淺談特鋼小棒冷床的設計

摘要：在鋼鐵工業軋鋼生產中，根據棒材生產工藝實踐，提出了對特鋼軋制的更高要求，提出了關于如何提高輸入輥子、裙板的本體壽命，提出了如何保證棒材表面質量。

結合國內設計制造的實際情況，本文將主要設備特鋼小棒冷床的設計和應用問題進行初步探討。

關鍵詞：耐磨；防滑傷；減少黑印子

一、特鋼冷床主要特點如下：

1、輸入輥道上輥體材料QT500-7，表面鑲嵌耐磨合金套，合金套有球鐵套、碳化鎢套、高鎳鉻合金套及陶瓷鑄鋼套，根據不同廠家需要配備；

2、提升裙板上表面及側面、導板側面、摔直板（或副矯直板）上表面鑲嵌耐磨襯板；

3、矯直板第一個齒槽表面鑲嵌耐磨襯板；

4、齊頭輥子采用高鎳鉻合金材料；

5、為消除冷卻黑印、減輕相變彎曲、改善性能均勻性，冷床固定齒條為與步進方向呈傾斜3°布置或動靜齒都與步進方向呈傾斜5°布置。

6、為減少棒材表面劃傷，輸入輥道及裙板側面增加立輥，立輥采用油氣潤滑；

二、冷床技術性能參數計算公式：

A） 冷床的寬度B 公式（1）

B=（1.05—1.1）V軋MAX

B——冷床寬度，m；

V軋MAX——成品軋件最高軋制速度，m/s；

B） 冷床制動端長度L制

L制=1.1*V2/2gf 公式（2）

L制——制動端長度，m

V——成品軋件最高軋制速度，m/s；

g——重力加速度，N/kg；

f——摩擦系統，一般取0.4—0.6；

C）冷床長度L

L=1000QtA/G 公式（3）

L——冷床長度，m

V——成品軋件最高軋制速度，m/s；

Q——軋機小時產量（t/h）

A——步進冷床齒距（m）

t——鋼材冷卻時間（h）；t與鋼材規格、環境氣流情況等有關，棒材斷面可近似用下式計算：

t=g△t/F

g——鋼材單位長度重量（kg/m）；

△t——重1kg散熱面積為1m2的鋼材冷卻時間（h）

F——每米長度鋼材的散熱面積（m2）

三、特鋼冷床設備主要部件的設計

1.冷床入口輥道的設計

入口輥道前段為平輥，后8個輥子為轉折輥道，轉折輥道實現輥面由水平向冷床上鋼輥道12度傾斜角之間的平緩轉折；輥子傾角0～12度，輥面鑲高鎳鉻耐磨合金套，厚度10mm；輥子型式加工成對稱結構，具有兩端互換性。獨立傳動形式，變頻電機直聯，速度可變頻調速，略高于終軋速度，避免前后軋件的追尾。

2.帶裙板輥道的設計

帶裙板輥道位于加速輥道后，全長分為制動段、標準段、尾段；機架由HT350鑄鐵制成；輥子傾角12度，輥子型式與入口輥道相同；導板地腳螺栓孔為腰形孔，以允許各鑄件的受熱膨脹。提升裙板上表面、輸入側表面，導板上表面、輸入側表面，矯直板第一個齒的輸入側上表面鑲嵌高鎳鉻耐磨合金耐磨襯板，確保固定牢，便于更換；各裙板之間通過銷子相互鉸接； 在每個外側墻板上部，鉸鏈安裝1組制動蓋板，蓋板通過手動打開和關閉，蓋板打開和關閉的個數由冷床輸入輥道上軋件的速度來確定。提升裙板具有高、中、低3個停止位，切分軋制時使用高低2個位置，單線生產時高、中、低3個停止位都用。分鋼器位于裙板輥道入口，主要用以避免頭尾上鋼干涉，內側鑲嵌耐磨合金襯板。弧形固定擋板位于裙板輥道末端，用來止擋到輥道末端還沒有完全停下來的棒材。

3.矯直板的設計

齒形板左端通過加工面與導板精確定位，并通過螺栓固定，這樣保證更換齒板時更精確的重新定位。冷床定齒條一端端部靠在矯直板框架內則，動齒條交錯布于矯直板之間，驅動軋材前進。

4.冷床的設計

動梁支架底部兩端安裝支撐輪，支撐輪落放在冷床傳動長軸上的偏心輪上，其中一組支撐輪帶輪緣，以保證整個動梁支架位置不會串動。動齒條平行、垂直安裝在動梁支架上。靜梁部分與動梁安裝類似，只是靜梁是固定安裝在土建上。沿冷床長度方向上平行方向上安裝2根傳動軸，垂直方向上中間布置2組或3組傳動電機。每臺電機通過2臺雙出軸蝸桿減速機將動力傳遞到2根傳動軸，帶動偏心輪轉動，從而形成動梁運動軌跡。

為消除冷卻黑印、減輕相變彎曲、改善性能均勻性，冷床固定齒條為與步進方向呈傾斜3°布置或動靜齒都與步進方向呈傾斜5°布置。為保證冷床整體剛度和強度要求，以及底部的對流通風效果，所有動-靜齒條和其傳動系統的梁、支架均采用H型鋼制作； 在冷床本體最后一個齒槽內設軋件計數裝置若干，以便控制卸鋼根數。

5.對齊輥道的設計

對齊輥道通過軸承座安裝在獨立的支架上，所有輥道由齒輪馬達通過鏈條單獨變頻傳動。輥身斷面為槽形，其對應此段靜齒條也加工成槽形，防止坯料散開；輥面為高鎳鉻合金套，增加耐磨性。齊頭輥道出口30米靜齒條全部增加導向板，避免小規格螺紋鋼在撞齊過程中左右串鋼，前30米動齒板上焊接齒形搭板，防止坯料撞擊動齒板。

6.冷床下料系統的設計

鏈式編組機頻繁啟制動，每當冷床卸下一根鋼后，電機啟動，按設定移送步距運行后立即制動。冷床有節奏地卸鋼，排鋼鏈也有節奏地按上述規律實現步進移鋼動作。移鋼小車運動軌跡為矩形；小車升降由液壓缸驅動，小車移動由交流變頻電動驅動；輸出輥道每個輥子交流變頻電機單獨傳動，輥子電機頻繁啟動/制動，正反轉；輥子兩端由滾動軸承支承，輥道設蓋板及側擋板；輥子材質為45鋼熱軋無縫鋼管；

7.冷剪前輥道的設計

每個輥子交流變頻電機單獨傳動，輥子電機頻繁啟動/制動，正反轉；輥子兩端由滾動軸承支承，輥道設蓋板及側擋板；輥子材質為45鋼熱軋無縫鋼管；有蓋板和側護板，蓋板設側立輥導向。

四、其他部件和配套系統

特鋼小棒冷床設備另外的部件有：液壓系統、電氣系統、潤滑系統不在本文一一論述。

五、結論

特鋼小棒冷床設備涉及多個系統的設計，在保證提高棒材質量的前提下，選擇合理的參數，滿足鋼廠客戶要求，設計考慮保證穩定運行，可靠性和作業率高，充分發揮設備的功能。

參考文獻：

[1]《小型型鋼連軋生產工藝與設備》

作者簡介：沈琴霞，女，江蘇省江陰市人，漢族，職稱：助理工程師，學歷：大專；研究方向：冶金機械。