炉卷轧机的传动特点与自动化概论

刘博

摘 要：随着经济的持续发展，我国钢铁的需求量日益增加，相关企业的发展战略逐步转变为发展高技术含量，高附加值的合金钢材以及市场需求量较大的特殊精品钢材。炉卷轧机属于热带钢轧机的范畴，在设计过程中主要是用2个卷曲炉配合可逆式精轧机进行生产，可以实现不同道次的可逆轧制生产，主要用于硅钢，不锈钢等特殊钢材的生产。

关键词：炉卷轧机；传动特点；自动化

随之科技的不断发展，炉卷轧机的各种性能得到了全面的提高。我国薄板以及热轧带钢的总产量比较低，一直处于紧缺的情况，炉卷轧机建设的时间比较短，可以生产不同的钢材，投资相对低，很多企业开始研究炉卷轧机的应用，并且取得了良好的效果。

一、炉卷轧机的基本构成及其特点

（一）卷取炉

卷取炉是炉卷轧机的核心设备，一般情况下会对称的布置在主机的两侧，这种设备主要的作用是在钢材轧制生产的过程中依据事先设定完成的程序卷取带卷，通过加热使其保持在一定的温度范围，以此来保证钢材的整体质量达到要求。卷取炉包括燃烧系统，控制测量系统，卷圈鼓总成，夹送导向设备以及设备的本体[1]。

燃烧系统中烧嘴具备火焰检测以及自动点火的功能，在生产的过程中利用交替的开关以及带有短焰的燃烧器实时控制以及测量炉内的温度，保证温度的变化在合理的范围之内，确保产品质量达标。设备的本体包括耐火材料，炉壳等等，通常在设计时采用密封的结构，在底部配备3块左右的炉门，以此来保证带卷顺利进入设备的本体之中，保证设备密封效果良好，通过这种设计可以帮助企业提高节能的效果。夹向导送设备主要的作用是平稳的将带卷的端头引导至卷鼓槽口之内，减少卷取期间产生的各种冲击。

（二）炉卷轧机

当前应用范圍最广的炉卷轧机是四辊可逆式轧机，这种设备主要包括轧机的本体，板形与板厚的控制系统，主传动系统，辅助系统，在线轧辊磨削装置。

二、炉卷轧机的传动特点

炉卷轧机要求制动平滑与传动电机具有一定的快速性以及调速的范围。其中，主轧机与拉辊，卷取机的部件的电气传动系统应当协调一致进行工作。主轧机的电控系统需要具备准确停车以及自动检测的功能。左右卷取机电控制系统需要具备张力自动调节的功能。在操作结束之后，电机系统应当处在带卷制动的状态，在带钢头里轧辊时，主电动机应当立即停车，在这个过程中需要保证卷取电机在正常操作的状态之下转过一定的角度，随即进入制动的状态，使带钢离开设备之后哦可以在卷取机遇拉辊之间形成一定的张力[2]。

三、炉卷轧机的生产线布置情况

当前，我国相关企业炉卷轧机生产线布置主要采用1+1布置型，1+1+3布置型以及单机架布置型，双机架串列布置型，企业在选择是需要依据自身的情况采用合理的方式，全面提高自身的经济效益。

通常情况下，如果企业的炉卷轧机主要用于生产中板，可以采用单机架布置型，如果企业主要的产品是钢卷需要根据厂房的面积，产品的最小厚度以及年产量等指标选择合理的生产线布置方式。未来1+2型的生产线将会成为主要的发展趋势。

四、炉卷轧机的自动化

（一）炉卷轧机自动化的主要内容

炉卷轧机的自动化包括多方面的内容，首先是卷取机自动进行起步，同主设备共同起步来加速达到工作所需的速度。同时炉卷轧机需要依据轧制生产的速度和压下的数量来选择合理的减速制动开启时间，及时发出停机以及减速制动的信号。设备需要具有自动将槽口调整到适合接受原料位置的功能，轮流使用两个槽口进行原料的接受。卷取机在材料的卷筒之上带钢卷绕的圈数可以实现自动化的控制，保证圈数与设计要求一致。在生产的间歇期间，卷筒需要进行单向的低速运转，导板可以自动升降。拉辊需要自动选择20mm，200mm以及压紧，保证产品的最终质量达到要求[3]。

（二）卷取机的自动化

卷取机的自动化装置主要包括带电节点的指针式指示器，自整角接受机器以及在二者之间起到连接作用的电磁离合器。在设备进行自动化工作的过程中，自整角发送机带动自整角接收机，主轧机的电动机主轴同发送机的轴相连。在生产过程中，带钢的头部从检测器通过时立即产生接通电磁离合器的指令，自整角接收机的轴同指针指示器结合，此时指针从原来的位置移动到接触的装置中，这个过程也准确的反映出带钢移动的距离，当材料进行槽口的位置时，接触的装置与桥式的接点进行连接，卷取机立即开始工作。同时，导辊，送料辊，卷取机遇主轧机共同加速至工作所需要的速度，此时离合器断电，指针也在弹簧的反作用力的情况之下回到最初的位置，整个的自动化操作过程得以完成。

（三）卷取机的起动

卷取机的起动性能直接决定了钢材生产能否顺利完成，因此应当合理的控制起动速度，如果速度过快会导致带钢脱离槽口，钢材不能够完成咬合，移动速度明显降低，由此会出现活套堆积，因此企业需要高度重视卷取机的起动情况[4]。

通常情况下，卷取机的起到方式包括两种。第一种方式是在咬钢的同时主轧机立即加速，卷取机与主设备同步到达生产所要求的速度，通过张力进行调节，这种方式可以明显缩短生产的周期，但会产生较大的冲击电流。第二种方式是卷取机用较低的速度进行咬钢，根据机电系统的相关性能逐步达到与主设备相同的速度轧机采用稳定的速度进行供给材料，当卷取机与主设备之间形成张力时同步进行加速，这种启动方式张力数值比较稳定，容易控制，产生的电流冲击相对比较小。这两种启动方式各有特点，为了避免出现活套堆积等方面的问题，需要保证起到时少卷的带钢长度与达到一定速度后多卷的带钢长度数值相等，以此来保证钢材的质量。

结束语

炉卷轧机的应用涉及多个技术环节，企业应当结合自身实际情况，加强生产工艺的控制，全面提高产品的质量。

参考文献

[1]张雪荣，李艳玲，陈燕才，张堂正，李华.现代炉卷轧机的技术特点及发展趋势[J].武钢技术，2013，51（04）：59-62.

[2]周颖，王志勇，赖于民，夏宇，叶金龙，陈建太，竺培显，王应武.1725mm双机架炉卷轧机轧制钛板卷的技术研究[J].稀有金属材料与工程，2014，43（03）：717-721.

[3]韩晨，孙付涛.炉卷轧机应用于有色金属板带材生产工艺分析[J].上海有色金属，2015，36（03）：131-137.

[4]韩晨.有色金属利用炉卷轧机生产的可能性技术分析[J].中国重型装备，2015（04）：8-13.

（作者单位：中铝沈阳有色金属加工有限公司）