无油电工圆铝杆连铸连轧生产线

设备用途

  本设备采用连铸连轧工艺方法生产无油导电铝杆,生产的铝杆直径为Φ15mm、Φ12mm、Φ9.5mm。

2.简单工艺流程

2.1工艺流程示意如下：

普铝锭及废铝线→熔化炉→保温炉→五轮式连铸机→前牵引机 →滚剪机→连轧机→铝杆冷却润滑装置→双框连续绕杆机→无油铝杆。

2.2熔铝或已配好的熔态铝由保温炉经过流槽，注入五轮式连铸机，连续铸成面积为2400mm²

的梯形锭。用滚剪剪去废锭，将其前端压小，喂入连轧机出杆，经由双框绕杆机成框。

3.设备组成

机组主要由竖式熔铝炉（5t/h）、双膛保温炉(2×8t)、五轮式浇铸机、前牵引机、滚剪机、铸坯过渡支撑装置、连轧机系统、连轧机润滑油系统、连轧机乳液循环系统、铝杆冷却润滑系统、双工位铝杆成圈装置、连铸连轧机组电气控制系统等组成。

4.主要技术参数  

4.1导电铝杆直径：                  Φ9.5mm、Φ12mm、Φ15mm

4.2生产能力：                         2.5-5.0t/h

4.3设备总尺寸：                    32.05×7.2×4.2m（不包括炉子部份）

4.4设备总重量：                         65t

 4.5设备总功率：                      350KW（不包括炉子部份）

5. 设备技术规范及组成

5.1竖式熔铝炉                       一 套

1).熔化速度：                   5t/h

2).炉主体高度：                 5.2m   要求车间高度≥11m

3).竖炉直径：                   Φ1.2m

4).燃料类型：                   柴油或重油或天然气或煤气

5).出炉铝液温度：               710-740℃

6).燃烧器型号：                 ZH220或T220

7).风机型号：                   GE－40-7.5kw

8).加料能力：                      1t/次  

9).加料方式：                  翻斗式爬式加料

该炉由卧式底炉、竖炉、加料口、烟道、燃烧系统和加料机构组成，卧式底炉为腰圆形，其前方有可开关的炉门，供造渣、扒渣、清料和工人进入炉膛修补炉衬用；竖炉由下筒、中筒、上筒、吸废气筒、加料口组成。配备的加料机构、炉顶操作平台，利于及时从炉顶添加铝料和操作人员时刻观察料斗运行、炉内状况，排除故障用。

5.2双膛保温炉                      一 套

1).单膛熔池容量：                 8t

2).燃料类型：                  柴油或重油或天然气或煤气

3).外形尺寸：                 6788×4484×3100 mm

4).燃烧器型号：                ZH100或T100

5).风机型号：                  GD－30-4kw

保温炉是双池联体炉，属反射炉型，外形尺寸6788×4484×3100（长×宽×高，单位：mm），炉底高1016mm，熔池尺寸3276×2470×484（长×宽×高，单位：mm）。

砌体均采用湿砌，炉壁用1壁半砖砌法砌筑，熔池部位从里到外分别是：高铝耐火砖；粘土耐火砖；石棉板；珍珠岩保湿粉；钢板。砌体有效地阻止热量扩散，使炉膛内的温度保持稳定，而炉体外墙板的温度仅70℃左右。每座熔池砌有2只800×400（长×高单位：mm）炉门，靠近炉门砌有30o斜坡，便于扒渣。

5.3五轮式连铸机（专利号：ZL00244512.3,ZL2009 2 0082060.7）(整体式浇注机)  一 套               

1).结晶轮直径：                   φ1600mm                                                      

2).结晶轮截面形式：                “H”型

3).结晶轮转速：                    1.66-3.3r/min

4).结晶轮截面积：                   2420mm²

5).铸锭面积：                       2400mm²                                                       

6).出锭速度：                       7.8-15.4m/min                                                    

7).电动机功率：                     4kw(AC n=1500r/min 变频调速)       

8).冷却水压力：                     0.3-0.5Mpa                                                

9).冷却水量：                       100m³/h                                                 

10).冷却水温：                      < 35℃                                                  

该连铸机是仿制意大利普罗佩兹型五轮式连铸机，该机组主要由浇堡、流量调节装置、结晶轮及转动装置、压紧轮装置、钢带张紧装置、惰轮、钢带吹水和擦水装置、剔锭器、铸锭引桥、水冷却装置、水压表显装置等组成。所有部件均安装在一个整体箱体上，五轮式浇注机为整体式浇注机，安装调整方便快捷。

为铸锭结晶组织致密且均匀，结晶轮为四面喷水冷却，喷水时水面成扇形，水量可调。沿结晶轮的周向1点钟至10点钟段，内、外冷却各分为三区；内侧和外侧冷各分为二区。为便于冷却水调节、维护和更换钢带，内冷、外冷、外侧冷安装在一个可转动的门上，可方便地从结晶轮中转出。为张力可调，钢带张紧及压紧为气动张紧、气动压紧。张紧轮及压紧轮具有调偏机构用于校正和调整钢带跑偏。

铝液通过流槽进入上浇堡。上浇堡后端有一个溢流口，过多铝液由此口流入废铝堡内，使上浇堡铝液位保持相对稳定，同时也起到安全保护作用，上浇堡装在一个可倾式平台上，当需立即停止浇铸时，翻倾平台，将浇堡及流槽余液流入废铝堡。上浇堡另一端底部有一个放流口，铝液由此放流口放入下浇堡，铝液在下浇堡暂存，再通过浇嘴流入结晶轮槽。上浇堡放流口出口处有一堵头，由外向内堵流口，控制流口的大小。该堵头装在下浇堡里的一个浮子上，浮子是一个杠杆机构，杠杆的另一端是可移位的配重块。此杠杆机构的力矩平衡为：

M1+M2-M3=M4        M1：流口处压力力矩     M2：浮子重力力矩

                      M3：下浇堡浮力力矩     M4：配重块重力力矩

动态过程：当下浇堡液位下降，M2减小，浮子也下降，杠杆失去平衡，在流口处压力力矩M1作用下，堵头下压，流口在加大，下浇堡液位开始上升，M2增大，上顶堵头，减小流口流量，直到平衡。

          当上浇堡液位上升时，流口处压力力矩M1增大，下压堵头，使流口流量增大，下浇堡液位上升，反顶堵头，减小流量，直到平衡。

      在刚开始浇铸时，结晶轮槽需快速填充，同时结晶轮也处在一个升速过程，因此此期间需要人工适当手动调整，当速度稳定后，上浇堡液位也基本稳定后方可实现自动。该装置已申请专利。

5.4前牵引机                         一 套

1).电机                        5.5kw (AC 变频调速)

2).牵引轮直径                  Ф250mm

5.5 滚剪机                           一 套

1).电机                             15kW (AC 变频调速)                                            

2).铸坯剪切长度                      700 mm                                   

滚剪机由一交流电机驱动，针摆减速机减速。滚剪机滚轮上分别装有两把刀，作对滚剪切，剪切长度700mm左右

5.6铸坯过渡支撑装置                  一 套

铸坯过渡支撑装置主要由支撑架和滚轮组组成，以确保铸坯在入轧前与轧机中心高度相近似的高度运行，减小铸坯运行过程中的扭曲。

5.7 连轧机                            一套

1).型式:                             三辊Y型

2).出杆直径:                      Φ9.5mm、Φ12mm、Φ15mm

  3).机架数:                          15架、13架

  4).轧辊名义尺寸：                    Φ255mm

  5).相邻机架传动比：                   1:1.25

  6).终轧速度：                        V=6.2m/s（）

 7).轧制中心高：                       902.5mm

  8).主电机功率：                       250kw(DC)

轧机采用主动喂料，动力从主传动箱输出，由气缸夹紧铸锭，助推喂入1号机架。 连轧机由15副Y型三辊机架组成，名义辊径为Φ255mm，偶数机架为上传动共七副，奇数机架为下传动共八副，左右交替布置。采用弧三角一园系统孔型。主传动用250kw直流电机通过齿形联轴节与传动牙箱第12副机架下的主轴连接传递功率。相邻两副机架之间的齿轮速比均为1:1.25，传动牙箱与机架连接处均有安全齿形联轴节，当过截时切断安全销，以防事故发生。每副机架前后分别装有进出口导位，奇数机架入口导位为滚动式，偶数机架入口导位为滑动式。机架间设有堆杆检测停车装置，当发生推杆时轧机会自动停车。

每付机架的侧辊小牌坊可以采用垫片调整，具有不同厚度的调整片采用哈夫形式，这样可不必将四只固定螺栓全部拧出即可更换垫片。调整范围±0.5mm。

机架长、短轴采用铝合金轧机和铜轧机设计尺寸(Φ70mm)，强度高、寿命长，轧辊材料采用铝合金轧机和铜轧机轧辊用材料5CrMnMo，使用寿命长。

5.8 轧机乳液润滑系统                   一 套  

1).乳液泵：    IS100-65-200   Q＝80 m³/h , H=50m 15 kW  2台（1台备用）

2).压力：                             0.3－0.5Mpa

3).过滤器：                           GLQ-100              1台      

5).板式换热器：                         35m²            

乳液润滑系统为双泵系统，乳液分两路经离心泵、过滤器、热交换器进入装在齿轮箱上面的总管，对各机架的齿轮、轧辊、进出口导卫进行润滑、冷却，乳液全部通过底座上的回流槽，经过回流管再回到乳液池。

5.9 轧机油润滑系统                     一 套   

1).齿轮泵：                 CY-18/0.36-2 5.5 kW 960r.p.m      2台（1台备用）                      

2).工作压力：                           0.1-0.3Mpa 

3).过滤器：                              GLQ-80               1 台

4).油箱：                                5m³ 

供油系统为双系统，油箱中的油通过油泵经过滤器来到齿轮箱后的进油总管，分三处进入齿轮箱，然后经过分支油管的喷嘴对齿轮和滚动轴承进行喷溅润滑。回油是从齿轮箱端头下侧经回油管到油箱。

5.10 铝杆冷却润滑系统                   一 套

一方面用于导轮的冷却及润滑以防经特殊处理后的导轮粘铝，另一方面用于铝杆的润滑及冷却，调节铝杆的成圈温度约为250℃。

5.11 TS－1800型成圈下线架               一 套

1).绕杆电机功率：                 2.2kw（AC 变频调速）          

         电机转速：                  1500转/分

 2).绕杆头转速：                     15-90转/分

 3).齿轮减速电动机型号：             JTC561A

           电机功率                 2.2kw

           电机转速                 48转/分

4).小车移动速度：                  0.75m/s

 5).成捆铝杆尺寸（单位：mm）： Φ1800×Φ800×1400

  6).成捆铝杆重量：                 2t/圈

下线架属被动收线类，主要有滚轮式导管、绕杆机构、收杆车组成。

300℃ 左右的铝杆以6.2m/s的速度离开机架进入滚轮式无油新型收杆成圈系统，铝杆被冷却到250℃ 左右，经绕杆机构自由跌落成圆圈式成品铝杆圈。

绕杆头由交流电机驱动，通过减速箱减速驱动，变频调速，慢速绕大圈、快速绕小圈，在收杆车框栏内绕成捆。

收杆车由齿轮减速电动机，通过三角皮带驱动，台面上有两只收杆框栏，当右边的框栏收满铝杆后，操作者揿动控制台上的按钮，小车向右移动；左边空框栏移至绕杆头下收杆，打开右边框栏门，卸下铝杆，准备下次收杆。

滚轮式无油新型收杆成圈装置特点是铝杆生产时收杆不需用黄油，不仅降低了生产成本，而且杜绝了油烟污染，提升了产品适用范围。该装置已申请专利。

通过调节水量开关向收线管水包内喷射乳化液，乳化液在收线管内对铝杆起到了降温润滑作用，并可根据要求调整水量大小来控制铝杆软硬强度。                               

5.12 连铸连轧生产线电气控制系统                 一 套

电气系统由三相四线380V，50Hz，低压网络供电，设备总功率约为350kw。

生产线连铸机、前牵引机、滚剪机、连轧机、收杆装置传动部分采用全数字交流或直流调速同步控制，控制部分采用PLC加触摸屏准确可靠地指挥协调整个系统工作，各种运行参数集中监控、显示。其中：250kw主电机采用西门子6RA2818直流调速装置进行控制、具有保护性强的特点和故障诊断功能。PLC采用西门子S7-200进行编程，触摸屏采用Eview10寸彩色触摸屏人机界面进行操作，各种运行参数集中监控、显示，工艺参数可以通过人机界面进行设定、修改、显示，并有故障诊断功能。连铸机、连轧机、牵引机的速度、电流、电压显示、同步控制及故障指示。

生产线整个工艺流程为全动画直观显示，同时具有冷却系统、润滑系统、堵转报警等分支子系统动画显示，能方便发出操作指令，察看设备运行状况。系统同时对电流、电机速度进行异常提示，连轧机堵转自动报警、自动停车。系统主要低压电气元件中间继电器、交流接触器、空气开关32A以下采用西门子产品系列或施奈德产品或正泰产品，32A 以上选用国内牌产品。电控部份采用3 +3柜台组合：3个电控柜为整体式，通过底座连接，外形美观，便于内部排线连接。电控柜部分应放在的配电室内，生产现场仅放置铸机和轧机和绕杆机操作台。