本文介紹某廠擴建熱軋帶鋼的連續退火酸洗生產線的主要設備,結構特性及工藝特點。

????退火酸洗線工藝流程

????該生產線的工藝流程為:上卷→開卷→卷紙→夾送校直→入口剪切→焊接→退火爐→噴水急冷→烘干→破鱗→噴丸→酸洗→預清洗→硫酸酸洗→刷洗→1#混酸酸洗→刷洗→2#、3#混酸酸洗→刷洗→清洗→干燥→平整→帶鋼檢查→出口剪切→卷取→墊紙→打捆→稱重。

???該退火酸洗機組還配有一條鋼卷準備線和鋼卷的研磨線(CGL,coilgrindingline)。鋼卷準備線的工藝流程為:入口送卷鞍座→送卷小車→開卷→夾送平整→入口剪切→側導裝置→糾偏裝置→側導和張緊裝置→圓盤剪和側邊剪→出口剪切→側導裝置→張緊裝置→卷取→墊紙→打捆→稱重。鋼卷研磨線的工藝流程為:入口送卷鞍座→送卷小車→開卷機→卷紙→夾送平整→入口剪切→側導裝置→焊接→研磨→出口剪切→卷取→墊紙→打捆→稱重。????



??????????????????????圖　生產配置及成品率示意圖

????生產線的特點

????該生產線綜合了不銹鋼帶材生產領域先進的退火酸洗技術及設備,以保證生產順暢、合理、高效。

????1?：入口、出口段

????入口段有兩臺開卷機,為了準備適合于焊接操作的帶卷頭、尾部,每臺開卷機本身帶有完整的送料、矯直和剪切設備。1#、2#開卷機采用單頭4瓣式漲縮卷筒開卷機,卷筒脹縮范圍540～620mm,面寬近1700mm,開卷速度最大可達160m/min,采用液壓系統自動對中,采用矢量控制200kW交流電機減速機的驅動,鋼帶壓下輥由雙向液壓缸驅動,壓輥旋轉由液壓馬達驅動。與開卷機配套的卷紙機由交流電機減速機驅動,采用雙錐頭形式,調節電機轉速可調節卷紙張力。

????焊機是采用MIG焊接工藝的剪切弧型設備。該機器包括一臺固定剪和橫向夾持器,在剪切操作之前夾住兩個尾部,直到焊接周期完成后再將軋件松開,這就保證尾部穩定、可靠地對齊。新型焊機操作簡單功能齊備,焊接帶厚:2.0～6.0mm,最大寬度達1350mm,焊接速度在0.2～40m/min。

????整條生產線包括入口和出口兩套活套,均為地坑式4層水平活套?；钐子芍餍≤嚭鸵恍┮苿拥闹涡≤嚱M成。系統的主要特點是當活套充滿時,每個移動支撐小車一個一個地離開,通過一個特殊的凸輪裝置保持在合適的位置,這種裝置防止運動脫離位置,直到活套為空時由主小車收集支撐小車。入口活套最大儲存帶鋼量為500m,帶有11件移動支撐小車;出口活套最大儲存帶鋼量為400m,帶有10件移動支撐小車。

????出口段包括一臺4輥平整機、檢查站和帶卷自動打捆、稱重結合在一起的卷取站以及用于帶卷儲存和傳送的步進梁運輸系統。平整機最大平整率可達2%,有效地消除了退火鋼帶的屈服平臺,改善了力學性能和板形。

????2：?退火冷卻段

????退火爐為水平懸索式連續退火爐。以天然氣為燃料,為使工作效率最高采用連續隧道型。熱處理段分為預熱區,明火加熱區,水冷初冷區,水冷終冷區,干燥段,各段長度分別為:40m,4×15m,3×5m,3×5m,1×5m。附帶支撐輥,總長約155m。處理奧氏體不銹鋼時,工藝段速度80m/min。下面以奧氏體不銹鋼為例說明各段特點。

????預熱段利用直燃式加熱段的燃燒氣體將帶鋼在進入直燃式加熱段之前預熱到400℃左右,并帶有熱回收裝置,通過一臺風量107530Nm3/h的變頻調速風機來排出爐氣,保證爐壓并進行熱量回收。

????加熱段分四段直燃式,每段安裝30個噴嘴,共120個。退火溫度為1100℃,爐膛蓄熱體最高溫度可達1250℃,預熱段和每一加熱段均安裝有氧含量測量儀和熱電偶。在不同的爐段之間安裝圓盤型輥道支撐組件,共裝5個,允許在線快速換輥。每個圓盤輥組件裝有兩個陶瓷纖維支撐輥。

????初冷、終冷區各有三段噴水急冷,噴水系統采用特殊設計。初冷區的3段每段包含板帶上下各10套噴管,每條噴管安裝4個噴頭,每個噴管裝有一個手動調節閥和一個壓力計,經過初冷段后板帶溫度由1100℃降至約500℃左右。終冷區包括冷卻段的三段冷卻箱體。每一冷卻段安裝了11套AISI304不銹鋼噴水管,每條噴管安裝8個噴頭。相鄰噴水管的噴水頭交錯分布確保噴水均勻,經過終冷段后板帶溫度應降至80℃以下。

????干燥段包括擠干輥,空氣噴吹和8套熱空氣噴嘴烘干,將鋼帶表面干燥。

????3?：破鱗與酸洗

????破鱗機與拋丸機聯合使用,有效進行酸洗前除鱗。濕式破鱗機結合噴水技術,可沖洗帶鋼表面及機器上的粉塵或鐵鱗,同干式破鱗機相比可保證機器附近的環境比較清潔。破鱗機與拋丸機聯合使用,減少了噴丸機的負荷。同時,由于帶鋼繞著小直徑工作輥彎曲的作用,在入口、出口輥式張緊裝置上產生很大的張力導致有效地破鱗,使得材料比較平直地進入噴丸機和酸洗段,從而保證這些后續的除鱗設備正常、有效地作業。噴丸機有四臺,型號為HB-4/1601-100。輪子采用變頻調速電機傳動,噴丸速度52～78m/s。根據不同工藝要求,可靈活調整噴丸機負荷。

????酸洗機組包括化學酸洗、刷洗、清洗和烘干等幾部分設備組成,其中硫酸段長度34m,混酸段長度102m,機組的最大工藝速度100m/min。以處理AI?SI304為例,鋼帶寬度1160mm,厚度2～6mm,則經過硫酸酸洗段時間約20s,酸液金屬含量大于65g/l;經過混酸酸洗段時間約61s,酸液金屬含量40g/l。刷洗機的設置可有效清理鋼帶表面的鱗片,提高酸洗效率。酸洗機組設有酸再生與循環裝置,提高酸的利用率。

????4?：自動控制系統

????安裝的自動控制系統用于動作、順序、平整機控制、傳動和流體、工藝參數采集和帶鋼片斷跟蹤的一級工藝控制。采用全面集成的用于退火爐、帶鋼清理和酸洗段的集散式控制系統(DCS),特殊儀表和成套裝置等。一級控制系統采用西門子硬件(Si?maticS7和TDC傳動控制),以SimaticS7系列PLC為基礎,硬件采用標準部件,如機柜、供電裝置、CPU、通訊處理器、功能模塊、數字IO模塊、模擬IO模塊等?？刂葡到y通過以太網TCP/IP協議監控計算機接口,主、從站點采用PROFIBUS現場總線連接。自動控制系統實現采集質量數據,全程跟蹤工藝,優化生產;實現生產重現,自動診斷系統幫助減少維修,精確控制退火爐溫度。通過酸液成分自動分析和控制,有效利用酸液,優化酸洗工藝;精確控制平整機伸長率,保證力學性能和表面光潔度均勻。

????5?：環保

????不銹鋼退火酸洗生產線會產生大量的廢酸、廢水與廢氣。廢水主要來自酸洗段刷洗水、濕式破鱗機的補充水和冷卻段排出水。廢酸來自硫酸酸洗系統和混酸酸洗系統。廢水通過裝備有水力旋流器的鐵鱗沉淀池和以砂作為媒介的濾清池處理后循環利用。廢酸則分別收集入各自儲槽,通過中和、絮凝、過濾、濾清處理工藝使之達到排放要求。

????硫酸酸洗槽、刷洗槽、混酸酸洗槽、清洗槽頂蓋均裝有排霧管道,經安裝到車間外的風機將所有酸霧回收。硫酸酸霧經過SOX處理系統,噴水吸收?；焖崴犰F通過NOX系統,采用堿液噴射和SCR催化法回收。經過處理后的氣體達標排放。
該生產線采用了成熟的生產工藝,并在退火爐熱回收裝置、冷卻段工藝、酸洗工藝與酸回收方面都有所創新。整條作業線過程控制采用了集散式自動控制系統,實現質量、產量、能源節約和環境保護的高效運行。

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