第一节 产品技术发展现状
从20世纪80年代开始,随着我国的改革开放,欧美等发达国家的钢铁生产技术和设备传人国内,使我国的金属热锯技术得到了快速的发展,经过20多年的时问,目前国内大型钢铁企业的金属热锯机无论在设备条件、应用技术还是锯片配套等方面都已做到与国际接轨。与以前的苏式锯机相比,欧美锯机在设计理念方面发生了很大的改进。因要配套于高效率的现代化轧钢生产线,制造高档次的钢材产品,所以锯机作为重要的辅助设备,不仅要具备高的生产效率、可靠的工作状况,更要具备良好的锯切质量。基于此,在锯机选型和设计上做了大量改进,主要有:
1)欧美锯机一般选择滑座式结构,整机运转更加平稳。
2)主电机功率方面明显加大,为锯切提供强大的动力。如1800mm锯机可达355kw~400kw。另外,为了保护主电机,设有电机过载保护功能。
3)采用了螺旋伞齿轮传动技术.结构紧凑,提高了传动效率,同时电机放置在设备后部,避免了工件烘烤。
4)锯片线速度提高到120rw/s左右,大大提高锯切效率。
5)锯切进给采用液压驱动,并可根据工件大小等灵活地调整进给行程。
6)锯机中多设有3.OMPa以上的锯片冲屑水及1.0MPa以下的锯片冷却水,以提高锯片的冷却效果。从mi延长其使用寿命、改善]-件的断面质量。
7)多设置工件的水平收拢和垂直压紧功能,保证工件被锯时保持稳定,减少对锯片的冲击和摩擦,同时对降噪也.有一定效果。
8)锯机设计和辅助设施更加完备。如锯片夹持机构设汁更加有利于锯片的快速更换,锯机附近增设专用的锯片放置和吊运装置等。提高了工作效率,降低了工作劳动强度。所有这些措施的采取,大大改善了金属热锯机的工作状态,达到了稳定、高效、高质量的工作要求。随着钢材产品的规格不断扩大,现在2000mm~qb2200mm锯机的作用越来越为广泛,并有进一步向大型化发展的趋势,对于大圆钢、热扩管 行业 ,已有人考虑使用2400mm~2500mm的热锯机。
第二节 产品工艺特点或流程
1、锯床
锯床由锯片、主轴、活动臂、底座、油缸等组成。其中,主轴安装在活动臂上,在主轴的一端有皮带轮,在主轴的男一端装有锯片{在活动臂的中间有销轴与底座相连{锯片由安装在话动臂上方的电机传动。电机通过8-ZV15J联组皮带直接传动主轴,使锯片高速旋转。锯片的锯切进给是由液压驱动活动臂来实现的,且液压缸进给速度可调。在锯片接近钢管前,可以较快的速度进给,当锯切开始时,锯片可按锯切面积的不同分两种进给速度进行锯切。
2、锯片
在750℃以上的温度下锯切各种热轧的棒材、型材、管材,锯片一般使用65Mn弹簧钢制作,中心有一个大孔用于安装在锯机上,其周边有若干小孔用来紧固锯片并传递转动扭矩,在锯片外圆周设有不同数量、不同形状的锯齿,以适应不同品种的轧件。锯片首先进行整体淬火处理、回火处理获得良好的综合机械性能,待锯齿加工完成以后,再对齿尖进行单独的淬火处理,其方式有电阻接触淬火、火焰淬火、高频淬火,使之达到HRC56-63,这样锯片片体控制在较低的硬度(一般HRC27-35)范围,具有很好的塑韧性,而齿尖控制在较高的硬度,具有良好的耐磨性以及切削性能。
金属热切圆锯片的主要规格为φ800mm—φ2200mm,能适用于各种方钢、圆钢、无缝钢、大中型材、H型钢的在线锯切,可以去头尾、定尺切断,加工效率很高,切割质量较好,是热轧生产线中必备的一种切割工具。
3、托管装置
高速杠杆式热锯机通常设置在钢管热轧生产线上,为了不使运输辊道承受锯切力,还设计了一套钢管托起装置,以保证锯切时钢管底部不与运输辊道相接触。
第三节 国内外技术未来发展趋势 分析
随着冶金设备制造 行业 的不断发展,冶金自动化也发挥着越来越重要的作用。冶金自动化技术在自动化技术的推动和冶金 行业 技术需求的拉动的双重机制作用下,必将取得更大进展。而作为冶金设备组成部分的圆盘式热锯机也必将朝着以下方向发展:
1、过程控制系统
1)冶金流程在线连续检测和监控系统
采用新型传感器技术、光机电一体化技术、软测量技术、数据融合和数据处理技术、冶金环境下可靠性技术,以关键工艺参数闭环控制、物流跟踪、能源平衡控制、环境排放实时控制和产品质量全面过程控制为目标,实现冶金流程在线检测和监控系统,包括铁水、钢水、熔渣成分和温度的检测和预报,钢水纯净度检测和预报,钢坯和钢材的温度、尺寸、组织、缺陷等参数检测和判断,全线废气和烟尘的监测等。
2)冶金过程关键变量的高性能闭环控制
基于机理模型、统计 分析 、预测控制、专家系统、模糊逻辑、神经元网络、支撑矢量机(SVM)等技术,以过程稳定、提高技术经济指标为目标,在上述关键工艺参数在线连续检测基础上,建立综合模型,采用自适应智能控制机制,实现冶金过程关键变量的高性能闭环控制,包括高炉顺行闭环专家系统、钢水成分和温度闭环控制、铸坯和钢材尺寸及组织性能闭环控制等。
2、生产管理控制系统
冶金流程的全息集成,实现铁-钢-轧横向数据集成和相互传递,实现管理-计划-生产-控制纵向信息集成,同时,整合生产实时数据和关系数据库为数据仓库,采用数据挖掘技术,提供生产管理控制的决策支持。
计算机全流程模拟,实现以科学为基础的设计和制造。采用计算机仿真技术、多媒体技术和计算力学技术,基于各种冶金模型,进行流程离线仿真和在线集成模拟,从而实现生产组织优化、生产流程优化、新生产流程设计和新产品开发。
提升钢铁生产制造智能。在生产组织管理方面,基于事例推理、专家知识的生产计划与运筹学中网络规则技术,提供快速调整作业计划的手段和能力,以提高生产组织的柔性和敏捷化程度;根据各工序参数,自动计算各工序的生产顺序计划及各工序的生产时间和等待时间,实现计划的全线跟踪和控制,并能根据现场要求和专家知识,进行灵活的调整;异常情况下的重组调度技术以及在多种工艺路线情况下,人机协同动态生产调度。在质量管理方面,基于数据挖掘、统计计算与神经网络 分析 技术,对产品的质量进行预报、跟踪和 分析 ;根据生产过程数据和实际数据,判定在生产中发生的品质异常。在设备管理方面,采用生产设备的故障诊断与预报技术,建立设备故障、寿命预报模型,实现预测维护。在成本控制方面,采用数据挖掘与预报技术,建立动态成本模型预测生产成本;利用动态跟踪控制技术,优化原材料的配比、能源介质的供应、产线定修制度、生产的调度管理,动态核算成本,以降低生产成本。
3、企业信息化系统
1)企业信息集成到 行业 信息集成
信息化的目的之一是实现信息共享,在有效竞争前提下趋利避害,在企业信息系统的编码体系标准化、企业异构数据/信息集成基础上,进一步实现协作制造企业信息集成,全 行业 信息网络建设及宏观调控信息系统,直至全球 行业 信息网络建设及宏观调控信息系统。
2)管控一体化,实现实时性能管理
协调供产销流程,实现从订货合同到生产计划、制造作业指令、产品入库、出厂发运的信息化。生产与销售连成一个整体,计划调度和生产控制有机衔接;质量设计进入制造,质量控制跟踪全程,完善PDCA质量循环体系;成本管理在线覆盖生产流程,资金控制实时贯穿企业全部业务活动,通过预算、预警、预测等手段,达到事前和事中的控制。
3)知识管理和商业智能
利用企业信息化积累的海量数据和信息,按照各种不同类型的决策主题分别构造数据仓库,通过在线
分析
和数据挖掘,实现有关市场、成本、质量等方面数据-信息-知识的递阶演化,并将企业常年管理经验和集体智慧形式化、知识化,为企业持续发展和生产、技术、经营管理各方面创新,奠定坚实的核心知识和规律性的认识基础。