中冶京诚创新开发具有完全自主知识产权的高速线材高速区

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中冶京诚创新开发具有完全自主知识产权的高速线材高速区

    近年来，中冶京诚认真贯彻科学发展观，加快建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系，在建设创新型企业实践中取得了突出成就。本报特组织相关系列报道，以飨读者。
    中冶京诚工程技术有限公司（以下简称“中冶京诚”）一向致力于冶金技术的开发及应用，是我国高速线材轧制工程技术的领跑者，不仅率先掌握高线轧钢的全套技术，更在高速线材轧制生产线的核心区域——高速线材高速区，创新研发出拥有完全自主知识产权的工艺流程、专有设备（预精轧组、精轧机组、夹送辊及吐丝机）和PLC自动化控制系统。其创新成果填补了我国高线设备的空白。中冶京诚在研发过程中形成了一系列专有技术产品，获得两项国家专利（专利号: ZL 98200382.X、ZL 99200245.1）。至今已有近30套高性价比的高速机组成功服务于国内外众多生产厂商，保证轧制速度达95m/s，跻身世界先进水平，目前正在研制保证制速度可达到105m/s的新型轧机。
    高速线材高速区专有技术设备特点
    中冶京诚对高速线材生产线先进技术的研究始于上世纪80年代，多年的技术传承与积累，使得中冶京诚创新开发了系列化、高性价比的完备的高速线材高速区（预精轧组、精轧机组、夹送辊、吐丝机）专有技术设备。
    高速线材精轧机组
    高速线材精轧机组是用于高速线材轧钢车间的终轧设备。它的技术水平代表了整个高速线材车间的技术水平。
    中冶京诚新型顶交机型高速线材精轧机组由10架轧机组成，采用顶交45°形式布置。10机架通过高精度齿轮传动系统集中传动。精轧机组在结构上主要有以下特点：
    1． 机组由五架?230轧机和五架?170轧机组成，机组的强度得到了明显的加强；最后两架?170轧机为超高速机架，使机组速度提高，保证速度可达到95m/s。
    2． 机组采用顶交45°布置，降低了长轴高度，既增加了机组的稳定性，又降低了设备重量，操作维护也更加方便；相邻机架互成90°布置，实现无扭轧制。
    3． 轧辊箱采用插入式结构，悬臂辊环，箱体内装有偏心套机构用来调整辊缝。偏心套内装有油膜轴承与轧辊轴，在悬臂的轧辊轴端用锥套固定辊环。
    4． 锥齿轮箱由箱体、传动轴、螺旋锥齿轮副、同步齿轮副组成，全部齿轮均为硬齿面磨削齿轮,以保证高速平稳运转。
    5． 轧辊箱与锥齿轮箱为螺栓直接连接，装配时轧辊箱箱体部分伸进锥齿轮箱内，使其轧辊轴齿轮分别与锥齿轮箱内两个同步齿轮啮合。轧辊箱与锥齿轮箱靠两个定位销定位，相同规格的轧辊箱可以互换。
    6． 辊缝的调节是旋转一根带左、右丝扣和螺母的丝杆，使两组偏心套相对旋转，两轧辊轴的间距随偏心套的偏心相对轧线对称移动而改变辊缝，并保持原有轧线及导卫的位置不变。
    7． 辊环采用碳化钨硬质合金，通过锥套连接在悬臂的轧辊轴上，用专用的液压换辊工具更换辊环，换辊快捷方便。
    最优化的结构使得高线精轧机组承载能力大，高速性能好，工作稳定性能好，并且操作维护方便，具有很高的性价比：
    1．与国内其他制造单位的同类设备相比，技术性能处于领先水平。
    2．与国外进口同类设备相比性能接近但投资少、运营成本低。体现在购置设备投资少、建设周期短，备品备件的费用及储备量均减少。
    3．与国外进口设备相比，售后服务更加及时。
    高速线材精轧机组主要技术参数（以JCT-NTBM-90-Ⅲ为例）：
    轧制钢种：碳结钢、优质碳结钢、低合金钢、焊条钢、冷墩钢、弹簧钢
    成品规格：?5.5～20mm圆钢及钢筋
    辊环尺寸：230轧机：?228/205mm×72mm；170轧机：?170/154mm×70mm
    辊环材质：碳化钨
    保证轧制速度：≥95m/s
    设计速度：135m/s
    电机功率：5500~6300 kW（AC变频，10架配制）
    转速：800/1500 r/min
    预精轧
    对中轧后的轧件进行预轧制，将坯料轧制成满足精轧机组要求的尺寸及精度功能，通过侧活套实现轧件在中轧机组与预精轧机组之间的无张力轧制。
    轧机规格：?285mm
    轧机型式：悬臂辊环式结构（与精轧机架结构类似）
    轧机布置形式：平/立交替布置
    辊环尺寸：?285/?255×95/70mm   
    辊环材质：碳化钨
    夹送辊及吐丝机
    夹送辊及吐丝机和线材精轧机组一样，是高速线材车间的重要设备。中冶京诚对夹送辊和吐丝机的开发研制工作是和线材精轧机组同步进行的，陆续开发出工作速度36～105m/s系列机型，已成功应用在国内外众多钢铁厂的高线车间（三明高速线材工程、重钢高线工程、唐钢新高线车间）。在此基础上，经进一步完善的改进型吐丝机在湘钢250车间改造项目得到成功应用，其工作可靠性得到很大提高，最大工作速度可达105m/s。
    中冶京诚专有设备夹送辊及吐丝机的主要特点（以JCT-LH-105-R(L)为例）：
    ●夹送辊采用双辊驱动，气缸控制双辊对称夹紧结构形式，可按工艺要求对轧件实现全长夹送、尾部夹送、头部夹送三种功能。夹送辊辊系采用与高速线材精轧机组类似的结构，辊轴采用油膜轴承，高速性能好，可使用精轧机组的废弃辊环。
    ●吐丝机为卧式布置，吐丝头向下倾斜15°，用于将线材变成线圈布放于散卷冷却运输机的输送辊道上。吐丝管采用成排管夹径向固定方式，其弯曲轨迹稳定，固定牢固。吐丝机传动齿轮为硬齿面，精度5级。
    ●主要参数：
    吐丝线环直径：?1050mm
    吐丝管材质：10Cr9Mo10
    吐丝机工作速度（轧件速度）：105m/s
    高速线材高速区创新成果应用
    随着我国改革开发和对外交往的日益增加，中冶京诚在消化吸收引进技术的基础上，坚持自主创新，大大加快了我国高速线材轧制开发研制进程，提升了我国高速线材工程技术、装备水平。近年来，中冶京诚自主研发的具有完全自主知识产权的高速线材高速区已经用于国内多条高速线材生产线。首套于2000年6月配置于唐钢新高线车间，精轧机组的保证速度为80m/s。湘钢250车间改造项目要求精轧机组的保证速度为90m/s，该工程自2000年12投产以来各项技术经济指标已达到或超过设计要求，济效益显著，被冶金部评为优秀工程设计一等奖。随后中冶京诚高速线材高速区又在济源钢铁公司高速线材工程、新抚钢高速线材车间、萍乡钢厂新高线车间、北台高线车间、广东茂明恒大高线工程、宁夏电投高线工程中投入使用，其中济源钢铁公司高速线材工程在投入试生产的第三个月，产品产量已超过初步设计所提出的月产量要求。到目前为止，中冶京诚高速线材高速区在20多个用户车间中运行平稳，确保了产品的质量与产量，同时证明了国产设备的可靠性，大大加快了国产高速线材生产线替代外国生产线的步伐，给用户和国家带来了巨大的经济效益。
    高速线材高速区研发团队
    为满足国内兴旺的市场需求，改变依赖进口国外设备的局面，中冶京诚工程技术有限公司投入大量精力，组织了强有力的设计人员，立项进行新一代高速线材生产设备的研发工作。
    多年来，在中冶京诚工程技术有限公司副总裁李龙男的领导下，在轧钢设备专家陈南宁、陈汉禄的技术支持下，高速线材专家周琳、刘炜带领着由中青年技术骨干曲亚平、邓华容等组成的项目研发团队，经过前期大量的调研，收集资料，分析计算和反复论证比较后，最终确定方案设计，并对制造和安装调试进行跟踪，不断的改进、完善设计，通过各专业的紧密配合，成功研制出高速线材生产线成熟的工艺流程、可靠实用的专有设备和稳定的PLC自动化控制系统，使中冶京诚始终处在国内高速线材的设计研究、开发的前沿，是目前国内唯一能够独立开发设计、制造高速线材精轧机组、吐丝机等设备的公司。