无油电工元铝杆连铸连轧生产线

UL+Z-1800+255/15型铝及铝合金杆连铸连轧机组

技术参数及供货说明

1.设备用途

 本生产线采用连铸连轧的工艺方法，生产电工用普铝、铝合金杆（8×××系列），成品杆径φ9.5mm、φ12mm。

2.简单工艺流程

2.1工艺流程示意如下：

普铝锭及废铝线→熔化炉（用户自备）→保温炉(用户自备)→四轮式连铸机→前牵引机 →滚剪机→主动校直装置→ 连轧机→二次曲线滚轮式铝杆冷却润滑装置→双框连续绕杆机→无油铝杆。

2.2熔铝或已配好的熔态铝由保温炉经过流槽，注入四轮式连铸机，连续铸成面积为2400mm²

的梯形锭。用滚剪剪去废锭，将其前端压小，喂入连轧机出杆，经由双框绕杆机成框。

3.设备组成

机组主要由四轮式浇铸机(整体式)、前牵引机、滚剪机、主动校直装置、连轧机系统、连轧机润滑油系统、连轧机乳液循环系统、二次曲线滚轮式铝杆冷却润滑系统、双工位铝杆成圈装置（同心圆型和梅花型两用）、连铸连轧机组电气控制系统等组成。

4.主要技术参数  

4.1导电铝杆直径：                Φ9.5mm、Φ12mm

4.2生产能力：                       2.5-5.3t/h

4.3设备总尺寸：            32.05×7.2×4.2m（不包括炉子部份）

4.4设备总重量：                     ∽65t

4.5设备总功率：                     ∽450KW（不包括炉子部份）

5. 设备技术规范及组成

5.1四轮式连铸机(整体式浇铸机)  一 套              

1).结晶轮直径：                    φ1800mm                                                      

2).结晶轮截面形式：                “H”型

3).结晶轮转速：                     1.66-3.3r/min

4).结晶轮截面积：                   2420mm²

5).铸锭面积：                       2400mm²                                                      

6).出锭速度：                       7.8-15.4m/min                                                  

7).电动机功率：                     4kw(AC  n=1500r/min 变频调速)      

8).冷却水压力：                     0.3-0.5Mpa                                                

9).冷却水量：                       100m³/h                                                

10).冷却水温：                      < 35℃                                                  

该连铸机是仿制意大利普罗佩兹新型四轮式连铸机，该机组主要由浇堡、流量调节装置、结晶轮及转动装置、压紧轮装置、钢带张紧装置、惰轮、钢带吹水和擦水装置、剔锭器、铸锭引桥、水冷却装置、水压表显装置等组成。所有部件均安装在一个整体箱体上，四轮式浇注机为整体式浇注机，安装调整方便快捷。

为保证铸锭结晶组织致密且均匀，结晶轮为四面喷水冷却，喷水时水面成扇形，水量可调。沿结晶轮的周向0点钟至10点钟段，内、外冷却各分为四区、三区；内侧和外侧冷各分为三区。为便于冷却水调节、维护和更换钢带，内冷、外冷、外侧冷安装在一个可转动的门上，可方便地从结晶轮中转出。为保证张力可调，钢带张紧及压紧为气动张紧、气动压紧。张紧轮及压紧轮具有调偏机构用于校正和调整钢带跑偏。

采用水平浇注以减少紊流，浇铸时铝液从中间煲平稳地流向结晶轮，确保铝液不生产紊流, 提高质量。

铝液通过流槽进入上浇堡。上浇堡后端有一个溢流口，过多铝液由此口流入废铝堡内，使上浇堡铝液位保持相对稳定，同时也起到保护作用，上浇堡装在一个可倾式平台上，当需立即停止浇铸时，翻倾平台，将浇堡及流槽余液流入废铝堡。上浇堡另一端底部有一个放流口，铝液由此放流口放入下浇堡，铝液在下浇堡暂存，再通过浇嘴流入结晶轮槽。上浇堡放流口出口处有一堵头，由外向内堵流口，控制流口的大小。该堵头装在下浇堡里的一个浮子上，浮子是一个杠杆机构，杠杆的另一端是可移位的配重块。此杠杆机构的力矩平衡为：

M1+M2-M3=M4        M1：流口处压力力矩     M2：浮子重力力矩

                     M3：下浇堡浮力力矩     M4：配重块重力力矩

动态过程：当下浇堡液位下降，M2减小，浮子也下降，杠杆失去平衡，在流口处压力力矩M1作用下，堵头下压，流口在加大，下浇堡液位开始上升，M2增大，上顶堵头，减小流口流量，直到平衡。

         当上浇堡液位上升时，流口处压力力矩M1增大，下压堵头，使流口流量增大，下浇堡液位上升，反顶堵头，减小流量，直到平衡。

     在刚开始浇铸时，结晶轮槽需快速填充，同时结晶轮也处在一个升速过程，因此此期间需要人工适当手动调整，当速度稳定后，上浇堡液位也基本稳定后方可实现自动。

5.2前牵引机                          一 套

1).电机                             5.5kw (AC, 变频调速)

2).牵引轮直径                       Ф250mm

5.3 滚剪机                           一 套

1).电机                             15kW (AC, 变频调速)                                            

2).铸坯剪切长度                      700  mm                                  

滚剪机由一交流电机驱动，针摆减速机减速。滚剪机滚轮上分别装有两把刀，作对滚剪切，剪切长度700mm左右

5.4 主动校直装置                   一套

主要包括传动机构、校直机构、校直部分具有主动校直功能和铸锭导入功能。校直轮共五只导轮，上面二只下面三只错位安装。动轮的抬起与压下由气缸驱动，电器控制。

5.5 连轧机                            一 套

1).型式:                             三辊Y型

2).出杆直径:                      Φ9.5mm、Φ12mm

 3).机架数:                          15架、13架

 4).轧辊名义尺寸：                    Φ255mm

 5).相邻机架传动比：                   1:1.25

 6).终轧速度：                        V=8m/s（大,φ9.5mm普铝杆）

7).轧制中心高：                       1435mm

 8).主电机功率：                       355kw(DC)

轧机采用主动喂料，动力从主传动箱输出，由气缸夹紧铸锭，助推喂入1号机架。 连轧机由15副Y型三辊机架组成，名义辊径为Φ255mm，偶数机架为上传动共七副，奇数机架为下传动共八副，左右交替布置。采用弧三角一园系统孔型。主传动用355kw直流电机通过齿形联轴节与传动牙箱第12副机架下的主轴连接传递功率。相邻两副机架之间的齿轮速比均为1:1.25，传动牙箱与机架连接处均有齿形联轴节，当过截时切断销，以防事故发生。每副机架前后分别装有进出口导位，奇数机架入口导位为滚动式，偶数机架入口导位为滑动式。机架间设有堆杆检测停车装置，当发生推杆时轧机会自动停车。

每付机架的侧辊小牌坊可以采用垫片调整，具有不同厚度的调整片采用哈夫形式，这样可不必将四只固定螺栓全部拧出即可更换垫片。调整范围±0.5mm。

机架长、短轴采用铝合金轧机和铜轧机设计尺寸(Φ70mm)，强度高、寿命长，轧辊材料采用铝合金轧机和铜轧机轧辊用材料5CrMnMo，使用寿命长。

5.6 轧机乳液润滑系统   （用户自备）                一 套  

1).乳液泵：   IS100-65-200   Q＝80 m³/h , H=50m  15 kW   2台（1台备用）

2).压力：        I         0.3－0.5Mpa

3).过滤器：              GLQ-100              1台      

5).板式换热器：                         35m²            

乳液润滑系统为双泵系统，乳液分两路经离心泵、过滤器、热交换器进入装在齿轮箱上面的总管，对各机架的齿轮、轧辊、进出口导卫进行润滑、冷却，后乳液全部通过底座上的回流槽，经过回流管再回到乳液池。

5.7 轧机油润滑系统                     一 套    

1).齿轮泵：                 CY-18/0.36-2  5.5 kW  960r.p.m    2台（1台备用）                      

2).工作压力：                           0.1-0.3Mpa  

3).过滤器：                              GLQ-80               1 台

4).油箱：                                 5m³  

供油系统为双系统，油箱中的油通过油泵经过滤器来到齿轮箱后的进油总管，分三处进入齿轮箱，然后经过分支油管的喷嘴对齿轮和滚动轴承进行喷溅润滑。回油是从齿轮箱端头下侧经回油管到油箱。

5.8 二次曲线滚轮式铝杆冷却润滑系统     一 套

一方面用于导轮的冷却及润滑以防经特殊处理后的导轮粘铝，另一方面用于铝杆的润滑及冷却，调节铝杆的成圈温度约为150℃。

5.9 TS－1800型成圈下线架               一 套

1).绕杆电机功率：                  4kw（AC, 变频调速）          

        电机转速：                  1500转/分

 2).绕杆头转速：                     15-90转/分

 3).齿轮减速电动机型号：             JTC561A

          电机功率                   2.2kw

          电机转速                   48转/分

4).小车移动速度：                  0.75m/s

 5).成捆铝杆尺寸：              Φ2200 ×1400 mm

 6).成捆铝杆重量：                  2.5-3.0t/圈

铝杆二次曲线水包滚轮式引杆成圈装置采用被动式，在轧机出杆后，铝杆通过导杆喇叭口进入二次曲线水包滚轮式无油引杆成圈装置，运动的铝杆驱动引杆导管内全程滚轮转动，承运其前行。主结构为：二次曲线水包滚轮式组合系统+水包组合+吹干系统+新式机头滚轮圆弧组件+绕杆成圈收框+乳化液分路输入输出管路系统，采用非主动牵引方式。优点是：依形设计、滚轮承行，阻力很小，不易断杆，并且断杆能自动带出，不停机；全程滚道无划伤；普铝杆生产普铝杆时不用黄油。

铝二次曲线水包滚轮式无油引杆成圈装置，附属的上水管、回流管、切换箱，设计结构均为乳化液分路输入输出管路系统。生产普铝杆时开启乳化液系统阀门，采用轧机乳化液主管道分流接入上水管，分路环形均匀喷射在二次曲线管水包装置内，进行分段冷却和润滑，流量大小在线可调。所上乳化液回流入主回水管，流入乳化液沟内，

下线架属被动收线类，主要有滚轮式导管、绕杆机构、收杆车组成。

300℃ 左右的铝杆以8.0m/s的速度离开机架进入滚轮式无油新型收杆成圈系统，铝杆被冷却到150℃ 左右，经绕杆机构自由跌落成圆圈式成品铝杆圈。

绕杆头由交流电机驱动，通过减速箱减速驱动，变频调速，慢速绕大圈、快速绕小圈，在收杆车框栏内绕成捆。

收杆车由齿轮减速电动机，通过三角皮带驱动，台面上有两只收杆框栏，当右边的框栏收满铝杆后，操作者揿动控制台上的按钮，小车向右移动；左边空框栏移至绕杆头下收杆，打开右边框栏门，卸下铝杆，准备下次收杆。

二次曲线滚轮式无油新型收杆成圈装置大特点是铝杆生产时收杆不需用黄油，不仅降低了生产成本，而且杜绝了油烟污染，提升了产品适用范围。该装置已申请专利。

通过调节水量开关向收线管水包内喷射乳化液，乳化液在收线管内对铝杆起到了降温润滑作用，并可根据要求调整水量大小来控制铝杆软硬强度。  

收线系统可实现自由落地离心式和自动梅花式两种收线形式。小车下面有驱动装置用于实现换框动作。

5.10 连铸连轧生产线电气控制系统                 一  套

电气系统由三相四线380V，50Hz，低压网络供电，设备总功率约为450kw。

生产线连铸机、前牵引机、滚剪机、连轧机、收杆装置传动部分采用全数字交流或直流调速同步控制，控制部分采用国际PLC加触摸屏准确可靠地指挥协调整个系统工作，各种运行参数集中监控、显示。其中：355kw主电机采用西门子直流调速扩展装置6RA2818+1000A功率单元进行控制、具有保护性强的特点和故障诊断功能。PLC采用西门子S7-1200进行编程，触摸屏采用西门子10寸彩色触摸屏人机界面进行操作，各种运行参数集中监控、显示，工艺参数可以通过人机界面进行设定、修改、显示，并有故障诊断功能。连铸机、连轧机、牵引机的速度、电流、电压显示、同步控制及故障指示。

生产线整个工艺流程为全动画直观显示，同时具有冷却系统、润滑系统、堵转报警等分支子系统动画显示，能方便发出操作指令，察看设备运行状况。系统同时对电流、电机速度进行异常提示，连轧机堵转自动报警、自动停车。系统主要低压电气元件中间继电器、交流接触器、空气开关32A以下采用西门子产品系列或施奈德产品，32A 以上选用国内知正泰产品产品。电控部份采用3 +3柜台组合：3个电控柜为整体式，通过底座连接，外形美观，便于内部排线连接。电控柜部分应放在的配电室内，生产现场仅放置铸机和轧机和绕杆机操作台。

6．供货清单

6.1四轮式浇铸机包括：

1).结晶轮（含传动装置）

2).压紧装置（含过桥轮）

3).涨紧装置

4).水冷却系统（含侧冷）

5).起锭器

6).引桥

7).浇煲（只供外壳，耐火内衬及浇嘴由用户自制）

8).主电机 （含测速电机）

9).钢带 4根（其中3根备用）

10).流量控制装置

6.2 前牵引机包括：

1).传动装置

2).压轮装置

6.3 滚剪机包括：

  1).电机

  2).针摆减速机

  3).滚剪装置

  4).底座

6.4 主动校直装置包括：（用户取消）

1).校直机构

2).传动机构

6.5 15机架连轧机包括：

1).主变速箱

2).三辊Y型机架15架

3).润滑油供给系统（含过滤系统）

4).乳化液供给系统（含过滤系统）（用户自备）

5).轧机主电机（含测速电机）

6.6 收杆装置包括：

1).导轮冷却润滑系统

2).二次曲线滚轮式铝杆冷却润滑系统

3).滚轮式导管及平台

4).绕杆机构

5).双向移动收杆小车

6.7电控部份包括：

1).传动控制柜

2).开关柜

3).滚剪机控制柜

4).四轮式连铸机操作台

5).连轧机主操作台(触摸式)

6).收杆操作台

7．主要设备的技术特点

a.四轮式连续浇铸机（专利号：ZL00244512.3）：冷却方式为可控的外冷、内冷、内侧冷、外侧冷四面分区、分段喷水冷却；铸锭冷却十分均匀，冷却效率高，生产出来的铸锭结晶致密且均匀；的结晶轮结构及冷却装置，结晶轮不易变形，安装拆卸方便；便于冷却水的调节和维护。

  b.采用水平浇铸法及自动浇铸系统，浇铸时铝液从中间煲平稳地流向结晶轮，铝液不生产紊流。

  c.气动钢带张紧和压紧方式，张紧力和压紧力的连续可调；具有钢带调偏装置。

  d.连轧机系统（专利号：ZL022218548）能使锭坯受力均匀，使铝杆获得充分变形，达到性能优，产品质量好。另外连轧机还具有堆杆停车功能。

  e.生产线传动部分采用全数字直流调速。控制部分采用进口PLC准确可靠地指挥协调整个系统的工作，主机和辅机全线联动控制，控制精度高、故障低、维修简单、系统工作稳定可靠。操作采用进口人机界面，能方便发出操作指令，查看设备运行状况，工艺参数可以通过人机界面设定、修改、显示、并有故障诊断功能。

f.二次曲线滚轮式滚轮式无油新型收杆成圈装置确保铝杆生产时收杆不需用黄油，不仅降低了生产成本，而且杜绝了油烟污染，提升了产品适用范围

8．其它

1).四轮式连铸机及冷却器的外供水系统，由用户自备包括：

  a.冷却水泵100m³/h, 22kw                 2台（其中1台备用）

b.排水抽水泵50m³/h, 11kw                2台

c.冷却塔200³/h                          2台

d.冷却器换热用供水泵100m³/h, 22kw       2台（其中1台备用）

e.各类管件及管路

2).压缩空气气源及管路系统等由用户自备。

3).铸机水蒸气引排风机及管道等由用户自备。

4).设备基础、基础内敷管、基础周围的盖板、各种围栏以及四轮式连铸机坑盖板等均由用户自备。

   5).供方负责设备的安装、负责设备调试(但产品生产工艺由用户负责)。