鋁合金軋機

本生產線採用連鑄連軋的工藝方法，生產電工用普鋁、鋁合金杆（鋁鎂硅合金及8000系列合金杆等），成品杆徑φ9.5mm、φ12mm、φ15mm。

本生產線主要由5T/H豎式高效節能鋁熔化爐、10T帶稱重圓形鋁液保溫爐（帶電磁攪拌器）、在線除氣過濾系統、四輪式連鑄機（含澆煲）、滾剪機、主動校直裝置、倍頻感應加熱裝置、連軋機系統、鋁合金杆淬火裝置、雙工位鋁杆成圈裝置、連鑄連軋生產線電氣控制系統、連軋機潤滑油系統、連軋機乳液循環系統等組成。

1). 結晶輪直徑：                Φ1600mm

2). 出錠速度：                  7.8-15.4m/min                                                             3). 鑄錠截面：                  2400mm²

4). 鑄機電機：                  4kw（AC）, 1000r.p.m

5). 連軋機電機：                Z4-355-32, 355kw, 600r/p/m

6). 終軋速度：                  4-6.2 m/s

7). 產量（約）：                2.7-4.2 t/h

8). 出杆直徑：                 φ9.5mm、Φ12mm、Φ15mm

9). 機架數：                   總15架（Y型上傳動機架8台；Y型下傳動機架7台）

10).孔型系統：                “弧三角－圓”

11).軋輥名義直徑：             Φ255mm

12).成圈收線直徑：             Φ2300mm

13).收線重量：                 約1.5－2.0噸/筐

1.1爐子部份組成

1.1.1 5T/H豎式高效節能鋁熔化爐：1台

1.1.2 10T帶稱重圓形鋁液保溫爐：2台

1.1.3 與10T鋁液保溫爐配套的電磁攪拌器：1台

5T/H豎式高效節能鋁熔化爐成套設備，它採用天然氣等清潔能源為燃料，連續不斷地將鋁錠熔化成鋁水，通過兩台保溫爐靜置、精鍊實現連續生產，是鋁杆連鑄連軋系統 的熔化設備。

豎式高效節能鋁熔化爐設備由豎爐（沖天爐）、底爐、加料系統、燃燒系統、排煙系統、電控系統等組成。

2台10T帶稱重圓形鋁液保溫爐由稱重傳感器、圓形爐體、密封爐門、換熱器、點火燃燒系統、排煙系統、控制系統等組成。

整套設備鋁錠通過加料系統在豎爐熔化后，進入底爐升溫，熔化頂設計為3000⁴KW全預混式燒嘴，底爐側牆設計1個1000KW燒嘴；底爐設計1個扒渣門，底爐設計一個長方形鋁液放水口，保持熔化時工作的放鋁液通暢方便。

i.原料                              成捆鋁錠

j.豎爐上燒嘴                        3000KW

k.豎爐底爐燒嘴                      1000KW

c.燒嘴                              1個1000KW

d.爐門結構                          密封爐門

e.稱重形式                          美國AMCLL耐高溫稱重模塊（含稱重傳感器和稱重模塊、高溫導線及顯示等）

熔化爐主風機：              18.5KW

上料機架電機                 11KW

保溫爐風機                 7.5KW

豎爐加料系統將鋁錠或廢鋁線加入熔化爐內，加料機將原料從車間地面提升到熔化爐的進料口。

a.規範：

熔化鋁料,主要由豎爐由爐底、加料口、煙囪、爐襯等部分組成。

爐底、爐身由優質鋼板和型鋼製作，爐底採用12mm鋼板，中間用槽鋼加固，使整個爐底可以承受20噸鋁錠的重量而不變形；爐身用10mm鋼板圈成桶體，法蘭採用16mm鋼板，爐體內貼一層硅酸鋁纖維毯，可大大降低爐壁溫度，中間砌筑高鋁耐火磚，最內層爐襯是直接觸火焰和鋁水的，採用高鋁 耐火磚砌筑，保証了爐襯的使用壽命。

加料口設計在豎爐的上方，這種加料方式可以使鋁板從爐底一直堆放到爐體加料口，延長了燒嘴燃燒后產生的煙氣與鋁錠的接觸時間，使鋁錠可 限度地吸收煙氣余熱，增加熱量的利用效率，節約燃料成本。經實際使用証明，連續狀態下，每噸鋁水的燃氣消耗量小於55立方米天然氣，僅為平爐的1/2~1/3。

燒嘴設置在爐子頂部，因而鋁料在靠近爐底處熔化，較上部的鋁料由燃燒氣體預熱。熔融鋁從出鋁口流到底爐。隨着鋁料的熔化，熔化爐內鋁料向下移動，因此能連續供給熔化鋁液。                 

 用於熔化后的鋁液升溫,豎爐熔化后的鋁液直接流入底爐，考慮到鋁液的結渣性，斜坡口加大到高于500MM；底爐成矩形,設計1個1000KW的燒嘴用於升溫；設計一個扒渣門，扒渣門採用合葉結構，，用於底爐的扒渣；設計長方放鋁水口，正常熔化時能蓄一定鋁液，停爐時能放淨鋁液。

豎式高效節能鋁熔化爐成套設備燃燒系統預混燃燒系統，該系統確保全部空氣和燃料在進入燃燒器完全混合，提供更加穩定的火焰和更充分的燃燒。

該系統共有以下几部分的組成：風機空氣供應系統，燃料供應系統，燃燒控制系統。

1.4.4.1．風機供氣系統

該系統是有一台高壓風機進行供氣，進入風機的空氣需要進行過濾，且應保証氣體成分的穩定。為防止風機的倒吸現象，風機的進風口設置一個空氣蝶閥以控制進風的量。風機排出氣體的壓力有檢測，以防止壓力過高或過低的情況發生，風機的保養很重要，因為在生產時風機發生故障，會產生比較嚴重的後果。

1.4.4.2．燃料供應系統

燃料為天然氣，對該系統的要求是壓力，流量的平穩。平穩的供應壓力對系統的正常工作非常重要，因為它的波動常常會導致燃燒的不穩定。因此，該系統有壓力的詳細要求，一旦超出標準，會導致系統自動切斷。由於燃料是氣態的形式，所以邏輯控制上考慮了很多安全的要求。

用於鑄造前的鋁液升溫、保溫、精鍊、靜置。20t稱重式圓形鋁液保溫爐設備由穩重模塊、爐體鋼結構、爐襯耐火材料、爐門及提升機構、燃燒系統、排煙系統、測溫系統、收塵罩、電氣控制系統等部件構成。保溫爐爐成矩形設計，容積＞10T,設計1個100×10⁴ Kcal的燒嘴用於升溫；設計一個爐門，採用直立電動昇降結構，用於底爐的扒渣、精鍊；設計排煙口一個，排煙口上方設計空氣預熱器，預熱后的空氣作助燃風參與底爐燃燒器的燃燒。爐頂採用整體澆注球形拱頂結構，增強輻射效果；渣線以下與鋁液接觸部位採用天津聯礦不粘鋁澆注料整體澆注，鋁液質量好，不結渣；進鋁水口和出鋁水口設計合理，出鋁液中上部設計測溫裝置，能按鋁液的溫度自動調節燃燒器的大小火。

 

美國AMCLL耐高溫稱重模塊：含稱重傳感器和穩重模塊、高溫導線及顯示等。

電氣控制部份採用PLC控制，所有控制均可在控制面板上進行，所有的電器元件均採用施耐德、正泰等件，採用預混式燃燒系統，所有的緊急切斷閥、比例調節閥均採用進口件。

1.4.7.1 組成

2台10噸鋁液保溫爐，採用一套標準的DJ20的感應器來實現對2台熔煉爐的攪拌，感應器工作時移動到爐底，不工作時開到中間停止位，安裝位（檢修位）位於兩台爐一側或中間。水冷卻選用SLS-100型純水冷卻裝置。

1.4.7.2 電磁旋流攪拌裝置的主要技術說明

a.電磁旋流攪拌裝置感應器的移動、攪拌、冷卻水的開啟等過程均由HMI通過PLC來控制，PLC可記錄各種工作狀態、工作時間、故障(報警)狀態等參數並可通過預留的上位機接口傳送到上微機以便查詢和管理，PLC位於電氣控制櫃內。

b.具有故障診斷、報警和顯示功能。報警和故障信號顯示于變頻控制器的顯示面板上以及電控櫃的操作盤上。如果任何信號如水溫、水流、感應器線圈溫度等參數超限，系統會自動斷開，停止工作。

c.電磁旋流攪拌裝置的佈置位置：爐底。

d.電磁旋流攪拌裝置具有縱向移動及昇降功能。

e.整個操作簡單並具有互鎖功能。

1.4.4.3電磁攪拌主要功能說明：

a. 具有四組攪拌模式參數可設定，每一組模式均含攪拌強度（電壓比）、攪拌頻率、換向時間、攪拌時間參數的調整。

b. 變頻控制器各個參數的可設定範圍如下（實際使用時，可能會根據實際情況變更某些參數的設定範圍）:

攪拌強度：50%-97%

攪拌頻率：0.5-5Hz

換向時間設定範圍：30"-600"或連續可調

攪拌時間設定範圍：0.5'-30'或連續可調

2.1 除氣裝置

2.1.1 除氣箱：     1854×1250×1416mm（外型），1100×700×850（內腔）

2.1.2 除氣裝置在進口含氫量在0.30cm³/100g以上時，除氣率在50％以上，在進口含氫量在0.30cm³/100g以下時，含氫量不大於0.15cm³/100g。

2.1.3 除氣箱容量：保溫時600±50kg

2.1.4 加熱方式：硅碳棒浸入式加熱

2.1.5 鋁液溫控精度：±5℃（正常鑄造時，入口溫度在±5℃時）

2.1.6 爐溫控制：自動控制恆溫

2.1.7 加熱功率： 20kw/220V

2.1.8 金屬工作溫度：680－850℃

2.1.9 轉子旋轉功率： 1.5kw/380V

2.1.10 轉子旋轉速度： 0－500rmp可調

2.1.11 攪拌除氣液壓旋轉系統： 垂直上下、180º旋轉

2.1.12 除氣方式：惰性氣體通過石墨轉子攪拌旋轉除氣、封閉除氣

2.1.13 金屬 處理量： 6t/h

2.1.14 運行噪音： 小於70dB

2.2 過濾裝置

2.2.1過濾箱：900×490×455mm（外型），390×390×400mm（內腔）

2.2.2 過濾箱容量： 100±50kg

2.2.3 金屬工作溫度：680－850℃

2.2.4 蜂窩狀陶瓷過濾板： 30ppi：381×381×50mm

2.2.5石墨轉子（德國SGL公司）：長期使用壽命60天/根

2.2.6 通過量：100－150kg/min

在線除氣過濾系統包括熔體除氣裝置和過濾裝置；除氣裝置採用單根“U”型硅碳棒外套加熱器保護套浸入式加熱，溫度自動控制；石墨轉子為無級調速，加熱器和石墨轉子可單獨液壓提升，除氣箱有合理的清渣孔。

主要由澆堡、流量調節裝置、結晶輪及轉動裝置（含驅動電機）、壓緊輪裝置、鋼帶張緊裝置、惰輪、鋼帶吹水和擦水裝置、剔錠器、鑄錠引橋、水冷卻裝置、水壓力顯示裝置及氣路系統等組成。主要技術數據如下：

1).澆包頂平面距地面高度            660mm

2).結晶輪名義直徑                φ1600 mm

3).結晶輪截面形式：                “H”型

4).結晶輪轉速：                   1.66-3.3r/min

5).結晶輪截面積：                    2420mm²

6).鑄錠面積：                        2400mm²                                                       

7).出錠速度：                        7.8-15.4m/min                                                    

8).電動機功率：                      4kw(AC n=1500r/min 變頻調速)

9).冷卻水壓力：                      0.3-0.5Mpa                       

為保証鑄錠結晶緻密且均勻，結晶輪為四面噴水冷卻，噴水時水面成扇形,水量可調並有壓力顯示。沿結晶輪的周向1點鐘至10點鐘段，內、外冷卻各分為三區，內側和外側冷各分為二區。為便於冷卻水調節和維護，內冷、外冷、外側冷安裝在一個可轉動的門上，可方便地從結晶輪中轉出。

採用水平澆注以減少紊流，澆鑄時鋁合金液從中間煲平穩地流向結晶輪，確保鋁合金液不生產紊流, 提高質量。 上澆包到下澆包採用導流管，澆注機下澆包改變形狀，增加容量。為保証張力壓緊力可調，鋼帶張緊及壓緊為氣動張緊、氣動壓緊。

鋁液通過流槽進入上澆堡。上澆堡后端有一個溢流口，過多鋁液由此口流入廢鋁堡內，使上澆堡鋁液位保持相對穩定，同時也起到安全保護作用，上澆堡裝在一個可傾式平臺上，當需立即停止澆鑄時，翻傾平台，將澆堡及流槽余液流入廢鋁堡。上澆堡另一端底部有一個放流口，鋁液由此放流口放入下澆堡，鋁液在下澆堡暫存，再通過澆嘴流入結晶輪槽。上澆堡放流口出口處有一堵頭，由外向內堵流口，控制流口的大小。該堵頭裝在下澆堡里的一個浮子上，浮子是一個槓桿機構，槓桿的另一端是可移位的配重塊。此槓桿機構的力矩平衡為：

M1+M2-M3=M4        M1：流口處壓力力矩     M2：浮子重力力矩

                      M3：下澆堡浮力力矩     M4：配重塊重力力矩

動態過程：當下澆堡液位下降，M2減小，浮子也下降，槓桿失去平衡，在流口處壓力力矩M1作用下，堵頭下壓，流口在加大，下澆堡液位開始上升，M2增大，上頂堵頭，減小流口流量，直到平衡。

          當上澆堡液位上升時，流口處壓力力矩M1增大，下壓堵頭，使流口流量增大，下澆堡液位上升，反頂堵頭，減小流量，直到平衡。

   在剛開始澆鑄時，結晶輪槽需快速填充，同時結晶輪也處在一個升速過程，因此此期間需要人工適當手動調整，當速度穩定后，上澆堡液位也基本穩定后方可實現自動。該裝置已申請 (ZL200920082059.4)。     

4. 澆鑄機冷卻系統（用戶自備）

設備要求水泵二台（其中一台為備用），過濾器兩台（其中一台為備用），所需的截止閥、底閥、管件、法蘭等。

水泵功率                          22kw

水壓                             0.3－0.5MPA

流量                               100m³/h

溫度                                ≤50℃

     鑄坯剪切長度                         700 mm                                   

滾剪機由一交流電機驅動，針擺減速機減速。滾剪機滾輪上分別裝有兩把刀，作對滾剪切，剪切長度700mm左右。

主要包括傳動機構、校直機構、校直部分具有主動校直功能和鑄錠導入功能。校直輪共五只導輪，上面二只下面三只錯位安裝。

本裝置用於連鑄連軋生產線上，對鑄坯進行加熱升溫。主要包括感應加熱器、中頻電源櫃、測溫及控溫系統等。感應加熱器採用分段式，段與段之間設有支撐傳動輥。控溫系統由進出口光導纖維測溫儀，智能儀表及模擬轉換系統等構成。能適應鋁合金錠軋制前加熱溫度的工藝要求：由440℃－480℃加熱到490℃－520℃；其冷卻水管的主管用不鏽鋼管，接頭部分用銅接頭。裝置的銅排採用膠木保護，外加安全罩殼。

中頻電源 輸出功率                   300kw

中頻電源頻率                           350HZ

錠坯加熱 可升溫                     70℃

冷卻水流量                             >15t/h

冷卻水壓力                             0.3-0.4 mpa

生產速度                               8-12 m/min

設備外形尺寸                           2200×1260×1000mm（L×H×B）

7.1 本裝置測溫採用西安光聖公司的FA光纖測溫儀。

7.2本裝置設立水溫、水壓報警裝置，一旦水欠壓，立即關斷電源，冷卻水出水溫度超溫，聲光信號報警。

7.4支承輥軸承採用耐高溫軸承。

7.6當連軋機發生堆杆停車時，感應加熱裝置能自動斷電。

1).型式:                              三輥Y型

  2).出杆直徑:                      Φ9.5mm、Φ12mm、Φ15mm

 3).機架數:                          15架、13架

 4).軋輥名義尺寸：                    Φ255mm

   5).相鄰機架傳動比：                   1:1.25

  6).終軋速度：                        V=6.2m/s（ ）

  7).軋制中心高：                       1052.5mm

  8).主電機功率：                     355kw(DC),600r.p.m

軋機採用主動喂料，動力從主傳動箱輸出，由氣缸夾緊鑄錠，助推喂入1號機架。 連軋機由15副Y型三輥機架組成，名義輥徑為Φ255mm，偶數機架為上傳動共七副，奇數機架為下傳動共八副，左右交替佈置。採用弧三角一園系統孔型。主傳動用355kw直流電機通過齒形聯軸節與傳動牙箱第12副機架下的主軸連接傳遞功率。相鄰兩副機架之間的齒輪速比均為1:1.25，傳動牙箱與機架連接處均有安全齒形聯軸節，當過截時切斷安全銷，以防事故發生。每副機架前後分別裝有進出口導位，奇數機架入口導位為滾動式，偶數機架入口導位為滑動式。機架間設有堆杆檢測停車裝置，當發生推杆時軋機會自動停車。

每付機架的側輥小牌坊可以採用墊片調整，具有不同厚度的調整片採用哈夫形式，這樣可不必將四只固定螺栓全部擰出即可更換墊片。調整範圍±0.5mm。

機架長、短軸採用鋁合金軋機和銅軋機設計尺寸(Φ70mm)，強度高、壽命長，軋輥材料採用鋁合金軋機和銅軋機軋輥用材料5CrMnMo，使用壽命長。

1).乳液泵：     IS100-65-200   Q＝80 m³/h , H=50m 15 kW  2台（1台備用）

2).壓力：                             0.3－0.5Mpa

3).過濾器：                           GLQ-100              1台      

5).板式換熱器：                         35m²          

1).齒輪泵：                 CY-18/0.36-2 5.5 kW 960r.p.m      2台（1台備用）                      

2).工作壓力：                           0.1-0.3Mpa 

3).過濾器：                              GLQ-80               1 台

4).油箱：                                5m³ 

11. 鋁合金杆淬火裝置                       一 套 

11.1 冷卻水溫度                           ≤35℃

11.2 冷卻水壓                             0.3-0.5MPA

11.3 淬冷段長度                           6000mm

11.4 淬冷后溫度                           <100℃

12.1 牽引裝置                                

12.2 繞杆裝置                               

電氣系統由三相四線380V，50Hz，低壓網絡供電，設備總功率約為950kw。生產線連鑄機、滾剪機、連軋機、收杆裝置傳動部分採用全數字直流調速或交流變頻同步控制，控制部分採用西門子PLC加觸摸屏準確可靠地指揮協調整個系統工作，各種運行參數集中監控、顯示。其中：355kw主電機採用西門子6RA7087-6DS22直流調速裝置進行控制、具有保護性強的特點和故障診斷功能。連鑄機電機、滾剪機、牽引裝置和繞杆裝置電機也採用交流電機，由西門子交流變頻調速裝置進行控制。PLC採用西門子S7-300進行編程，觸摸屏採用TP27010寸彩色觸摸屏人機界面進行操作，各種運行參數集中監控、顯示，工藝參數可以通過人機界面進行設定、修改、顯示，並有故障診斷功能。連鑄機、軋機、牽引機的速度、電流、電壓顯示、同步控制及故障指示。