加熱爐是2003年3月原址蓄熱式改造后投入運行的，已運行6年之久，爐體結(jié)構(gòu)、蓄熱室等出現(xiàn)嚴重的損壞，急需大修。

三、設(shè)計原則和設(shè)計特點

1、設(shè)計原則

⑴設(shè)計中對廠房內(nèi)新增設(shè)備與原有設(shè)備的布置及新增設(shè)備的配置進行充分考慮，充分利用現(xiàn)有設(shè)施、原有設(shè)備，力爭做到設(shè)備布置與配置的最佳化，確保整個工程的綜合效益最大化；

⑵本工程盡量采用成熟的、先進的技術(shù)，使改造后生產(chǎn)線技術(shù)經(jīng)濟指標得到進一步提高；

⑶自動化控制系統(tǒng)的水平，原則是保證工藝順暢、安全、可靠運行，采用先進技術(shù)，但盡量節(jié)省投資；

⑷盡量采用行之有效的、先進的節(jié)能降耗技術(shù)，以最大限度地節(jié)約能源，降低消耗、降低生產(chǎn)成本。

2、設(shè)計特點

（1）增加加熱爐內(nèi)寬，改造后的加熱爐能滿足生產(chǎn)9m坯料要求，提高生產(chǎn)線成材率；

（2）淘汰落后的φ520可逆式粗軋機，新增4架φ600二輥高剛度短應(yīng)力線式軋機，布置形式為平立交替布置，由半連續(xù)式生產(chǎn)線改為全連續(xù)式生產(chǎn)線，提高了該軋線生產(chǎn)能力；

（3）為適應(yīng)該生產(chǎn)線生產(chǎn)能力的提高，相應(yīng)冷床增加3m，新增一套成品收集系統(tǒng)。

四、改造設(shè)計的主要內(nèi)容

1.產(chǎn)品方案

原料：150mm×150mm×9m連鑄坯。

產(chǎn)量：年產(chǎn)量77萬噸。

產(chǎn)品規(guī)格：φ12-φ18螺紋鋼。

鋼種：螺紋鋼以低合金鋼為主。

2.改造后工藝流程

連鑄坯→測長、稱重→加熱爐→粗軋→1#剪→中軋→2#剪→精軋→水冷→3#倍尺剪→冷床→冷剪→鏈帶收集→打捆、承重

3.加熱爐拓寬

保持廠房立柱位置、加熱爐原中心線不動，根據(jù)加熱爐兩根立柱12米的跨距，向兩邊加寬，加熱爐內(nèi)寬設(shè)計為9.6米滿足軋制9米坯料，有效長度為31米，出爐輥道中心線與軋制中心線在同一水平線上。

（1）技術(shù)性能參數(shù)

加熱爐主要尺寸：內(nèi)寬9.6m，有效長度約31m

坯料規(guī)格：150mm×150mm×9000mm

加熱爐加熱能力：120t/h（冷坯）

燃料：高爐煤氣或高焦混合煤氣

煤氣消耗：48000m3/h（純高爐煤氣）

爐底冷卻方式：汽化冷卻（自然循環(huán)）

空、煤氣預(yù)熱方式：蓄熱式、雙蓄熱

（2）爐型結(jié)構(gòu)

端進側(cè)出料方式，單排裝料，爐型為三段式爐溫制度，加熱1段、加熱2段和均熱段，上、下兩面加熱。

4.粗軋區(qū)：新增4架平立布置閉口式高剛度軋機

淘汰現(xiàn)有φ520可逆式粗軋機，新增4架φ600二輥高剛度短應(yīng)力線式軋機，布置形式為平立交替布置。

在現(xiàn)第一架φ450軋機向西新增4架二輥高剛度短應(yīng)力線式軋機，采用波米尼第五代機型，速度與現(xiàn)中精軋速度進行聯(lián)調(diào)的連軋機，直流電機、全數(shù)字PLC控制。

連續(xù)式棒材軋機適合坯料單一、單重大、高速度、大產(chǎn)量的車間。平立布置的軋機可以更好地保證產(chǎn)品的質(zhì)量，新增4架軋機均為二輥高剛度短應(yīng)力線式軋機，這種機型剛度高、產(chǎn)品尺寸精度高，而且輥縫對稱調(diào)節(jié)，軋線固定，整機架更換，有效地提高軋機的作業(yè)率。

現(xiàn)有廠房南北方向較窄，改造后此處廠房需擴建，在新增4架粗軋機傳動側(cè)擴建9m跨。新增潤滑站、液壓站及相應(yīng)輔助設(shè)施。同時對加熱爐出爐輥道及廢鋼剔除裝置進行優(yōu)化設(shè)計。

5.精整區(qū)改造

⑴在不擴建廠房的基礎(chǔ)上盡量滿足生產(chǎn)要求，冷床向東加寬3米，以提高冷床能力，上、下冷床輥道相應(yīng)加長3m，改造后冷床尺寸為89×12.75m。

⑵更換冷剪，剪切能力增大至650噸。剪刃寬度1100mm，最大開口高度145mm，理論剪切次數(shù)30次/min，剪切鋼材規(guī)格：φ12mm-φ32mm，剪切鋼材溫度≤300℃。冷剪前后輥道加寬至1m。

⑶在現(xiàn)鏈帶西側(cè)增上一條12米收集鏈帶，增上一套抱緊、打捆裝置。

⑷新增2#收集鏈帶，該處現(xiàn)有廠房柱拆除，在新增2#收集鏈帶兩側(cè)新增兩顆鋼柱對廠房進行支撐。

⑸舊廠房改造：舊廠房原結(jié)構(gòu)為單側(cè)6m柱距的15m磚排架結(jié)構(gòu)。根據(jù)工藝要求，需要對其單側(cè)墻拆除4個柱列，將其拆除24m后留出18m空隙，然后再封堵。土建設(shè)計將舊廠房墻拆除后做兩根十字形鋼柱。鋼柱上部做17.5m鋼吊車梁，鋼吊車梁上部設(shè)小鋼柱支撐上部屋架，這樣鋼吊車梁既作為吊車梁又支撐上部屋架結(jié)構(gòu)。

五、投產(chǎn)后的實際運行效果

宣鋼一小型車間從停產(chǎn)到試車生產(chǎn)僅用了不到兩個月的時間，投產(chǎn)后生產(chǎn)順利，大大提高了生產(chǎn)能力。從投產(chǎn)至今，現(xiàn)場反映該條生產(chǎn)線生產(chǎn)能力遠遠超過了設(shè)計能力，原燃料消耗、成材率等各項經(jīng)濟技術(shù)指標與其他全連軋棒材生產(chǎn)線持平。