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机组用途

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（铝镁硅合金等），成品杆径φ9.5||、φ12||、φ15||。

二. 主要设备组成

本生产线主要由圆形快速节能铝熔炼炉、在线除气过滤系统、五轮式连铸机（含浇煲）、滚剪机、主动校直装置、倍频感应加热装置、连轧机系统、铝合金杆淬火装置、双工位铝杆成圈装置、连铸连轧生产线电气控制系统、连轧机润滑油系统、连轧机乳液循环系统等组成。

三. 铝合金杆连铸连轧生产工艺流程

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四. 主要技术参数

1). 结晶轮直径： Φ1600||

2). 出锭速度： 7.8-15.4m/min 3). 铸锭截面： 2400||2

4). 铸机电机： 4kw（AC）, 1000r.p.m

5). 连轧机电机： Z4-355-32, 355kw, 600r/p/m

6). 终轧速度： 4-6.2 m/s

7). 产量（约）： 2.7-4.2 t/h

8). 出杆直径： φ9.5||、Φ12||、Φ15||

9). 机架数： 总15架（Y型上传动机架8台；Y型下传动机架7台）

10).孔型系统： “弧三角－圆”

11).轧辊名义直径： Φ255||

12).成圈收线直径： Φ2300||

13).收线重量： 约1.5－2.0吨/筐

五.设备技术规范及组成

1.圆形快速节能熔铝炉 二套

1.1工艺描述：

a、采用二台12T圆形铝熔炼炉，铝料通过上料机构从竖炉加料口加入炉料，单台熔炼炉可实现铝料的熔化、铝液升温、合金配制、精炼除渣与铸造放水，两台炉轮流熔炼与铸轧放水，可实现生产的连续性。

b、两台熔炼炉共配置一台永磁式搅拌器，以利合金成分与铝液温度的均匀性、降低铝料的烧损等。

c、全套炉组共配用一套旋风湿式除尘器，可有效收集烟组排出的烟气与粉尘，并经湿式喷淋与旋风除尘后，所排出的废气能达到环保要求。

1.2燃料：采用天然气

1.3炉子进入热平衡状态，自产回炉料≤20%，每炉达到额定容量并连续正常生产的条件下：

(A) 能耗：≤||×104Kcal/t·Al（自点火熔化到铝液达到740℃）

(B) 熔化速度：≤3.5h/炉（自点火熔化到铝液达到740℃）

(C) 净烧损≤1.5%

1.4容量：额定容量12T，**容量13.5T

1.5大修炉龄：竖炉筒与空气预热器≥2年，底炉≥4年

1.6 炉组组成及结构特点：

单套圆形熔炼炉由熔炼炉底炉（含钢结构炉体、炉底钢结构与磁力窗口、砌体耐火材料与保温隔热材料），熔炼炉竖炉筒、加料斗、铸铁炉顶盖及电动启盖装置，炉顶操作平台、四导轨垂直式上料机构，熔炼炉配置的卧式空气预热器、燃烧供风系统、炉口吸烟罩及支排烟管路、永磁式搅拌器及其控制系统、炉子电控柜等组成：

1.6.1炉子外壳钢结构：采用6-8||的Q235钢板与型钢组合焊接而成，具有良好的气密性与足够的刚性。

1.6.2 炉子耐火材料用料说明：

a、炉底非磁力窗口工作层与渣线部位采用特级高铝砖（LZ80），其标砖单重≥4.65kg/块。其它们部位采用三级高铝砖（LZ55）；

b、炉顶拱与炉口侧采用低水泥钢纤维增强浇注料（GHK-80），炉门口扒渣部位采用高强耐磨浇注料；

c、熔池等复杂部位采用专用特级不粘铝浇注料（RC-80）；

d、放水口内侧砖采用美国联矿碳化硅料烧结而成，使用寿命相比其它材质可提高一倍以

上，且更换方便。

e、保温层：采用漂珠质保温砖（NG-0.8）、保温浇注料（B-0.8，B-1.3，B-1.6）、硅酸钙板P-0.2）及高铝纤维毡；

f、筑炉泥浆：内衬工作层采用特级高铝质磷酸盐（水玻璃）泥浆（LN-80）。

1.6.3竖炉筒砌体：竖炉内衬由磷酸盐结合高铝质耐磨砖、保温浇注料、保温隔热纤维板组成，以提高竖炉内衬的使用寿命与保温隔热性能，其示意图如下：

1.6.4 炉门：采用整体铸造的铸铁合页式大炉门（炉口尺寸780*550），炉门盖内衬采用**耐火浇注料与隔热材料组成，炉盖内槽嵌有耐火纤维，关闭炉门时通过炉门的手动锁紧装置与耐火纤维的密封，以保证炉门的气密性。

1.6.5炉顶加料口、炉顶盖与启盖装置：加料口采用整体加料斗与保温隔热浇注料相结合，炉顶盖采用铸铁盖框与内衬**耐火浇注料组成，以延长其使用寿命与耐冲击性能，启盖装置采用电动卷扬启动开合。

1.6.6空气预热系统：熔炼炉采用高效预热的卧式筒状辐射传热结构形式，内筒材质采用SUS321（δ5）与δ8锅炉钢相结合的预热筒体，外层配有保温隔热层，以提高烟气余热的回收效力与燃料的使用效率，达到节能降耗的目的。

1.6.7 上料机构及其特点：

a、采用垂直式导轨结构：运行平稳、料斗到上位后水平移位大且倒料平稳；

b、料斗结构适于叉车与行车整捆加入铝锭；

c、采用变频双速控制：料斗启动与倒料段采用低速运行，中间段采用高速运行；

d、安全性高：配有顶部断绳锁定装置，防止料斗断绳坠落，并配有整体防护网框。

1.6.8 燃料燃烧配置与燃料供应：

a、采用天然气为燃料，单台熔炼炉配置二台燃气燃烧器，燃烧器采用北京神雾燃烧器，燃烧效率高，使用寿命长。

b、卖方提供燃烧器||之前的主控制阀门与旁通阀门，之后的燃气供应管道由买方接至炉前。

c、天然气额定供气压力0.03Mpa，正常供气压力范围0.03-0.09Mpa，单台12T熔炼炉**耗气量为240N||/h。

1.6.9 放水口：

a、采用可更换式放水口内套砖，内套放水口砖采用美联矿定制产品，其使用寿命相比其它放水口长二倍以上，且更换方便快速。

c、降低炉子出水口中心高度，使其出水口底面与轧机上浇包底面高度相差不大，此方法为使炉子放水时的铝水流在流槽铝液内进行，可大部分减少因放水冲刷造成的二次夹渣与吸气。

1.6.10 排烟管路：

a、采用熔炼炉炉内排烟与炉口吸烟管路分开的形式，通过预热器排出的烟气由高温烟道分一路引入除尘系统内（一般只提供10m以内，超出部分买方自行负责）。

b、炉口设置加大型吸烟罩，以保证绝大部分烟气能抽走，但需有外力抽引，可由除尘系统的引风机抽力抽走。

1.6.11炉子控制系统：单台炉子控制含熔炼炉风机开停、炉顶启盖卷扬开关、炉气温度测温与显示、铝液点测（手持式）等。

1.6.12 磁力窗口炉底：

a、磁力窗口与通道采用δ12-14||不锈钢板与不锈钢筋板相结合的炉底。

b、非磁力窗口采用δ12、A3钢板与型钢相结合的底板。

1.6.13 底置式永磁搅拌器：

a、两台熔炼炉共配置一台YC-D1000B型底置式永磁搅拌器；

b、搅拌器配置电动升降系统、电动拖动系统及导轨、风冷系统、超温保护系统；

c、搅拌器控制包括：

l变频调速与正反转控制（15Kw）、电动升降（1.5Kw）、电动拖动（1.5Kw）、冷却风机（1.5Kw）开停、温度测量与超温报警；

l 配置超温报警与保护系统。

l 采用台式控制柜集中控制的形式，所有电器控制部分均采用触摸屏与PLC控制，实现简单化操作。

1.6.14 湿式旋风除尘系统（用户自选）：

a、组成：由双室喷淋房（装喷淋管及喷口）、双级旋风除尘器（不锈钢筒体）、引风机及烟管、沉淀池及清水池、水泵及供水管路与控制等组成。

b、工作原理：热烟气引排烟管路进入双室喷淋内，烟气经水喷淋后，大部分尘粒经排水管路进入深沉池，另一部分湿的烟尘由引风机的抽力再进入双级除尘器内分离，其中洁净的烟气经引风机排入车间外的主烟囱内，较湿的粉尘则沉入沉淀池内。

c、喷淋室排出的污水经沉淀池再进入清水池内，水泵安装于清水池上方，采用循环水结构，以降低用水量

1.6.15炉顶钢结构平台制作：采用12#槽钢为立柱与主架，台面采用3-4||花纹钢板，扶栏采用有缝钢管或镀锌管，单台炉平台面积≥25m2，平台承重能力≥1.5T/m2（材料由用户负责）。.

2.在线除气过滤系统 一套

2.1 除气装置

2.1.1 除气箱： 18||×1250×1416||（外型），1100×700×850（内腔）

2.1.2除气装置在进口含氢量在0.30c||/100g以上时，除气率在50％以上，在进口含氢量在0.30c||/100g以下时，含氢量不大于0.15c||/100g。

2.1.3 除气箱容量：保温时600±50kg

2.1.4 加热方式：硅碳棒浸入式加热

2.1.5 铝液温控精度：±5℃（正常铸造时，入口温度在±5℃时）

2.1.6 炉温控制：自动控制恒温

2.1.7 加热功率： 20kw/220V

2.1.8 金属工作温度：680－850℃

2.1.9 转子旋转功率： 1.5kw/380V

2.1.10 转子旋转速度： 0－500rmp可调

2.1.11 搅拌除气液压旋转系统： 垂直上下、180º旋转

2.1.12 除气方式：惰性气体通过石墨转子搅拌旋转除气、封闭除气

2.1.13 金属**处理量： 6t/h

2.1.14 运行噪音： 小于70dB

2.2 过滤装置

2.2.1过滤箱：900×490×||5||（外型），390×390×400||（内腔）

2.2.2 过滤箱容量： 100±50kg

2.2.3 金属工作温度：680－850℃

2.2.4 蜂窝状陶瓷过滤板： 30ppi：381×381×50||

2.2.5石墨转子（德国SGL公司）：长期使用寿命60天/根

2.2.6 通过量：100－150kg/min

在线除气过滤系统包括熔体除气装置和过滤装置；除气装置采用单根“U”型硅碳棒外套加热器保护套浸入式加热，温度自动控制；石墨转子为无级调速，加热器和石墨转子可单独液压提升，除气箱有合理的清渣孔。

3.五轮式连铸机（专利号：ZL0024||12.3,ZL2009 2 0082060.7）(整体浇注机)一套

主要由浇堡、流量调节装置、结晶轮及转动装置（含驱动电机）、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、水压力显示装置及气路系统等组成。主要技术数据如下：

1).浇包顶平面距地面高度 660||

2).结晶轮名义直径 φ1600 ||

3).结晶轮截面形式： “H”型

4).结晶轮转速： 1.66-3.3r/min

5).结晶轮截面积： 2420||2

6).铸锭面积： 2400||2

7).出锭速度： 7.8-15.4m/min

8).电动机功率： 4kw(AC n=1500r/min 变频调速)

9).冷却水压力： 0.3-0.5Mpa

为保证铸锭结晶致密且均匀，结晶轮为四面喷水冷却，喷水时水面成扇形,水量可调并有压力显示。沿结晶轮的周向1点钟至10点钟段，内、外冷却各分为三区，内侧和外侧冷各分为二区。为便于冷却水调节和维护，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。

采用水平浇注以减少紊流，浇铸时铝合金液从中间煲平稳地流向结晶轮，确保铝合金液不生产紊流, 提高质量。上浇包到下浇包采用导流管，浇注机下浇包改变形状，增加容量。为保证张力压紧力可调，钢带张紧及压紧为气动张紧、气动压紧。

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，同时也起到安全保护作用，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。该装置已申请专利(ZL200920082059.4)。

4. 浇铸机冷却系统（用户自备）

设备要求水泵二台（其中一台为备用），过滤器两台（其中一台为备用），所需的截止阀、底阀、管件、法兰等。

水泵功率 22kw

水压 0.3－0.5MPA

流量 100||/h

温度 ≤50℃

5.滚剪机 一套

电机 15kW (AC 变频调速)

铸坯剪切长度 700 ||

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700||左右。

6.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。

7.倍频感应加热装置 一套

本装置用于连铸连轧生产线上，对铸坯进行加热升温。主要包括感应加热器、中频电源柜、测温及控温系统等。感应加热器采用分段式，段与段之间设有支撑传动辊。控温系统由进出口光导纤维测温仪，智能仪表及模拟转换系统等构成。能适应铝合金锭轧制前加热温度的工艺要求：由440℃－480℃加热到490℃－520℃；其冷却水管的主管用不锈钢管，接头部分用铜接头。装置的铜排采用胶木保护，外加安全罩壳。

中频电源**输出功率 300kw

中频电源频率 350HZ

锭坯加热**可升温 70℃

冷却水流量 >15t/h

冷却水压力 0.3-0.4 mpa

生产速度 8-12 m/min

设备外形尺寸 2200×1260×1000||（L×H×B）

7.1 本装置测温采用西安光圣公司的FA光纤测温仪。

7.2本装置设立水温、水压报警装置，一旦水欠压，立即关断电源，冷却水出水温度超温，声光信号报警。

7.3本装置为保证连铸坯顺利通过，在满足工艺要求的情况下，尽**可能加大感应器尺寸。感应器内胆外径为 Ф95||。

7.4支承辊轴承采用耐高温轴承。

7.5感应加热装置可移动，当不需要的时候可以移开，并设置辅助支承导辊。

7.6当连轧机发生堆杆停车时，感应加热装置能自动断电。

8.连轧机 一 套

1).型式: 三辊Y型

2).出杆直径: Φ9.5||、Φ12||、Φ15||

3).机架数: 15架、13架

4).轧辊名义尺寸： Φ255||

5).相邻机架传动比： 1:1.25

6).终轧速度： V=6.2m/s（**）

7).轧制中心高： 1052.5||

8).主电机功率： 355kw(DC),600r.p.m

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Φ255||，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安全齿形联轴节，当过截时切断安全销，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±0.5||。

机架长、短轴采用铝合金轧机和铜轧机设计尺寸(Φ70||)，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。

9.轧机乳液润滑系统 一 套

1).乳液泵： IS100-65-200 Q＝80 ||/h , H=50m 15 kW2台（1台备用）

2).压力： 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，**乳液全部通过底座上的回流槽，经过回流管再回到乳液池。

10.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： 5||

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。

11. 铝合金杆淬火装置 一 套

主要包括冷却水系统两套（其中一台为备用）、淬冷系统等。

淬火装置淬火分八区进行，收线导管出口处装有吹水装置，冷却介质为浇铸机循环水，包括进出管道及阀门。

11.1 冷却水温度 ≤35℃

11.2 冷却水压 0.3-0.5MPA

11.3 淬冷段长度 6000||

11.4 淬冷后温度 <100℃

12.收杆机 一 套

本机主要由操作平台、夹送装置、引桥、环形摆线装置、贮线装置、小车等组成。

12.1 牵引装置

12.1.1牵引速度 8.9m/s（**）

12.1.2牵引电机 7.5kw (AC 变频调速)

该装置采用双主动夹送，弹簧调整压力。由交流电机通过三角带传动带动一夹送辊转动，同时通过两对齿轮带动另一夹送辊同步转动。

12.2 绕杆装置

12.2.1成圈直径 Φ2300||

12.2.2绕杆电机 4kw (AC 变频调速)

铝合金杆在牵引推力下穿入蜗轮轴，再下穿螺旋摆管进行预变形，然后绕落在小车框内。

12.3成圈小车

12.3.1成圈框直径 Φ2300||

12.3.2成圈框高度 1500||

小车上有二个成圈框,小车下面有气缸，由气缸推动实现换框动作。

13.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950kw。生产线连铸机、滚剪机、连轧机、收杆装置传动部分采用全数字直流调速或交流变频同步控制，控制部分采用西门子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6RA7087-6DS22直流调速装置进行控制、具有保护性强的特点和故障诊断功能。连铸机电机、滚剪机、牵引装置和绕杆装置电机也采用交流电机，由西门子交流变频调速装置进行控制。PLC采用西门子S7-300进行编程，触摸屏采用TP27010吋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、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**产品。电控部份采用4+3柜台组合：4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。电控柜部分应放在专用的配电室内，生产现场仅放置铸机和轧机和绕杆机操作台。