矫直机是对金属型材、棒材、管材、线材等进行矫直的设备。矫直机通过矫直辊对棒材等进行挤压使其改变直线度。一般有两排矫直辊,数量不等。也有两辊矫直机,依靠两辊(中间内凹,双曲线辊)的角度变化对不同直径的材料进行矫直。主要类型有压力矫直机、平衡滚矫直机、鞋滚矫直机、旋转反弯矫直机等等。
矫直机的矫直过程 辊子的位置与被矫直制品运动方向成某种角度,两个或三个大的是主动压力辊,由电动机带动作同方向旋转,另一边的若干个小辊是从动的压力辊,它们是靠着旋转着的圆棒或管材摩擦力使之旋转的。为了达到辊子对制品所要求的压缩,这些小辊可以同时或分别向前或向后调整位置,一般辊子的数目越多,矫直后制品精度越高。制品被辊子咬入之后,不断地作直线或旋转运动,因而使制品承受各方面的压缩、弯曲、压扁等变形,最后达到矫直的目的。
矫直机技术参数
二辊精矫滚光机主要技术参数
项目 |
单位 |
规 格 型 号 |
RD15 |
RD20 |
RD35 |
RD60 |
RD80 |
RD100 |
RD150 |
RD200 |
RD250 |
棒材
直径 |
mm |
Φ4-15 |
Φ6-20 |
Φ8-35 |
Φ12-60 |
Φ15-80 |
Φ30-100 |
Φ50-150 |
Φ80-200 |
Φ130-250 |
屈服
强度 |
N/mm |
≤1100 |
≤1100 |
≤1100 |
≤1100 |
≤1100 |
≤1100 |
≤1100 |
≤1100 |
≤1100 |
原始
曲率 |
mm/m |
≤4 |
≤4 |
≤4 |
≤4 |
≤4 |
≤4 |
≤4 |
≤4 |
≤4 |
表面粗糙度 |
Ra |
≤3.2 |
≤3.2 |
≤3.2 |
≤3.2 |
≤3.2 |
≤3.2 |
≤3.2 |
≤3.2 |
≤3.2 |
矫直
精度 |
mm/m |
≤0.3 |
≤0.3 |
≤0.3 |
≤0.3 |
≤0.3 |
≤0.3 |
≤0.3 |
≤0.3 |
≤0.3 |
滚光后
粗糙度 |
Ra |
≤0.4 |
≤0.4 |
≤0.4 |
≤0.4 |
≤0.4 |
≤0.4 |
≤0.4 |
≤0.4 |
≤0.4 |
矫直
速度 |
m/min |
10-30 |
10-30 |
10-30 |
10-30 |
10-30 |
10-30 |
6-20 |
6-20 |
6-20 |
主电机功率 |
KW |
11×2 |
20×2 |
20×2 |
55×2 |
75×2 |
110×2 |
180×2 |
400×2 |
480×2 |
七辊矫直机主要技术参数
项目 |
单位 |
规格型号 |
RD20 |
RD60 |
RD80 |
RD100 |
RD150 |
RD200 |
RD250 |
棒材
直径 |
mm |
Φ6-20 |
Φ12-60 |
Φ20-80 |
Φ30-100 |
Φ50-150 |
Φ80-200 |
Φ130-250 |
屈服
强度 |
N/mm2 |
≤1100 |
≤1100 |
≤1100 |
≤1100 |
≤1100 |
≤1100 |
≤1100 |
原始
曲率 |
mm/m |
≤20 |
≤20 |
≤20 |
≤20 |
≤20 |
≤20 |
≤20 |
矫直
精度 |
mm/m |
≤1 |
≤1 |
≤1 |
≤1 |
≤1 |
≤1 |
≤1 |
矫直
速度 |
m/min |
10-60 |
10-75 |
10-75 |
10-75 |
10-60 |
10-60 |
10-45 |
主电机功率 |
KW |
30×2 |
75×2 |
90×2 |
132×2 |
230×2 |
480×2 |
520×2 |
型钢辊式矫正机基本参数系列
序
号 |
辊距
(毫米) |
辊
数 |
轧件最
大高度
(毫米) |
最大塑性
弯曲力矩
(千牛·米) |
轧 件 的 最 大 尺 寸 |
最大矫
正速度
(米/秒) |
备
注 |
圆钢 |
方钢 |
钢轨 |
角钢 |
槽钢 |
工字钢 |
毫米 |
毫米 |
公斤/米 |
NO |
NO |
NO |
1
2
3
4
5
6
7 |
160
200
300
400
500
600
800 |
>13
>9
9
9
9
7
7 |
40
60
70
90
110
140
200 |
1.8
2.4
6.8
14.5
33.5
54.4
106 |
20
35
50
60
85
100
125 |
18
30
45
50
80
90
115 |
—
—
5
8
18
24
38 |
—
5
8
10
12
16
22 |
—
6.5
10
12
18
22
36 |
—
—
10
16
18
22
36 |
2
2
2
2
1.5
1.5
1.2 |
开
式 |
8
9
10 |
1000
1200
1400 |
7
7
7 |
250
280
320 |
179
223
— |
140
160
— |
130
150
— |
43
65
— |
25
—
— |
40
—
— |
50
63
— |
1.2
1
0.8 |
开式或闭 |
国内外研究动态
国内现有设备情况
我国已有中厚板轧机31套,正在建设或计划建设中厚板轧机约24套,中厚板轧机合计约55套(未含台湾),中厚板年生产能力约六千多万吨。中厚板轧钢厂热矫直机有近一半已进行了技术改造,安装了新型四重式11辊、上辊或下辊可整体倾动、可快速换辊的恒辊距矫直机。还有一半热矫直机和多数冷矫直机是50~60年代的台式矫直机。目前国内外钢板矫直机均是恒辊距矫直机,或少数双恒辊距矫直机。
发展状况
国际知名的的冶金设备供应商(德国的MDS、SMS-Demag和日本的MHI 等)不断提高矫直机性能,使高刚度、全液压和自动化功能更强,对钢板的矫直效果更好。应用技术一般有预应力机架、液压平衡系统、换辊装置、压下系统(AGC)、弯辊系统(APC系统)、辊系分组传动或单独传动等。
对于矫直机传动系统而言,普遍采用电机、减速齿轮分配箱、安全联轴器、万向联轴器到矫直辊的传动方式。矫直机矫直钢板时,由于长度方向发生塑性变形,导致钢板与矫直辊速度差可达到3%,因而产生附加扭矩,以往的整体传动易导致接轴和齿轮损坏,同时当矫直辊与钢板产生速差时,钢板打滑现象会损伤表面, 为了避免这些现象的发生,矫直辊尽量采用单独传动或分组传动,同时还可用于控制张力。
目前,国内外宽厚板矫直机现状介绍,公司及产品发展简述
国际上比较著名的轧钢设备生产商主要在德国、日本等西方发达资本主义国家。例如德国的德马克、西马克,日本的三菱重工等大集团。
(1)MDS 制造的矫直机
MDS 是世界上制造矫直机最多的厂商, 自1982 年以来为世界各地共提供22 台厚板矫直机,其中较典型的有9辊冷矫直机(1997年在奥地利投产)、15 辊冷矫直机(1998年在瑞典投产)和1993年在中国台湾的11 辊热矫直机。
(2)SMS 制造的矫直机
SMS 设计制造的宽厚板矫直机较少,仅6 台,且多为冷矫设备。90 年代以来,为宽厚板厂提供的冷矫直设备均为HPL (High Performance Leveller)型。
(3)MHI 制造的矫直机
MHI 自1984 年以来共为日本和韩国的3套宽厚板轧机提供3 台热矫直机,3台的型式各不相同(见表3) ,其中著名的川崎水岛厂的15 辊伸缩式矫直机,其最大矫直力达41000 kN ,属当时世界第一重型矫直机。
我国20世纪五、六十年代的大部分矫直机的辊系都采用大节距大工作辊,矫直厚度范围仅在4~5倍,支承辊承载能力低,使矫直能力低下,且工作辊轴承座是整体、固定不可调节的,造成矫直钢板质量低,产品成材率低。
厚板矫直技术在我国起步较晚,且理论研究较生产落后的现象突出,经过近些年来工业的发展和自身技术的进步,矫直机的性能和各项参数都有了很大的改善。钢板的宽度、厚度及长度规格也在不断扩大。
2005年3月1日投产的宝钢5m热矫直机由SMSD设计,是全液压9辊调节矫直机。最大矫直力可达44000KN,钢板的矫直温度范围也较宽:400~1100℃,钢板的厚度范围在10~80mm,宽度可达4800mm,矫直速度也达到0.5~2.5m/s。其矫直机电动机功率为220KW。舞阳轧钢厂生产的最厚钢板能达到700mm(900mm厚钢锭生产,不保探伤)。
目前,厚板矫直机已由二重式发展到四重式,辊子为倾斜布置、成组换辊,并设过载保护装置,机架采用预应力框架结构,增大刚度。四重式矫直机,在结构和辊系布置上做了很大改进,改变了原有二重式热矫直机矫直质量不理想、辊距大、矫直能力低、维修不便等缺点,使矫直厚度范围扩大到10倍左右。使矫直机向自动化、全液压、高负荷、高刚度、多功能、强力矫直技术发展,即采用第三代矫直机,进一步提高钢板表面质量。
序号 |
厂名 |
轧机规格(宽度×辊数) |
热矫直机型式 |
切边剪型式 |
定尺剪型式 |
万吨/年 |
投产/改造 |
说明 |
1 |
宝钢厚板厂 |
5100×4(立辊四辊) |
四重式9辊 |
滚切式 |
滚切式 |
140 |
-2005.5 |
引进德国SMS技术,设备国内合作制造,引进技术交流 |
2 |
鞍钢厚板厂 |
4300×4 |
四重式9辊 |
滚切式 |
滚切式 |
100 |
1993/-2003 |
引进旧设备,引进技术交流 |
3 |
舞钢厚板厂 |
4200×4 |
四重式11辊 |
滚切式 |
滚切式 |
60 |
1979 |
国产,1998年引进双边剪技术投产,待改造 |
4 |
浦钢厚板厂 |
4200×4+3500×4 |
四重式11辊 |
滚切式 |
滚切式 |
75 |
1991/ |
轧机、矫直机国产,2001年引进双边剪技术,待搬迁改造 |
5 |
秦皇岛中板厂 |
3500×4(立辊四辊炉卷) |
二重11辊 |
圆盘剪 |
斜刃剪 |
60 |
1993/ |
主机部分引进西班牙旧设备,剪切线国产,待改造 |
6 |
济钢厚板厂 |
3200×4+3500×4 |
四重式9辊 |
滚切式 |
摆动剪 |
80 |
1998/-2001 |
引进荷兰旧设备,1998年投产,3500轧机和双边剪国产,2001年投产,粗轧机待改造 |
7 |
首钢中板厂 |
3500×4 |
四重式9辊 |
圆盘剪 |
斜刃剪 |
80 |
1989/-2003 |
引进美国旧设备,3500轧机改造国产,剪切线待改造 |
8 |
邯钢中板厂 |
3000×4 |
四重式11辊 |
圆盘剪 |
滚切式 |
70 |
1974/1993 |
引进旧设备,待改造 |
9 |
柳钢中板厂 |
2800×4 |
四重式11辊 |
双边斜刃剪 |
摆动剪 |
70 |
1974/1998/ |
轧机、矫直机国产,剪切线引进旧设备,待改造 |
10 |
武钢中板厂 |
2800×2+2800×4 |
四重式11辊 |
圆盘剪 |
斜刃剪 |
68 |
1966/1999 |
轧机、矫直机国产,剪切线待改造 |
11 |
酒钢中板厂 |
2800×4 |
四重式11辊 |
滚切式 |
滚切式 |
72 |
1998/ |
轧机、矫直机等主要设备国产,快速冷却装置和其他电气引进 |
12 |
济钢中板厂 |
2500×4+2500×4 |
二重式11辊 |
圆盘剪 |
斜刃剪 |
80 |
1989/2005.3 |
|
13 |
天钢中板厂 |
2300×3+2500×4 |
二重式11辊 |
双边斜刃剪 |
斜刃剪 |
60 |
|
剪切线待改造 |
14 |
韶钢中板厂 |
2500×4 |
四重式11辊 |
滚切式 |
滚切式 |
60 |
|
改造全部国产,2003年达到82万吨 |
15 |
新余中板厂 |
2300×3+2500×4 |
四重式11辊 |
分开布置斜刃剪 |
斜刃剪 |
85 |
1978/1994 |
轧机、矫直机改造国产,剪切线待改造 |
16 |
营口中板厂 |
2800×2+2800×4 |
四重式11辊 |
同上 |
斜刃剪 |
80 |
|
全部国产 |
17 |
马钢中板厂 |
2300×2+2300×4 |
四重式11辊 |
同上 |
斜刃剪 |
70 |
/1997 |
全部国产,剪切线待改造 |
18 |
鞍钢中板厂 |
2700×2+2700×4 |
二重式11辊 |
圆盘剪 |
滚切式 |
60 |
1938/1993/2003 |
全部国产 |
19 |
重钢中板厂 |
2350×2+2450×4 |
四重式11辊 |
圆盘剪 |
斜刃剪 |
63 |
1965/1983/2001/2004 |
引进双边剪技术 |
20 |
太钢中板厂 |
2300×2+2300×4+(1700炉卷 |
四重式11辊 |
圆盘剪 |
斜刃剪 |
22 |
1966/ |
钢卷产量27万吨/年,钢板产量22万吨/年 |
21 |
南钢中板厂 |
2300×3+2500×4 |
四重式11辊 |
分开布置斜刃剪/圆盘剪 |
斜刃剪 |
80 |
1975/1986/1995/2002 |
轧机、矫直机改造国产,1995年投产,2002年增加一条圆盘剪切线 |
22 |
安阳中板厂 |
2800×4 |
四重式11辊 |
圆盘剪 |
斜刃剪 |
70 |
1975/1996 |
轧机、矫直机改造国产,1996年投产 |
23 |
浦钢中板厂 |
2300×2+2300×4 |
二重式11辊 |
分开布置斜刃剪 |
斜刃剪 |
60 |
待搬迁改造 |
|
24 |
昆钢中板厂 |
2300×3 |
二重式11辊 |
同上 |
斜刃剪 |
15 |
|
待改造 |
25 |
临钢中板厂 |
2300×3 |
二重式11辊 |
同上 |
斜刃剪 |
26 |
1974/ |
待改造 |
26 |
无锡中板厂 |
2300×3 |
二重式11辊 |
同上 |
斜刃剪 |
36 |
|
待改造 |
27 |
新余厚板厂 |
3800×4 |
四重式11辊 |
圆盘剪 |
滚切式 |
100 |
-2005 |
轧机、矫直机引进德国SMS技术,滚切式定尺剪国产 |
28 |
南钢炉卷轧机 |
3500×4(立辊+四混 |
四重式11辊 |
滚切式 |
滚切式 |
100 |
-2004 |
引进奥钢联技术,钢卷产量25万吨/年,钢板产量75万吨/年 |
29 |
韶钢厚板厂 |
3500×4(立辊+四辊 |
四重式12辊 |
圆盘剪 |
滚切式 |
100 |
-2005 |
引进意大利DANIELI,钢卷产量20万吨/年,钢板产量80万吨/年,炉卷设备预留 |
30 |
安阳炉卷轧机 |
3500×5(立辊+四辊 |
四重式13辊 |
滚切式 |
滚切式 |
110 |
-2005 |
引进意大利DANIELI技术 |
31 |
临钢厚板厂 |
3000×4+(3000×4 |
四重式11辊矫直机 |
滚切式 |
滚切式 |
70 |
-2005 |
全部国产,矫直机太重,双边剪沈重,轧机和定尺剪二重,AGC北京理工大学,二期120万t/年 |
32 |
安阳永兴厚板厂 |
3500×4 |
四重式10 |
|
滚切式 |
80 |
-2005 |
全部国产,暂停! |
33 |
沙钢厚板厂 |
5100×4 |
四重式9辊矫直机 |
滚切式双边剪+滚切式掊分剪 |
滚切式 |
140 |
-2005 |
引进奥钢联技术,工厂设计重钢院 |
34 |
湘潭钢铁公司 |
3800×4(四辊+立辊)+3800×4(四辊 |
四重式9辊矫直机 |
滚切式 |
滚切式 |
120 |
-2005 |
引进德国SMS技术,工场设计重钢院 |
35 |
本溪北台厚板厂 |
3500×4+3500×4 |
四重式11辊矫直机 |
滚切式+圆盘剪(二线 |
滚切式 |
130 |
-2006 |
全部国产,设备设计制造一重,工厂设计北钢院 |
36 |
天津厚板厂 |
3500×4+3500×4 |
四重式11辊矫直机 |
滚切式+盘剪(二线 |
130 |
-2006 |
|
全部国产,设备设计制造一种,工场设计北钢院 |
37 |
唐山中厚板公司 |
3500×4+3500×4 |
四重式11辊矫直机 |
滚切式 |
滚切式 |
130 |
-2006 |
全部国产,双边剪和定尺剪沈重设计制造;轧机、矫直机等其它设备二重设计制造,工场设计北钢院 |
38 |
秦皇岛厚板厂 |
4300×4 |
|
滚切式 |
滚切式 |
120 |
-2006 |
引进德国技术 |
39 |
舞钢厚板厂 |
(3800×4)+3800×4+立辊(二期移到粗轧机) |
四重式11辊矫直机 |
滚切式 |
滚切式 |
100 |
-2006 |
引进奥钢联技术,双边剪和定尺剪沈重制造;矫直机太重制造,轧机等其它设备一重设计制造,工厂设计北钢院 |
40 |
福建三明中厚板厂 |
3000×4+(3000×4) |
四重式11辊矫直机 |
圆盘剪 |
滚切式 |
80 |
-2006 |
全部国产,设备二重设计制造,工场设计北钢院,二期120万吨/年 |
41 |
河北敬业中板厂 |
3000×4 |
四重式11辊矫直机 |
圆盘剪 |
滚切式 |
100 |
-2006 |
全部国产,双边剪和定尺剪沈重制造;矫直机太重制造;轧机区设备二重设计制造,工厂设计包头钢院 |
42 |
河北邯郸文丰 |
3000×2+3000×4 |
|
|
|
120 |
2004.5 |
首钢旧设备改造 |
43 |
浦钢罗泾厚板厂 |
4200×4(R+E)+(F)4200×4 |
四重式11辊矫直机 |
滚切式(利旧) |
滚切式 |
160 |
2008.4 |
引进德国SMS技术,工厂设计北钢院,轧机设备二重制造;矫直机、定尺剪常冶制造 |
44 |
鞍钢(营口)厚板厂 |
5000×4 |
|
滚切式 |
滚切式 |
150 |
2006.8 |
引进德国SMS技术 |
45 |
宁波建龙 |
3500×4+3500×4 |
|
|
|
120 |
|
|
46 |
江阴中板厂 |
2800×4 |
|
|
|
70 |
|
|
47 |
河北邯郸普阳 |
3500×4 |
|
|
|
80 |
|
设备设计制造一重,工厂设计北钢院 |
48 |
营口厚板厂 |
5500×4 |
|
滚切式 |
滚切式 |
150 |
|
引进技术 |
49 |
包钢中厚板厂 |
3800×4(四辊+立辊)+3800×4(四辊) |
四重式9辊矫直机 |
滚切式 |
滚切式 |
120 |
-2008 |
引进技术 |
50 |
莱芜厚板厂 |
4300×4 |
|
|
|
180 |
|
引进 |
51 |
江苏飞达中厚板厂 |
|
2500×4+(2500×4) |
|
|
50 |
|
旧设备 |
52 |
福建福鼎 |
2800×2+2350×4 |
|
|
|
80 |
|
|
53 |
河北霸洲新利 |
2500×4+2500×4 |
|
|
|
65 |
|
|
54 |
山东淄博 |
3400×4 |
|
|
|
100 |
|
|
55 |
河北武支 |
3000×4+2800×4 |
|
|
|
120 |
|
旧设备 |
|
合计 |
|
|
|
|
4964 |
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| (表格引自中国金属新闻网《国产3000中厚板轧机概述及技术展望》2007-10-30)
由表1可见,我国中厚板轧机有约一半是引进国外设备和技术,部分设备由国内合作制造(西安荣光机电设备有限公司)。中厚板轧机成套设备技术有:带弯辊和AGC的强力四辊轧机、强力四重式11辊或9辊矫直机、滚切式双边剪或圆盘剪、滚切式定尺剪、控制轧制和控制冷却、计算机自动控制等。近几年我国自主设计制造中厚板轧机的数量在逐步增加,表明我国已经具有了自主建设和自主集成中厚板轧机的能力,技术水平与引进国外技术相当。 矫直机安全生产操作规程 一、操作步骤
1、开机前,检查液压站的液压油、减速箱、传动箱的齿轮油是否蓄满。
2、主电机启动前,进行转角检查调整和液压系统工作压力调整。
3、各润滑点注入润滑油,检查机械传动部分的运转状况使其运装灵活。
4、操作人员穿戴好劳保用品,开机后不得离岗、串岗。
5、在液压站的油温、油压达到稳定后,上矫直辊抬起至初始位置。
6、人工受料,将钢管送过第三对矫直辊后上矫直辊压下夹紧。
7、开动主电机,钢管旋转前进同时被矫直。
8、电机停止,矫直辊停止矫直,上矫直辊抬起,送出矫直的钢管。
9、如需反转矫直,可通过操作台上的反转旋钮,使主机反转,进行反向矫直。
10、主电机停止,矫直辊停止矫直,钢管被退回到起始位置,待重复下一个矫直程序指令。
11、停机后,关好总电源,不能随意更改程序控制器。
二、注意事项
1、认真观测钢管直度,初调整时确保钢管与矫直辊身四分之三接触,并保证其间隙不大于0.1mm。
2、矫直速度要根据钢管的弯曲程度以及被矫钢管的材质来合理调整。
3、根据钢管的材质、弯曲度及所要求的精度来调整上下辊之间的距离,保证矫直压下量。
4、矫管过程中严禁用手触摸矫直辊及运动中的钢管,并注意钢管表面质量,防止钢管表面划伤及压痕产生。 |