导卫说明_卫可使用说明书

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1.棒材切分轧制导卫系统的应用与改进

2006-12-04 来源：中国自动化网浏览：207 [打印本稿] [字体：大小] 分享到：前言

莱芜钢铁集团有限公司（简称莱钢）由意大利DANIELI公司引进全连续式棒材及轻型材生产线，以生产圆钢、带肋钢筋为主，年产量近60万t。该生产线共有18架轧机，粗轧6架为悬臂式，中、精轧12架均为卡盘式；采取平立交替布置，其中14#、18～轧机为平立可转换机架。该生产线设计可进行带肋钢筋切分轧制。切分轧制与传统轧制工艺上不同之处是把一支轧件利用轧辊孔型切分成两支以上并联轧件，再利用切分导卫将并联轧件切分成单支轧件。该套轧机全部从国外引进，装备水平高，其工艺件种类繁多，结构复杂。尤其是切分轧制，因其工艺特殊性，对导卫系统要求更为严格。而实际生产过程中，出现问题也比较多。保证正常生产，加强工艺件基础管理之外，还工艺件国产化和适应性改进等方面进行了探索。2 切分轧制导卫系统

切分轧制过程中，导卫系统保证轧件准确进入孔型进行轧制之外，还有切分并联轧件作用。实际生产中，导卫系统保证轧制过程中轧件变形稳定性以及弥补孔型设计不足等方面也起着重要作用。该生产线切分轧制导卫系统安装位置不同，立式机架入口采用滚动导卫，水平机架入口采用滑动导卫；出口除切分机架为切分导卫外，其余均采用滑动导卫，其中中、精轧出口采用出口导管。滚动导卫一般为两轮，但切分轧制专用滚动导卫为四轮。

粗轧轧制速度低，来料断面大，对导卫冲击较大，采用简单滑动导卫。而中、精轧机一般采用带导卫盒滑动导卫，调整方便。滚动导卫对轧件摩擦小、夹持作用强，保证对轧件导向作用外，还可以有效避免倒钢。切分轧制专用四轮滚动导卫对轧件则具有一定矫直作用。方便调整，滚动导卫内部设计有专门调整机构，以调节导轮中心距，使导轮能够准确夹持轧件。同时为保证滚动导卫能够较长时间正常运行，对导轮轴承润滑以及导轮、夹板冷却要求非常严格。切分导卫主要包括切分导嘴、切分轮、分钢器、调整机构等部件，如图1所示。切分导嘴对预切分轧件进行导向，切分轮将轧件切开，分钢器使轧件彻底分开；调整机构用于调节切分轮间隙。出口导管其内部中空截面不同形状（矩形、圆形），分别中轧、精轧不同机架采用。

图1 切分导卫结构 3 系统适应性改进

切分轧制导卫系统使用初期，即出现了四轮滚动导卫不能正常运行、滚动导卫导轮频繁损坏、切分机架处经常堆钢、出口导管处粉尘严重影响操作等问题，直接影响了生产，并使备件成本居高不下。为此对切分导卫系统进行了改进。3.1 四轮滚动导卫润滑和冷却管路修复

四轮滚动导卫结构复杂，其内部油路、水路走向也比较复杂，如图2所示。制造原因，导卫盒体有铸造缺陷加工不当，造成油路、水路相通，使润滑和冷却功能相混，导卫无法使用。针对铸造砂眼问题，采取了以下方法修复：先把盒体砂眼处镗孔，然后镶套，将油路、水路隔开；同时，采取钻孔镶入销子方法对其它水路与油路相通处进行修复。

图2 四轮滚动导卫油、水路结构 3.2 轴承防尘盖设计加工

原设计中，滚动导卫轴承多数不带密封。轧制过程中，导轮直接夹持高温轧件进行高速旋转，使润滑脂很快流失，另氧化铁皮、冷却水等侵入轴承内部，使滚动体产生滑动摩擦，产热大而烧坏轴承，进而影响了导轮使用寿命。经详细分析导轮、轴承工作状态并考虑轴承外圈尺寸，设计出三种防尘盖用于滚动导卫。防尘盖外径小于轴承外圈外径1mm，内径略大于导轮轴直径。导轮旋转过程中，防尘盖外沿压轴承外圈上，随导轮一起旋转，既能封住轴承内部润滑脂不向外溢出，保证润滑效果；又能防止外部氧化铁皮等杂物落入轴承内部。3.3 切分导卫改进

针对切分轧制时切分导卫频繁粘钢进而造成堆钢问题，进行了分析，认为是切分导嘴设计不合理造成。原设计两片切分导嘴之间留给红钢空间偏小，切分导嘴分料棱与红钢接触过于紧密。而红钢塑性好，表面摩擦系数大，冷却水又不充足，一段时间后，摩擦脱落物逐渐积累，发生粘钢，进而堆钢。为此，重新设计了切分导嘴，将分料棱改为圆弧过渡，增大过钢空间。切分导嘴上开出冷却水路，强制冷却导嘴。

改造实施后，切分导嘴粘钢现象大大减少。针对随后出现切分轮严重粘钢问题，改造切分轮压紧碟簧和加强维护，减少了过钢时切分轮弹跳。3.4 水封器设计加工

轧制过程中，车间内弥漫着大量粉尘，直接影响对红钢运行状态观察，同时影响环境卫生、危害职工身体健康。粉尘主要集中轧制区，特别是轧机出口导管处。分析认为是轧制力大和轧制温度高，大量粉末状氧化铁皮弥散形成。原设计未考虑除尘装置，各机架后也没有足够安装空间。为解决此问题，利用一定压力轧机冷却水出口导管处形成水帘，吸收粉尘，粉尘随水排入沟进入沉淀池沉淀，即“水封除尘”。如图3所示，针对圆导管,设计了一种分离式水封器。出口半管，利用其壁厚空间，直接侧壁上打通主水路和喷水孔，实现水封除尘。

图3 水封器主体示意图

现场生产实际情况，从熟悉导卫结构入手，进行针对性分析并迅速解决问题，取了事半功倍效果。同时，对导卫系统适应性改进，使工艺件使用效果最大限度处于受控范围内，大大降低了备件消耗，有效保证了正常生产需要。

2.介绍了安阳钢铁股份有限公司高速线材轧机滚动导卫装置的概况、结构选择和应用要点，同时介绍了关键工艺参数的设计方法。实践证明，该设计方法科学合理，应用效果较好。

关键词：高速线材轧机；滚动导卫装置；结构选择；工艺参数设计前言

2001年7月建成并投产的安阳钢铁股份有限公司高速线材机组共有30架轧机。其中粗、中轧机组为14架轧机平立交替布置，预精轧、精轧、减定径机组为悬臂轧机，顶交45°无扭布置，采用平箱一立箱一椭圆一圆一圆一圆孔型系统。

在导卫装置使用上，结合该高速连轧生产线椭圆轧件的运行特点，偶数机架入口均采用滚动导卫。另外，精轧第1架(19#轧机)为减少轧件对设备的冲击，也采用滚动导卫；29#、30#轧机紧凑式布置，机架中心距仅150mm，导卫装置选用体积较小的静态三角导卫代替了滚动导卫。

2滚动导卫装置结构的选择 2．1导卫座结构选择

导卫座是滚动导卫的安装支撑系统，在导卫座的选择中应按以下原则进行：

(1)选择耐腐蚀材质以满足工作环境要求；

(2)尽量标准化、系列化以减少备件储备；

(3)要便于安装、调整，以减少停机时间；

(4)要有合理的结构和外形尺寸，保证不影响其他设备的安装。

基于以上原则，为安钢高线轧机选择设计了3种导卫座结构：

(1)4V、6V、8V、10V机架人口采用垂直方向固定、水平方向可调的整体导卫箱。

(2)12V、14V机架入口采用垂直方向、水平方向均可调整的组合导卫箱。

(3)预精轧后采用径向固定、轴向可调整的组合导卫座，垂直辊箱面板精密安装，安装精度可达0．15mm。2．2滚动导卫结构选择

滚动导卫总成一般由导卫盒体、导板、支撑臂及其调整装置、中间轴及其调整装置、导辊、导辊轴承、导辊轴、轴套、分油环、防尘盖、导卫尖、油气润滑系统和水冷却系统等20几个部件精密组装而成。2．2．1选择应遵循的原则

对导卫结构选择时应遵循以下原则：

(1)正确选择各部件材质并确定其配合问隙。

(2)根据各机架孔型的尺寸，孔型在轧辊上的配置情况，正确选择各部件外形结构，使之有利于安装和调整。

(3)合理设计导卫油气润滑和冷却水系统。

(4)根据孔型形状、尺寸，正确设计导辊、导板、导卫尖的孔型参数。2．2．2安钢高线轧机滚动导卫的结构

安钢高线轧机有5种滚动导卫结构：

(1)2V机架人口选用坚固的整体结构型平辊滚动导卫。

(2)4V、6V、8V、10V机架选用同一系列、不同型号的二辊式摩根型导卫。

(3)12V、14V机架选用四辊式摩根改进型导卫。

(4)16#、18#、19#、20#、22#机架采用摩根第6代RE35LJSX二辊式滚动导卫。

(5)24#、26#、28#机架采用摩根第6代RE20USX二辊式滚动导卫。

由于预精轧机后的轧件断面小，运行速度快，因此增设导卫尖以改善咬入状况。

3滚动导卫工艺参数设计

滚动导卫设计时，导辊、导板和导卫尖的孔型参数是重要的工艺参数，其设计合理与否直接关系到轧件能否顺利进入孔型轧制和稳定运行。3．1导辊工艺参数设计

导辊的主要工艺参数有：导辊的孔型半径R和孔型深度D，如图1所示。安钢高线轧机导辊孔型采用同弧形设计，轧件运行时保证面接触夹持，导辊与轧件的接触面积约为80％～90％。

式中，R孔为前一机架椭圆孔型半径；B为前一机架椭圆轧件的宽度。3．2导板工艺参数设计

导板的工艺参数有工作段长度L、工作段孔型高度D及圆弧半径R，如图2所示。

其R、D的计算公式如下：

R=R孔或R=R孔+△D=H／2+△2

式中，R、H分别为前一道次椭圆孔型的半径和高度；△1在0～5rnln之间取值；△2取值，一般粗轧为5．0～6．5rnm，中轧、预精轧机组为2．0～3．0mm，精轧、减定径机组为1．0～1．5mm；L取值，一般粗、中轧机组为50～100mrn，预精轧、精轧、减定径机组为15～40mm。3．3导卫尖工艺参数设计

为保证轧件顺利咬入，预精轧后的滚动导卫辅助设计了导卫尖。工艺参数主要有工作段的孔型高度B和工作段长度L，如图3所示。

B的计算公式如下：

B=H+△

式中，H为上一道次椭圆孔型的高度；△在2．0～3．6mm之间取值。

工作段长度L取值取决于前一道次椭圆孔型高度H；一般H≤7．5mm时，选择L=16～17mm；H>7．5mm时，选择L≥24mm。应用时的注意事项

4．1可靠固定与正确调整导卫座

由于导卫座所处的环境较恶劣，受冷却水侵蚀、轧件头尾冲击、氧化铁皮垢结、堆钢破坏等影响，因此必须可靠固定，操作中应经常进行点检，发现问题及时更换，防止事故发生。

导卫总成上线后，依靠导卫座可完成导卫与孔型的对中对正。导卫座的调整十分关键，2#、4#、6#、8#、10#轧机导卫座设有水平方向调整装置，垂直方向可在耐磨块下加调整垫板来调整对正轧制线。12#、14#轧机导卫座依靠简易调整装置在线完成水平方向、垂直方向对中。预精轧后的导卫座径向固定应精密安装，轴向固定可使用2．5倍的便携式光学对中仪，在辊环安装完成后进行轴向的调整和对中。4．2合理设定导辊开口度

滚动导卫开口度W是保证导卫有效夹持轧件的关键参数，如图4所示。

在开口度设定上主要应考虑以下因素：

(1)轧件能顺利进入轧槽轧制；

(2)满足微堆微拉轧制的料型变化；

(3)能保护导卫装置不承受较大的外力。

安钢高线轧机导辊开口度W设定为：

2#人口：W=1．08H：

4#、6#、8#、10#人口：W=1．05H：

12#、14#人口前排：W=H，后排：W=H+l：式中，H为前一道次的轧件高度。

预精轧后导卫开口度使用放大5倍的台式光学对中仪在上线前依靠放大后的调整模板来调整。

4．3定期维护滚动导卫

滚动导卫由20几个部件组成，其在生产线上使用环境十分恶劣，因此导卫的定期整体拆装维护十分关键。在维护中应严格控制：