本文介紹某廠擴(kuò)建熱軋帶鋼的連續(xù)退火酸洗生產(chǎn)線(xiàn)的主要設(shè)備,結(jié)構(gòu)特性及工藝特點(diǎn)。

????退火酸洗線(xiàn)工藝流程

????該生產(chǎn)線(xiàn)的工藝流程為:上卷→開(kāi)卷→卷紙→夾送校直→入口剪切→焊接→退火爐→噴水急冷→烘干→破鱗→噴丸→酸洗→預(yù)清洗→硫酸酸洗→刷洗→1#混酸酸洗→刷洗→2#、3#混酸酸洗→刷洗→清洗→干燥→平整→帶鋼檢查→出口剪切→卷取→墊紙→打捆→稱(chēng)重。

???該退火酸洗機(jī)組還配有一條鋼卷準(zhǔn)備線(xiàn)和鋼卷的研磨線(xiàn)(CGL,coilgrindingline)。鋼卷準(zhǔn)備線(xiàn)的工藝流程為:入口送卷鞍座→送卷小車(chē)→開(kāi)卷→夾送平整→入口剪切→側(cè)導(dǎo)裝置→糾偏裝置→側(cè)導(dǎo)和張緊裝置→圓盤(pán)剪和側(cè)邊剪→出口剪切→側(cè)導(dǎo)裝置→張緊裝置→卷取→墊紙→打捆→稱(chēng)重。鋼卷研磨線(xiàn)的工藝流程為:入口送卷鞍座→送卷小車(chē)→開(kāi)卷機(jī)→卷紙→夾送平整→入口剪切→側(cè)導(dǎo)裝置→焊接→研磨→出口剪切→卷取→墊紙→打捆→稱(chēng)重。????



??????????????????????圖　生產(chǎn)配置及成品率示意圖

????生產(chǎn)線(xiàn)的特點(diǎn)

????該生產(chǎn)線(xiàn)綜合了不銹鋼帶材生產(chǎn)領(lǐng)域先進(jìn)的退火酸洗技術(shù)及設(shè)備,以保證生產(chǎn)順暢、合理、高效。

????1?：入口、出口段

????入口段有兩臺(tái)開(kāi)卷機(jī),為了準(zhǔn)備適合于焊接操作的帶卷頭、尾部,每臺(tái)開(kāi)卷機(jī)本身帶有完整的送料、矯直和剪切設(shè)備。1#、2#開(kāi)卷機(jī)采用單頭4瓣式漲縮卷筒開(kāi)卷機(jī),卷筒脹縮范圍540～620mm,面寬近1700mm,開(kāi)卷速度最大可達(dá)160m/min,采用液壓系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)中,采用矢量控制200kW交流電機(jī)減速機(jī)的驅(qū)動(dòng),鋼帶壓下輥由雙向液壓缸驅(qū)動(dòng),壓輥旋轉(zhuǎn)由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。與開(kāi)卷機(jī)配套的卷紙機(jī)由交流電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng),采用雙錐頭形式,調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)卷紙張力。

????焊機(jī)是采用MIG焊接工藝的剪切弧型設(shè)備。該機(jī)器包括一臺(tái)固定剪和橫向夾持器,在剪切操作之前夾住兩個(gè)尾部,直到焊接周期完成后再將軋件松開(kāi),這就保證尾部穩(wěn)定、可靠地對(duì)齊。新型焊機(jī)操作簡(jiǎn)單功能齊備,焊接帶厚:2.0～6.0mm,最大寬度達(dá)1350mm,焊接速度在0.2～40m/min。

????整條生產(chǎn)線(xiàn)包括入口和出口兩套活套,均為地坑式4層水平活套?；钐子芍餍≤?chē)和一些移動(dòng)的支撐小車(chē)組成。系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是當(dāng)活套充滿(mǎn)時(shí),每個(gè)移動(dòng)支撐小車(chē)一個(gè)一個(gè)地離開(kāi),通過(guò)一個(gè)特殊的凸輪裝置保持在合適的位置,這種裝置防止運(yùn)動(dòng)脫離位置,直到活套為空時(shí)由主小車(chē)收集支撐小車(chē)。入口活套最大儲(chǔ)存帶鋼量為500m,帶有11件移動(dòng)支撐小車(chē);出口活套最大儲(chǔ)存帶鋼量為400m,帶有10件移動(dòng)支撐小車(chē)。

????出口段包括一臺(tái)4輥平整機(jī)、檢查站和帶卷自動(dòng)打捆、稱(chēng)重結(jié)合在一起的卷取站以及用于帶卷儲(chǔ)存和傳送的步進(jìn)梁運(yùn)輸系統(tǒng)。平整機(jī)最大平整率可達(dá)2%,有效地消除了退火鋼帶的屈服平臺(tái),改善了力學(xué)性能和板形。

????2：?退火冷卻段

????退火爐為水平懸索式連續(xù)退火爐。以天然氣為燃料,為使工作效率最高采用連續(xù)隧道型。熱處理段分為預(yù)熱區(qū),明火加熱區(qū),水冷初冷區(qū),水冷終冷區(qū),干燥段,各段長(zhǎng)度分別為:40m,4×15m,3×5m,3×5m,1×5m。附帶支撐輥,總長(zhǎng)約155m。處理奧氏體不銹鋼時(shí),工藝段速度80m/min。下面以?shī)W氏體不銹鋼為例說(shuō)明各段特點(diǎn)。

????預(yù)熱段利用直燃式加熱段的燃燒氣體將帶鋼在進(jìn)入直燃式加熱段之前預(yù)熱到400℃左右,并帶有熱回收裝置,通過(guò)一臺(tái)風(fēng)量107530Nm3/h的變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)來(lái)排出爐氣,保證爐壓并進(jìn)行熱量回收。

????加熱段分四段直燃式,每段安裝30個(gè)噴嘴,共120個(gè)。退火溫度為1100℃,爐膛蓄熱體最高溫度可達(dá)1250℃,預(yù)熱段和每一加熱段均安裝有氧含量測(cè)量?jī)x和熱電偶。在不同的爐段之間安裝圓盤(pán)型輥道支撐組件,共裝5個(gè),允許在線(xiàn)快速換輥。每個(gè)圓盤(pán)輥組件裝有兩個(gè)陶瓷纖維支撐輥。

????初冷、終冷區(qū)各有三段噴水急冷,噴水系統(tǒng)采用特殊設(shè)計(jì)。初冷區(qū)的3段每段包含板帶上下各10套噴管,每條噴管安裝4個(gè)噴頭,每個(gè)噴管裝有一個(gè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥和一個(gè)壓力計(jì),經(jīng)過(guò)初冷段后板帶溫度由1100℃降至約500℃左右。終冷區(qū)包括冷卻段的三段冷卻箱體。每一冷卻段安裝了11套AISI304不銹鋼噴水管,每條噴管安裝8個(gè)噴頭。相鄰噴水管的噴水頭交錯(cuò)分布確保噴水均勻,經(jīng)過(guò)終冷段后板帶溫度應(yīng)降至80℃以下。

????干燥段包括擠干輥,空氣噴吹和8套熱空氣噴嘴烘干,將鋼帶表面干燥。

????3?：破鱗與酸洗

????破鱗機(jī)與拋丸機(jī)聯(lián)合使用,有效進(jìn)行酸洗前除鱗。濕式破鱗機(jī)結(jié)合噴水技術(shù),可沖洗帶鋼表面及機(jī)器上的粉塵或鐵鱗,同干式破鱗機(jī)相比可保證機(jī)器附近的環(huán)境比較清潔。破鱗機(jī)與拋丸機(jī)聯(lián)合使用,減少了噴丸機(jī)的負(fù)荷。同時(shí),由于帶鋼繞著小直徑工作輥彎曲的作用,在入口、出口輥式張緊裝置上產(chǎn)生很大的張力導(dǎo)致有效地破鱗,使得材料比較平直地進(jìn)入噴丸機(jī)和酸洗段,從而保證這些后續(xù)的除鱗設(shè)備正常、有效地作業(yè)。噴丸機(jī)有四臺(tái),型號(hào)為HB-4/1601-100。輪子采用變頻調(diào)速電機(jī)傳動(dòng),噴丸速度52～78m/s。根據(jù)不同工藝要求,可靈活調(diào)整噴丸機(jī)負(fù)荷。

????酸洗機(jī)組包括化學(xué)酸洗、刷洗、清洗和烘干等幾部分設(shè)備組成,其中硫酸段長(zhǎng)度34m,混酸段長(zhǎng)度102m,機(jī)組的最大工藝速度100m/min。以處理AI?SI304為例,鋼帶寬度1160mm,厚度2～6mm,則經(jīng)過(guò)硫酸酸洗段時(shí)間約20s,酸液金屬含量大于65g/l;經(jīng)過(guò)混酸酸洗段時(shí)間約61s,酸液金屬含量40g/l。刷洗機(jī)的設(shè)置可有效清理鋼帶表面的鱗片,提高酸洗效率。酸洗機(jī)組設(shè)有酸再生與循環(huán)裝置,提高酸的利用率。

????4?：自動(dòng)控制系統(tǒng)

????安裝的自動(dòng)控制系統(tǒng)用于動(dòng)作、順序、平整機(jī)控制、傳動(dòng)和流體、工藝參數(shù)采集和帶鋼片斷跟蹤的一級(jí)工藝控制。采用全面集成的用于退火爐、帶鋼清理和酸洗段的集散式控制系統(tǒng)(DCS),特殊儀表和成套裝置等。一級(jí)控制系統(tǒng)采用西門(mén)子硬件(Si?maticS7和TDC傳動(dòng)控制),以SimaticS7系列PLC為基礎(chǔ),硬件采用標(biāo)準(zhǔn)部件,如機(jī)柜、供電裝置、CPU、通訊處理器、功能模塊、數(shù)字IO模塊、模擬IO模塊等?？刂葡到y(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議監(jiān)控計(jì)算機(jī)接口,主、從站點(diǎn)采用PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)連接。自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)采集質(zhì)量數(shù)據(jù),全程跟蹤工藝,優(yōu)化生產(chǎn);實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)重現(xiàn),自動(dòng)診斷系統(tǒng)幫助減少維修,精確控制退火爐溫度。通過(guò)酸液成分自動(dòng)分析和控制,有效利用酸液,優(yōu)化酸洗工藝;精確控制平整機(jī)伸長(zhǎng)率,保證力學(xué)性能和表面光潔度均勻。

????5?：環(huán)保

????不銹鋼退火酸洗生產(chǎn)線(xiàn)會(huì)產(chǎn)生大量的廢酸、廢水與廢氣。廢水主要來(lái)自酸洗段刷洗水、濕式破鱗機(jī)的補(bǔ)充水和冷卻段排出水。廢酸來(lái)自硫酸酸洗系統(tǒng)和混酸酸洗系統(tǒng)。廢水通過(guò)裝備有水力旋流器的鐵鱗沉淀池和以砂作為媒介的濾清池處理后循環(huán)利用。廢酸則分別收集入各自?xún)?chǔ)槽,通過(guò)中和、絮凝、過(guò)濾、濾清處理工藝使之達(dá)到排放要求。

????硫酸酸洗槽、刷洗槽、混酸酸洗槽、清洗槽頂蓋均裝有排霧管道,經(jīng)安裝到車(chē)間外的風(fēng)機(jī)將所有酸霧回收。硫酸酸霧經(jīng)過(guò)SOX處理系統(tǒng),噴水吸收。混酸酸霧通過(guò)NOX系統(tǒng),采用堿液噴射和SCR催化法回收。經(jīng)過(guò)處理后的氣體達(dá)標(biāo)排放。
該生產(chǎn)線(xiàn)采用了成熟的生產(chǎn)工藝,并在退火爐熱回收裝置、冷卻段工藝、酸洗工藝與酸回收方面都有所創(chuàng)新。整條作業(yè)線(xiàn)過(guò)程控制采用了集散式自動(dòng)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、產(chǎn)量、能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的高效運(yùn)行。

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