廢邊處理設備在冷軋板帶生產線中的應用

湯瑞祥

（北京中冶設備研究設計總院有限公司 北京 100029）

1 背景

廢邊處理設備是冷軋板帶生產線重要的輔助設備，通常設置在圓盤剪附近。尤其是當冷軋生產線對產品的邊部質量要求較高時，就需要根據來料情況和成材率的要求對板帶進行4～50mm的切邊。對于連續生產的機組來說，需要設置廢邊處理設備，對切下的廢邊進行輸出處理，以保持生產線的連續性，常用的廢邊處理設備主要有碎斷剪、壓塊機以及廢邊卷取機三種形式，其中以廢邊卷取機的應用最為普遍。

2 設備特點

2.1 碎斷剪

碎斷剪也稱碎邊剪，主要用于中厚板（≥2.5 mm）精整線的廢邊處理，見圖1。圓盤剪兩側切邊經溜槽引至碎斷剪處（剪刃間隙以及兩側剪刃之間的距離可根據來料規格調整），直接將廢邊切至一定長度，直接滑落至廢料車等收集裝置，等待下一步處理。

碎斷剪的明顯優勢主要體現在中厚板生產線上，對于＜2.5 mm薄帶鋼和軟鋼而言，通常采用壓塊機或廢邊卷取機。

圖1 碎斷剪結構圖

2.2 壓塊機

圖2為壓塊機結構示意圖，廢邊絲經溜槽進入擠壓室，廢邊絲在擠壓室內被擠壓成方塊狀的廢料快，達到規定重量后由推板推出擠壓室，再通過廢料輸送裝置輸送到廢料斗中，等到下一步處理。

圖2 壓塊機結構示意圖

其動作順序為：填充液壓缸打開，便于經過溜槽的廢邊順利落入擠壓室空腔，然后填充液壓缸將邊絲推入擠壓室，待擠壓室廢邊絲收集至要求的量時，填充液壓缸將廢邊絲推至擠壓室后停止不動并持續加壓狀態，將廢邊絲壓縮在擠壓室的側壁。同時，壓縮液壓缸伸出，將擠壓室內的邊絲壓縮至規定尺寸，最后擠壓室門開啟，推板將廢料快推至廢料收集裝置。之后退板液壓缸、壓縮液壓缸、填充液壓缸復位，開始下一周期的動作。

壓塊機對于廢邊的處理包含集料（填充液壓缸將溜槽下來的廢邊絲推至擠壓室）、擠壓（壓縮缸將擠壓室內的廢邊絲壓成規定尺寸）、廢料處理等多個環節，相對于碎斷剪而言，其動作環節較多，且對液壓系統的要求很高，尤其是高強鋼生產時，液壓壓力很高，設備制造精度要求也很高，制造成本比較高。

2.3 廢邊卷取機

廢邊卷取機是將圓盤剪剪切下來的廢邊絲以廢卷的形式輸出的廢邊處理設備，是目前冷軋板帶生產線應用最為普遍的廢邊處理設備，目前國內在處理厚度≤2.5 mm，屈服強度≤700MPa的帶鋼廢邊絲時，大都采用該種形式（見圖3）。

待溜槽內堆積一定的廢邊絲后，推板推出，將其推至溜槽邊部（機械手可以抓取的位置），此時機械手伸出，抓取邊絲后縮回，此時邊絲貫穿卷軸中心。之后卷軸伸出，將邊絲卡在卷軸十字軸頭處，機械手松開，同時壓輥壓下，開始卷取。待卷取至既定尺寸時，液壓剪刀片由液壓缸驅動，剪短邊絲后，卷取芯軸抽出，廢卷由翻板推動，落至廢料小車，運輸至指定地點。

廢邊卷取機為機電液一體品，其基本動作包含取料、卷取、剪切、卸料等，采用電液混合控制。溜槽體積大，可同時收集兩側邊絲，溜槽的尺寸可以根據生產線空間進行布置，儲料能力較大。在卷取過程中，卷取速度略低于生產線速度，卷取速度需根據廢卷的增大隨時調整，防止過渡集料以及邊絲拉斷的現象。

根據設備結構的不同，機械手還可以安裝在液壓剪與卷取機之間，如圖4所示。

圖3 廢邊卷取機結構示意圖

圖4 機械手布置圖

圖5 空氣推進器式溜槽

針對厚度小于0.5mm的邊絲，其上料方式可以進一步簡化，如圖5所示。溜槽頂部及底部各設置一個空氣推進器，內有壓縮空氣，空氣推進器向安裝方向吹入大量的低壓、大流量的空氣，氣流將廢邊絲直引至卷取中心，完成上料動作。該取料方式僅適用于薄、軟鋼。不具備通用性，但在產線規格較薄的情況下，可以大大減小設備空間，整體設備較為緊湊。

3 結論

綜合廢邊處理設備的應用實際，碎斷剪大都用于強度較高、厚度大于等于2.5mm的厚規格帶鋼生產線；壓塊機常用于機組速度較低的生產線，由于其生產成本較高，生產線應用不多。廢邊卷取機用于處理邊絲厚度≤2.5mm的生產線，廢邊絲厚度越薄越能體現其優越性；且從制造成本和維護成本等方面綜合考慮，廢邊卷取機較壓塊機更適合高速生產的冷軋生產線。

［1］胡萬強.金屬廢料壓塊機液壓系統設計［J］.機床與液壓，2012（11）.

［2］吳秀杰.碎邊剪的結構與參數設計［J］.冶金設備，2009（Z1）.