宣鋼小型軋鋼廠冷床優化改造

李芳

摘要：本文根據宣鋼小型軋鋼廠一小型車間冷床存在的寬度不足和冷卻能力無法滿足使用要求的問題，因地制宜的提出了冷床加寬改造和水冷改造的方案，改造后。滿足了工藝對冷床寬度的要求，提高了冷卻效果，取得了顯著成效。

關鍵詞：步進式；冷床；棒材；加寬；水冷

1前言

宣鋼小型軋鋼廠一小型生產線投產于1958年，設計生產能力為5萬噸，年。幾十年來。不斷采用先進的軋鋼技術進行生產線的技術改造。目前該條生產線已改造為年產80萬噸的全連續棒材生產線。

一小型生產線冷床本體采用步進齒條式結構，承擔著冷卻、對齊、移送棒材的任務。由長軸傳動裝置、動臺裝置、對齊裝置、靜臺裝置、矯直板裝置等組成。是2003年8月一小型車間半連軋改造時投入使用的，步進量為80mm，冷床面積為78m×8.992m。

2冷床優化改造前存在的主要問題

半連軋改造后，一小型車間的主要產品為φ12mm-φ18mm熱軋帶肋鋼筋，二切分軋制，成品最大軋制速度為15m/s。2009年6月，一小型生產線進行了全連軋改造及加熱爐拓寬改造，坯料長度由3.6米加長至9米，成品最大軋制速度提高至16m/s，年產量由60萬噸提高到80萬噸。同時，該生產線先后成功開發了φ12mm規格三切分和四切分，為生產線產能的進一步提高奠定了基礎。但是，冷床能力的不足成為限制該生產線產量進一步提高，質量進一步鞏固的關鍵問題。

2.1冷床寬度不足

一小型全連軋改造及加熱爐拓寬改造實施完成完成后，一小型車間坯料長度由3.6米加長至9米。一小型車間產品成品長度大部分為12米定尺材。有時也按市場需求市場9米定尺材，生產12米材時。上冷床倍尺長度為60米，生產9米材時，則需進行工藝調整，將上冷床倍尺長度調整為63米。為進一步提高軋線成材率，減少這些工藝調整。全連軋改造后擬將軋件上冷床倍尺長度由原來的60米倍尺優化為72米倍尺。目前冷床78米的冷床寬度無法滿足72米倍尺材上冷床的要求。

2.2冷床冷卻能力不足

隨著產量的提高，冷床散熱困難日益凸顯，動梁支架因受熱部位不勻，變形量不同造成每跨之間動，靜齒條相對錯位，移鋼時產生掛鋼，形成S形彎；靜梁支架受熱變形致使地腳螺栓被拉斷。支架處靜梁水平高度上升，而相鄰支架中部的靜梁受熱變形下沉，使靜梁整體垂直方向產生周期性波浪型彎曲。波峰波谷差值最大可達到80mm。嚴重的靜梁變形造成動靜齒條高低不齊。產生頂鋼、鉤掛鋼。這些問題嚴重影響了螺紋鋼質量、產量和成材率的提高。每次檢修，都需對局部部件進行大量更換來滿足生產需要，造成周檢時間加長。

同時，由于冷床距地面距離偏小，維護檢修時操作空間小、不便吊裝，造成冷床設備維護量大，工人勞動強度大幅提高。因此，對現有的冷床進行冷卻方式改造，提高冷床冷卻能力和冷卻質量，降低冷床床體的變形。

3冷床加寬改造

3.1寬度的理論計算

當上冷床倍尺長度增加到72米時，鋼材的熱膨脹系數取為1.2×10-5/℃，則72米熱態（按950℃計算）螺紋鋼的長度為72.82米；依據冷床寬度B=1.05～1.1Lmax，以此計算，上冷床倍尺長度增加到72米時，冷床寬度應為76.5米～80.1米，而一小型生產線的成品速度相對較高，故冷床寬度應取上限，即冷床寬度應達到80米方可保證正常生產。

在保證此寬度的基礎上，冷床寬度的進一步加寬可更好的提高冷床的冷卻效果，同時也可以進一步方便生產調整和操作。

3.2現場實際情況對冷床可加寬度的限制

全連軋改造后。一小型車間軋線較半連軋改造后有所加長。冷床沿軋線方向不遠處（現場為冷床東側）即為成品材火運線，火運線的東側則為廠區內公路運輸主干線。如圖1所示。

該條火車運輸線的存在，限制了冷床的進一步加寬。經與我公司物流運輸部門協調，為保證火車運輸的安全（需要有足夠的回轉半徑且與周邊構筑物保持足夠的安全距離），不建議該條火車運輸線變更位置。

而在不改變現有廠房結構及廠房外部建筑現有位置的情況下并考慮與外部建筑安全距離的情況下，允許冷床沿軋制方向加寬的距離為3米。故本次改造冷床加寬方案選擇將冷床由78米加寬3米變為81米冷床，可滿足72米材上冷床的要求，同時還可以提高了冷床寬度的利用率。

4冷床水冷改造

優化對冷床寬度的工藝要求，但仍未解決冷床冷卻能力不足，變形嚴重的問題。如何增強冷床的冷卻效果，我們制定了在動臺裝置、靜臺裝置設置循環冷卻水的強制冷卻方式。將動臺裝置、靜臺裝置及其支撐部位均涉及為空心方管結構，在其中直接通入循環水，循環水直接與動臺裝置、靜臺裝置的鋼制外殼接觸帶走冷床上鋼材的熱量，降溫效果勢必大大加強。同時，水流又不與鋼材直接接觸，不會影響的鋼材的性能。

為使冷床形成一個整體的水循環管路，冷床靜梁支腿、靜梁、動梁均為設計為端口封閉的矩形管結構，各支腿間用支腿連接管連通，靜梁和動梁之間用U形連接管連通，在冷床起始端安裝進水水包，冷床末端安裝回水水包，進水水包通過連接管分別與支腿、靜梁、動梁的進水口相連通，回水水包通過連接管與支腿、靜梁、動梁的出水口相連通。在支腿、靜梁、動梁的進水口的連接管處安裝進水控制閥，在支腿、靜梁、動梁的出水口的連接管處安裝回水控制閥，并與外部其他生產用水的循環冷卻系統連接，從而形成了一個冷床水冷循環管路，達到降低冷床周圍環境溫度，減少冷床受熱變形的目的。如圖2所示。

5結論

冷床加寬和水冷改造后，不僅滿足了72米倍尺上冷床的工藝需求，而且極大的提高了冷卻效果，保證了一小型車間生產線主、輔生產設備穩定運行的能力，提高了生產作業率，同時又降低了設備維護成本，減少了工人勞動強度，得到了應有的經濟效益。

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