1  前  言

新疆昆玉钢铁有限公司（以下简称新疆昆玉）位于新疆维吾尔自治区伊犁州奎屯市，是石横特钢有限公司2012年投资兴建的全资子公司，新疆昆玉是长流程钢铁企业，其中的轧钢厂棒材生产线计划钢产量80万t，该线于2011年8月进行工艺设备设计，2013年6月投产。全线布置有双蓄热步进式加热炉一座，配有高压水除鳞，共有18架轧机，轧机具有短应力线、高刚度的特点，所有轧机平立交错布置。其中，粗轧6架（1～6架），中轧架8架（7～14架）。精轧4架（15～18架）,全线布置了3套平立转换轧机（14H/V, 16H/V, 18H/V）。1H粗轧机前配夹送辊,全线安装有3台启停式飞剪机，1#飞剪机布置在6V～7H轧机之间，2#飞剪机布置在12V～13H之间，3#飞剪机安装在轧件后面，控冷水箱前。1#飞剪的作用是剪头，2#飞剪的作用是剪头尾，3#飞剪的作用是将成品轧件进行倍尺分段，便于轧件上冷床，所有飞剪具有碎断功能。中轧机、精轧机区域安装有多个立活套，安装到轧机入口侧，通过扫描活套高度为上游机架的自动级联速度控制提供信号，在12V-18H/V机架之间形成无张力轧制，从而为获得优质的成品实物质量提供保障^[1]。

棒材生产工艺：钢坯→上料台→加热炉→高压水除鳞→粗轧→1#飞剪→中轧→2#飞剪→精轧→3#飞剪→冷床→850t冷剪→收集台架（三段链）→打捆→称重→挂牌→入库。

棒材精整收集台架由三段链组成。链条由专用的长节距专用链条定制而成。链条的运行速度变频可调。短尺剔除辊道布置于三段链台架的二段链上。辊道为液压升降式。工作原理是：当冷剪后的钢材运行至收集台架输入辊道并在固定挡板处西端对齐后，由卡卧小车将钢材托起，移至一段链、二段链。在二段链上，布置了短尺升降辊道，挑短尺人员在收集台架上将钢材中的短尺材人工挑出，集中在一起。当挑出的短尺材运行至短尺剔除升降辊道上方时，辊道升起，辊子转动，将短尺材输送至短尺收集处，然后由拨叉将短尺材拨入收集料筐，人工打捆，转走。  

2  存在的问题及分析

 2018年棒材线生产小规格材，由于生产小规格材，采用多切分轧制，三段链上短尺材数量较多，短尺材一般出现在冷剪末端850t冷剪剪切剪切的最后两个定尺段之间，且生产大规格材时，短尺材较粗，单重大，加之棒材机时产量高（160-180t/h），有二至三名操作人员进行挑短尺工作业，劳动强度非常大。如遇夏季高温季节，工作环境恶劣，人员不堪重负，流失严重。为了减轻挑短尺材人员的劳动强度，减少人员流失，通过考察某钢铁厂同类生产线，建议在棒材现有的短尺剔除设备基础上改电磁铁自动挑短尺装置。

3  解决方案

轧钢厂成立了自动电磁铁挑短尺技术攻关小组，设备厂长担任小组长，精整区专业技术人员为成员骨干，通过去同类钢铁生产企业进行考察学习，后来经过自我设计，制定了如下改进措施：

3.1将短尺升降辊道加宽，辊道辊子长度由500mm改为1800mm，辊身直径由188mm改为220mm。

3.2为增加辊子与短尺材的磨损力，辊面刻槽，并适当增加辊子密度。即在二段链跨度最大的两个空档内采用双辊子（即一个电机带动两个辊子）。

3.3 驱动电机改为YGa辊道电机，链传动改为三角皮带传动，电机功率2.2Kw,辊道线速度由1.8m/s提高至3.1m/s，设计电机底座，电机为卧式侧立安装，底座安装面为铅垂面，以方便调节三角带张紧度。

3.4为方便盖板吊装，盖板安装固定采用插接式。并要求盖板与辊道底座配作。

3.5重新设计辊子装配部套件、盖板及辊道底座，电机安装底座。

3.6校核液压缸推力。改造后，升降辊道重量增加4t，经过计算和实地实验，液压缸推力没有问题。因辊道重量较原来增加40%，为确保安全系数及设备长期运行的可靠性，增加备用液压缸1套）。

3.7电磁铁升降装置采用龙门框架式。电磁铁由两个气缸带动上下升降，并由两根导杆与电磁铁刚性相连，升降行程150mm。龙门框架有四根支腿，与底座连接方式为插接式。支腿底座通过地脚螺栓与平台基础固定。当生产9m定尺材时挑短尺电磁铁龙门架能方便的由定尺9m位置转换到定尺12m位置，反之亦然。

3.8电磁铁外形尺寸为长×宽×高=240×240×2000，直流220V,电磁吸力1t，电流30A，与电控柜一同供货。

3.9短尺运输辊道现有辊子转速183rpm，辊面线速度1.8m/s，拟将辊面速度提高至3.17m/s，辊道电机选用减速电机DLR02-YGP100L2-4，1.5KW,输出转速n=290rpm。辊面线速度为：2.85m/s。改进后的电磁铁自动挑短尺装置见下图：  

   电磁铁自动挑短尺装置的工作原理：冷剪输出辊道里的定尺材运行至卡卧小车双辊道时，进行齐头，丁驰才和短尺材一端齐头，新安装的电磁铁自动挑短尺装置安装于二段链9米材（或12米材）的末端，当三段链收集台架上的钢材铺子运行至挑短尺电磁铁下方时，链条停止运行，人员进行操作，电磁铁下降，将定尺材（9米或12米末端）末端吸起来，这是，加宽后的短尺升降辊道上升，开动短尺升降辊道，将未被吸住的电磁材输送至短尺收集辊道进行收集、挑拣、打捆、入库。

4  结 语

通过改自动挑短尺机构后，所有定尺9m、12m的钢材均能自动进行挑短尺。大约有80%产量比例的钢材都能通过自动挑短尺材而实现，大大减轻了三段链人员的工作强度。改善了他们的工作环境，提高挑短尺效率，且每班能减少挑短尺工1-2名精整操作工。减轻精整操作工的人员流失。

改造后，可提高劳动生产率，车间减少挑短尺人员定额3名，每年效益15万元。

具有较高的经济效益和社会效益、安全效益。

参考文献

[1]  邹家祥.轧钢机械[M].北京.冶金工业出版社，2000.

[2]  成大先主编，机械设计手册（第五版）[M]，化学工业出版社，2008.

作者简介：刘高年，（1991年7月—），男，2017年7月毕业于辽宁科技大学，材料科学与工程专业，本科学历，新疆昆玉钢铁有限公司助理工程师，从事加热炉技术及机械设备管理工作。