11.第十三章 卷取機

1、1 第十三章：卷取機 2 13.1 熱帶鋼卷取機熱帶鋼卷取機 卷取機卷取機的的功用功用： 它是熱帶鋼軋機的配套設備，又可再分為地上式與地下式兩種。以地地 下式下式的為最常用。 卷取超長軋件（一般指線材、帶材），以便儲存、運輸。 一、設備布置設備布置 1、地下式卷取機的配置 這種類型的卷取機位于工作輥道的下面，所以稱之為地下式的卷取機。 特點：工作條件惡劣，處于連續(xù)交替作業(yè)，生產節(jié)奏快。 結構：由夾送輥、前后導尺、導板、助卷輥、卷筒組成。 3 2、卷取工藝 控制速度以控制卷取張力。 帶鋼卷取。 在整個連軋機組中，卷取機的工作條件最為惡劣，也是最易出故 障的環(huán)節(jié)之一。為保持連軋機組的生產節(jié)奏，一般

2、依次布置三臺 以上的卷取機。二臺交替使用，一臺備用檢修。 4 卷取工藝過程： 1）、控制張力必須控制速度：當帶鋼頭部離開軋機以后，輥道的速 度必須大于軋制速度，目的是防止堆鋼。而進入夾送輥以后，夾送 輥的速度必須大于軋制速度，以建立張力。 2）、助卷輥的作用：軋件頭部經導板進入卷筒與助卷輥之間，卷上 2-3圈以后，助卷輥方可松開（厚板除外）。 3）、卷筒與軋機同步加速，卷取。 4）、卷取終了，必須使夾送輥速度小于卷筒速度，以維持張力。而 且卷取速度應低，以保持穩(wěn)定。 一般現代化的卷取機最大卷取速度v=30m/s，卷重：45t，帶鋼厚度 達：25mm；全部采用計算機控制，大卷重、高速化以提高生產

3、能力。 5 二二、1700三輥式卷取機的結構（地下式）三輥式卷取機的結構（地下式） 卷取速度：8-22m/s，卷重：30t；它由張力輥、卷筒以及助卷輥組成。 1、張力輥 軋件 也稱夾送輥也稱夾送輥，由上下輥組成，作用是在帶尾離開軋機時保持卷取張力 并在卷取開始時咬入帶鋼，迫使帶鋼頭部向下彎曲，沿導板方向進入 卷筒與助卷輥的縫隙，進行卷取。 6 7 2、卷筒卷筒： 卷筒是卷取機的核心部件卷筒是卷取機的核心部件。它要在張力下高速度卷取熱狀態(tài)下重達 45t的帶卷。為此，要求卷筒內部有冷卻與潤滑系統；要在較大的帶 材壓力作用下縮徑卸卷；要有足夠的強度與剛度。所有這些都決定了 卷筒結構的復雜性。此外，在

4、大張力情況下，為改善卷筒受力狀態(tài)， 懸臂端都應設有活動支承。 8 9 3、助卷輥助卷輥： 一般設有三個助卷輥沿圓周方 向120度均布，起到壓緊帶鋼 頭幾圈的作用。武鋼1700熱軋 卷取機助卷輥采用氣動式的壓 緊方案，如圖所示。 助卷輥直徑一般取300400mm，采用實心輥可提高強度，但也增 加其慣性質量，對沖擊更為敏感?？招妮伩蓽p少質量，提高動力控制 性能，但強度有所削弱。 10 在卷取過程中，層疊的帶 鋼通過助卷輥縫時會造成強 烈沖擊。因此助卷輥往往是 整個卷取機的薄弱環(huán)節(jié)。 在 實際生產中采用液壓控制的 辦法以減少沖擊。 11 12 助卷輥控制過程如圖所示，它 包括壓力控制壓力控制和“跳動

5、跳動”控制 兩部分。激光探測器和助卷輥 上的加速度計可探測帶鋼頭部 的位置；卷筒和張力輥的測速 計可測定卷取速度(帶頭速度)。 這些信息輸入計算機進行處理， 然后由計算機通過伺服系統控 制助卷輥開閉液壓缸，使層疊 的帶頭即將通過助卷輥時，助 卷輥瞬時“跳起”，讓過帶頭。 液壓助卷輥可以有效地消除沖 擊，同時也使卷取中的頭端壓頭端壓 痕、劃傷、松卷、塔形痕、劃傷、松卷、塔形等現象 大為減少。 13 13.213.2 線材卷取機線材卷取機 60年代以前線材卷取機有兩種基本結構型式： 1、 軸向送料的線材卷取機軸向送料的線材卷取機 如圖3.3-5所示，由軋機來的線材，經過管1和卷取機的空心旋轉空心旋

6、轉 軸軸2，從軸的錐形端的螺旋管3出來后，在自由地掛于軸上的卷筒5 和外殼4之間的環(huán)形空間成圈地疊起。當打開門6 后，卷好的線材 掉在運輸機上。 這種卷線機的主要優(yōu)點是卷取過程中線卷不轉動，因而可允許采 用較高的卷取速度，這樣，為選擇較高的軋制速度創(chuàng)造了有利的條 件。然而由于金屬在卷取時被扭轉(卷取機每轉一轉金屬扭轉3600)， 故這種卷線機常用于卷取直徑較小的圓形斷面金屬。 14 15 2、徑向送料的線材卷取機徑向送料的線材卷取機： 如圖所示，卷筒l與托鉤2一起旋轉，金屬經管3沿切向進入卷 筒與外殼4之間的環(huán)形空間。卷取時，外殼支在托鉤上一同旋轉。 卷取終了卷取機停止，在曲柄機構5的作用F使

7、輥子支架6升起，托 鉤被掀向卷筒內側，外殼4落到圓錐座7上，從而使成品卷落在運 輸機上。在下一次卷取開始前，卷取機加速到穩(wěn)定速度。 由于線卷在卷取過程中作高速旋轉運動，因此線卷旋轉的不穩(wěn)定 性及巨大的轉動慣量限制了這種卷線機的卷取速度。然而由于被卷 金屬無扭轉現象，故可用來卷取斷面尺寸較大的、甚至非圓斷面的 軋材。 16 從使用角度看，大多數的熱軋線材用于拉絲大多數的熱軋線材用于拉絲。60年代由于拉絲 生產對線材的要求提高而導致線材軋機的卷線機在結構上進行了重 大的改進。 拉絲拉絲生產對其原料熱軋線材的要求是： 1)最少的氧化鐵皮最少的氧化鐵皮，且易于去除，從而縮短拉絲前的酸洗時間和耗 酸量。

8、 2)高強度高強度。 3)線材在全長上具有均勻的機械性能，從而保證線材制品在全長上 的機械性能的均勻性，拉拔性能良好，不致在拉拔時產生斷裂現象不致在拉拔時產生斷裂現象。 4)高的斷面收縮率及延伸率高的斷面收縮率及延伸率。 17 隨著線材軋機軋速的不斷提高及盤重增大，線材的卷取溫度高達 1000 0C左右，此時若仍按傳統的卷取工藝和傳統的卷取機卷取，將 產生下列嚴重的不良后果： 盤重大，成卷的線材因緩冷而產生大量的氧化鐵皮因緩冷而產生大量的氧化鐵皮，且屬難于溶 解的Fe3O4。，給酸洗帶來巨大的困難。 由于盤條是堆成團的，從高溫下冷卻后，內外圈的冷卻速率相差 甚大，沿長度方向的機械性能和顯微組織

9、不均，高碳鋼則尤為嚴重沿長度方向的機械性能和顯微組織不均，高碳鋼則尤為嚴重。 冷卻后鐵素體晶粒粗大鐵素體晶粒粗大，機械性能差。由于高碳鋼線材一般都高碳鋼線材一般都 經冷拔、冷軋而制成制繩鋼絲、彈簧鋼絲和焊條鋼絲，故冷加工性經冷拔、冷軋而制成制繩鋼絲、彈簧鋼絲和焊條鋼絲，故冷加工性 能特別差能特別差。 18 為避免上述弊病，60年代在線材生產中實現了控制冷卻控制冷卻的新 工藝：它是將精軋機軋出的線材從終軋溫度迅速強制冷卻到一定 程度，而獲得全長上性能基本均勻的索氏體線材索氏體線材。這一新工藝省 去了舊式工藝的中間熱處理工序，此外，由于急冷，產生少量易 溶于酸的FeO。因此，現代線材卷取機所完成的工序已超出舊式線 材卷取機單純打卷的功能，它與其它一些輔助機械共同完成一整 套熱軋線材軋后直接索氏體化索氏體化的工藝。 目前熱軋線材軋后直接索氏體化的工藝主要有以下幾種： 19 20 1)斯太爾摩法。線材終軋后，通過水冷區(qū)水冷區(qū)使線材溫度急冷至溫度急冷至750 800進入吐線成圈器。成圈器吐出的螺旋形立式線圈依次倒在不斷 移動的鏈式平板運輸機上，形成水平的散圈狀態(tài)，在運輸機下強行強行 鼓風冷卻到鼓風冷卻到400以下以下，最后由線圈收集裝置收集并打包。 2)施羅曼法。其特點是加強了水冷區(qū)的冷卻效果加強了水冷區(qū)的冷卻效果和采用