安钢第二炼轧厂板坯二次自动切割生产线设计及应用

刘玉慧

摘 要：根据安钢第二轧钢厂生产需求，第二炼轧厂建立板坯离线二次自动切割生产线，一方面为第二轧钢厂提供更优质，品种、规格更多的坯料，另一方面，切割板坯能采取热装热送，不再经过半成品库，输送距离缩短，使整体生产能耗降低。

关键词：板坯；离线；自动切割

中图分类号：TG249 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）08-0098-01

1 问题及产生原因分析

2009年，安钢“三步走”规划实施基本完成，第二轧钢厂的板坯坯料原来由第一炼轧厂提供，由于第一炼轧厂转炉连铸主要供高线，再供第二轧钢厂板坯，产量有缺口，公司第二炼轧厂转炉连铸建设完成后，产量有能力满足第二轧钢厂需求，本次工程之前，第二炼轧厂提供的板坯由人工切割，基本为冷坯，不能采用热装热送。

另一方面，第一炼轧厂距第二轧钢厂距离较远（约3 km），坯料汽车热送成本高，路上热能损失大。经过综合考虑，公司决定在第二炼轧厂建立板坯离线二次自动切割生产线。一方面可以使公司生产能灵活匹配，可利用第二炼轧厂高效先进的炼钢连铸生产线，为第二轧钢厂提供更优质，品种、规格更多的坯料，另一方面，切割板坯能采取热装热送，不再经过半成品库，输送距离缩短，使整体生产能耗降低。

2 该项目实施前我公司及国内状况

第二轧钢厂所需板坯主要由第二炼轧厂2、3#板坯连铸机供给。第二炼轧厂2、3#板机在线切割最小定尺为4.5 m，最大定尺为11 m，而第二轧钢厂需要的板坯定尺在1.6～2.6 m之间，两者板坯定尺不匹配，需要进行二次自动切割以达到定尺匹配。而且第二炼轧场地限制无法进行大批量的离线人工二次切割，送往第二轧钢厂的板坯相当一部分需送往半成品库进行二次切割，另一部分在第二炼轧板坯库进行二次切割，人工切割费用高，质量难以控制，无法满足第二轧钢厂生产需求。公司要求实施板坯离线二次自动切割生产线。

3 工艺布置及流程

3.1 交通运输

综合考虑，二次自动切割生产线布置在第二炼轧厂2#、3#板坯库1A-1B列（2库）、1B-1C列（3库）108～109柱间。该位置的优点是北侧离厂区主干道交接，厂房靠近道路的110轴线上有两个10 m宽的大门，方便汽车进出。在1A，1B，1C轴线间，由两部40 t天车，可利用吊装板坯。

该项目布置距离轧钢生产线中轴线7.5 m，方便热坯下线切割。对热装热送工艺来说，流程非常紧凑。该项目靠近板坯库，对冷坯切割时运输方便，同时有堆放场地。

3.2 工艺描述及生产流程

该项目主体设备组成为二次火焰切割机1套、固定挡板各2套，输送辊道、切割渣收集装置、板坯对中装置、去毛刺机、推钢机、垛板台、液压系统、干油集中润滑系统、专用板坯夹钳等均为1套。

2#、3#板机生产的板坯经一次火焰切割、去毛刺、打号及称重后，输送至2#板坯库，热坯由板坯库一级直接传送至二次火焰切割机，二次切割冷坯时由操作工将板坯信息输入二次火焰切割机，坯库原有40 t天车将板坯吊至离线二次切割机受料辊道上，经切割工位前的板坯对中装置南北对中后，板坯通过辊道运送至切割工位，由电气控制确定零位后，火焰切割机电气系统根据订单要求自动确认所需切割的定尺尺寸，二次切割机将板坯按定尺切割。切割完成后，板坯经辊道运送至去毛刺工位，去毛刺结束后将板坯送至垛板台前的辊道，由推钢机将板坯推入垛板台，垛板至三块后使用原有40 t天车所带25 t专用夹钳将热板坯吊至汽车运走。

切割渣处理：在火焰切割机下设渣车，其上设渣斗。渣车采用卷扬在轨道上行走。渣斗内切割渣堆满时，由卷扬拉出，用天车吊走。生产流程如图1所示。

4 该项目主要技术特点及创新

4.1 独创的板坯单侧液压对中装置

板坯在由天车吊到切前辊道上时，无法控制板坯中心线与辊道运行线重合，如果不进行对中处理，切割线将与板坯中心线不垂直，导致板坯轧后切头增加，影响轧钢的定尺率。板坯需要外力强制使其有中心线与辊道运行轨迹线重合，从而保证切割线与板坯中心線垂直。

第二炼轧厂需要切割的板坯单重最大22.4 t，板坯对中问题是难点，经过多次实践、更改设计，采用辊道北侧双液压缸推动，利用电气、液压联合控制，推动板坯一侧壁与辊道中心平行，达到对中的目的。设计原理如下：

板坯由天车吊到切割受料辊道上后，其轴线与辊道中心线有一定的交角，该角度一般不大，头尾差一般不超过200 mm，误差角度一般在2 ？觷以内。

在辊道北侧设2个液压缸推钢点，间距3.7 m，当板坯放在辊道上时，两个推钢点从零位相前推，保持同步，当一个推钢点与板坯接触时，单个液压缸受力，继续向前推，当第二个推钢点与钢坯接触时，两个液压缸受力，当受力均匀时，停止推钢。两个推钢点返回到零位，两推钢点零位要求与辊道中心线平行。

在辊道南侧设止推挡板，防止液压事故后将钢坯推到辊道外侧造成更大事故。

板坯对中装置投入使用后，对中效果良好，钢坯切割线垂直度误差基本在0.5 ？觷之内，达到了轧钢对板坯的要求。

4.2 地坑式切割渣处理；

火焰切割渣下来后，温度较高，有600 ℃～800 ℃，比较粘，采用地坑式切割渣收集方法，切割渣收集效果良好，维护简单。

具体方案是在火焰切割机及辊道正下方建立地坑，坑底标高-4.1 m，地坑宽度6 m，地坑总长15.46 m，二次自动切割生产线中线北侧4.2 m处露出地面，四周设栏杆，坑底收集切割渣采用渣斗，渣斗容积为7 m3，渣斗放置在可移动渣斗车上，渣斗车可沿轨道运行，轨道中心距为2.77 m，渣斗车由卷扬机拉动，在地坑内来回行走。

4.3 采用激光定位，取消活动挡板

在火焰切割前，板坯要求按定尺划好线，这就牵涉到板坯的零位问题。通常的设计是在辊道中间设计一道活动挡板，挡板坯需要定位时，挡板升起，确定板坯零位，切割完成后，挡板落下，板坯沿辊道进入下一流程。此项目取消了笨重的活动挡板，以激光定位代替。依靠电气设计，完成该项动作。设备重量轻，投资少，能将二切后定尺公差控制在0～10 mm之内，满足定尺要求。

4.4 设备多采用液压传动，动作精度高，节约占地；

该项目中许多设备都采用液压做动力，如对中装置、垛板台、推钢机等，液压动作有精度高，冲击小、占地省的优点。

4.5 采用集中润滑系统

该项目采用集中润滑，润滑点有110个，集中润滑节省劳动力，润滑定时定量，排除人为误差，使设备运行更有保障。

5 结 语

采用自动切割生产线后，送中板热装热送比例明显提高，切割质量明显提高。降低了煤气消耗，能适应公司高焦炉煤气季节性供应紧张，均衡生产、缓解生产压力；还可以加快铸坯周转，降低板坯库存量。

参考文献：

[1] 李佳.浅谈中板厂热态板坯二次切割加工线工艺设计[J].江苏冶金，1999，（5）.1 问题及产生原因分析

2009年，安钢“三步走”规划实施基本完成，第二轧钢厂的板坯坯料原来由第一炼轧厂提供，由于第一炼轧厂转炉连铸主要供高线，再供第二轧钢厂板坯，产量有缺口，公司第二炼轧厂转炉连铸建设完成后，产量有能力满足第二轧钢厂需求，本次工程之前，第二炼轧厂提供的板坯由人工切割，基本为冷坯，不能采用热装热送。

另一方面，第一炼轧厂距第二轧钢厂距离较远（约3 km），坯料汽车热送成本高，路上热能损失大。经过综合考虑，公司决定在第二炼轧厂建立板坯离线二次自动切割生产线。一方面可以使公司生产能灵活匹配，可利用第二炼轧厂高效先进的炼钢连铸生产线，为第二轧钢厂提供更优质，品种、规格更多的坯料，另一方面，切割板坯能采取热装热送，不再经过半成品库，输送距离缩短，使整体生产能耗降低。

2 该项目实施前我公司及国内状况

第二轧钢厂所需板坯主要由第二炼轧厂2、3#板坯连铸机供给。第二炼轧厂2、3#板机在线切割最小定尺为4.5 m，最大定尺为11 m，而第二轧钢厂需要的板坯定尺在1.6～2.6 m之间，两者板坯定尺不匹配，需要进行二次自动切割以达到定尺匹配。而且第二炼轧场地限制无法进行大批量的离线人工二次切割，送往第二轧钢厂的板坯相当一部分需送往半成品库进行二次切割，另一部分在第二炼轧板坯库进行二次切割，人工切割费用高，质量难以控制，无法满足第二轧钢厂生产需求。公司要求实施板坯离线二次自动切割生产线。

3 工艺布置及流程

3.1 交通运输

综合考虑，二次自动切割生产线布置在第二炼轧厂2#、3#板坯库1A-1B列（2库）、1B-1C列（3库）108～109柱间。该位置的优点是北侧离厂区主干道交接，厂房靠近道路的110轴线上有两个10 m宽的大门，方便汽车进出。在1A，1B，1C轴线间，由两部40 t天车，可利用吊装板坯。

该项目布置距离轧钢生产线中轴线7.5 m，方便热坯下线切割。对热装热送工艺来说，流程非常紧凑。该项目靠近板坯库，对冷坯切割时运输方便，同时有堆放场地。

3.2 工艺描述及生产流程

该项目主体设备组成为二次火焰切割机1套、固定挡板各2套，输送辊道、切割渣收集装置、板坯对中装置、去毛刺机、推钢机、垛板台、液压系统、干油集中润滑系统、专用板坯夹钳等均为1套。

2#、3#板机生产的板坯经一次火焰切割、去毛刺、打号及称重后，输送至2#板坯库，热坯由板坯库一级直接传送至二次火焰切割机，二次切割冷坯时由操作工将板坯信息输入二次火焰切割机，坯库原有40 t天车将板坯吊至离线二次切割机受料辊道上，经切割工位前的板坯对中装置南北对中后，板坯通过辊道运送至切割工位，由电气控制确定零位后，火焰切割机电气系统根据订单要求自动确认所需切割的定尺尺寸，二次切割机将板坯按定尺切割。切割完成后，板坯经辊道运送至去毛刺工位，去毛刺结束后将板坯送至垛板台前的辊道，由推钢机将板坯推入垛板台，垛板至三块后使用原有40 t天车所带25 t专用夹钳将热板坯吊至汽车运走。

切割渣处理：在火焰切割机下设渣车，其上设渣斗。渣车采用卷扬在轨道上行走。渣斗内切割渣堆满时，由卷扬拉出，用天车吊走。生产流程如图1所示。

4 该项目主要技术特点及创新

4.1 独创的板坯单侧液压对中装置

板坯在由天车吊到切前辊道上时，无法控制板坯中心线与辊道运行线重合，如果不进行对中处理，切割线将与板坯中心线不垂直，导致板坯轧后切头增加，影响轧钢的定尺率。板坯需要外力强制使其有中心线与辊道运行轨迹线重合，从而保证切割线与板坯中心线垂直。

第二炼轧厂需要切割的板坯单重最大22.4 t，板坯对中问题是难点，经过多次实践、更改设计，采用辊道北侧双液压缸推动，利用电气、液压联合控制，推动板坯一侧壁与辊道中心平行，达到对中的目的。设计原理如下：

板坯由天车吊到切割受料辊道上后，其轴线与辊道中心线有一定的交角，该角度一般不大，头尾差一般不超过200 mm，误差角度一般在2 ？觷以内。

在辊道北侧设2个液压缸推钢点，间距3.7 m，当板坯放在辊道上时，两个推钢点从零位相前推，保持同步，当一个推钢点与板坯接触时，单个液压缸受力，继续向前推，当第二個推钢点与钢坯接触时，两个液压缸受力，当受力均匀时，停止推钢。两个推钢点返回到零位，两推钢点零位要求与辊道中心线平行。

在辊道南侧设止推挡板，防止液压事故后将钢坯推到辊道外侧造成更大事故。

板坯对中装置投入使用后，对中效果良好，钢坯切割线垂直度误差基本在0.5 ？觷之内，达到了轧钢对板坯的要求。

4.2 地坑式切割渣处理；

火焰切割渣下来后，温度较高，有600 ℃～800 ℃，比较粘，采用地坑式切割渣收集方法，切割渣收集效果良好，维护简单。

具体方案是在火焰切割机及辊道正下方建立地坑，坑底标高-4.1 m，地坑宽度6 m，地坑总长15.46 m，二次自动切割生产线中线北侧4.2 m处露出地面，四周设栏杆，坑底收集切割渣采用渣斗，渣斗容积为7 m3，渣斗放置在可移动渣斗车上，渣斗车可沿轨道运行，轨道中心距为2.77 m，渣斗车由卷扬机拉动，在地坑内来回行走。

4.3 采用激光定位，取消活动挡板

在火焰切割前，板坯要求按定尺划好线，这就牵涉到板坯的零位问题。通常的设计是在辊道中间设计一道活动挡板，挡板坯需要定位时，挡板升起，确定板坯零位，切割完成后，挡板落下，板坯沿辊道进入下一流程。此项目取消了笨重的活动挡板，以激光定位代替。依靠电气设计，完成该项动作。设备重量轻，投资少，能将二切后定尺公差控制在0～10 mm之内，满足定尺要求。

4.4 设备多采用液压传动，动作精度高，节约占地；

该项目中许多设备都采用液压做动力，如对中装置、垛板台、推钢机等，液压动作有精度高，冲击小、占地省的优点。

4.5 采用集中润滑系统

该项目采用集中润滑，润滑点有110个，集中润滑节省劳动力，润滑定时定量，排除人为误差，使设备运行更有保障。

5 结 语

采用自动切割生产线后，送中板热装热送比例明显提高，切割质量明显提高。降低了煤气消耗，能适应公司高焦炉煤气季节性供应紧张，均衡生产、缓解生产压力；还可以加快铸坯周转，降低板坯库存量。

参考文献：

[1] 李佳.浅谈中板厂热态板坯二次切割加工线工艺设计[J].江苏冶金，1999，（5）.