CN103464463A

CN103464463A - 连铸连轧一体装置及工艺

Info

Publication number: CN103464463A
Application number: CN2013104431755A
Authority: CN
Inventors: 符乃良; 寿昱斐
Original assignee: HUBEI CENTRAL STEEL UNION METALLURGICAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: HUBEI CENTRAL STEEL UNION METALLURGICAL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2033-09-26
Also published as: CN103464463B

Abstract

本发明涉及一种连铸连轧一体装置及工艺，出坯辊道出坯区出坯辊道与过渡辊道直线延续对接且对接处设置能够自动升降的活动挡板；出坯辊道与热送辊道间通过带保温装置的铸坯分坯装置对接；冷床与过渡辊道之间以及过渡辊道与热送辊道之间共用一套可双向移动的分坯收集装置，分坯收集装置能带动铸坯在冷床与热送辊道间双向移动；热送辊道上设置加热器，热送辊道末端与轧机对接；根据热送及轧制要求对铸坯进行筛选并分坯收集，根据实时检测的铸坯温度数据自动调节加热温度及加热时间，将铸坯加热到满足轧制需要的温度并送入轧机轧制，能够增加金属收得率、提高连铸坯质量、降低能耗，提升设备利用率、设备检修率及生产效率、降低投资及运行成本。

Description

连铸连轧一体装置及工艺

技术领域

本发明属于一种新的连铸连轧一体装置及工艺，主要涉及连铸连轧工艺以及相关配套设备。

背景技术

传统的连铸及轧钢工艺有两种。一种为铸坯直接下线冷却，在生产需要时将铸坯送至燃气加热炉加热后轧制；另一种为直接通过辊道将热铸坯送入加热炉加热后轧制。以上两种工艺都存在以下缺点：1.加热用气为可燃气体，存在安全隐患。2.加热炉需预热，能耗高。3.燃烧产生大量二氧化碳，不利环保。4.铸坯升温时间长，加热效率低。5.铸坯氧化率高，铸坯金属收得率低。6.如遇故障，必须停产检修，且检修维护困难。7.燃气发生器及加热炉体积大，占地面积大，投资高。

针对以上问题，目前有三种专利对其进行改进。公开号为CN101693254A的发明专利提供了一种长型材连铸连轧的生产工艺，即出坯辊道一侧设置下线冷床，另一侧设置过渡台架，铸坯经过过渡台架后在第一感应加热装置里加热后轧制。另外单独设置一套上料台及第二感应加热装置，第二感应加热装置与过渡台架连接。冷坯需要被吊装至上料台后通过第二感应加热装置加热，铸坯被加热后经过过渡台再次在第一感应加热装置加热后轧制，加热过程需要来回输送以便进行反复加热。公开号为CN102764762A的发明专利提供了一种生产长材的连铸连轧装置和方法，即通过高拉速连铸机生产出铸坯后，每流铸坯经切割后直接进入辊底式加热炉加热，加热后单根铸坯通过单流横移式辊道送至低温轧机轧制或送至下料台架冷却；在横移装置和轧机中间设置补充加热炉，冷坯被吊装至补充加热炉加热后进入低温轧机轧制。该发明存在以下问题：铸坯被切割后直接进入加热炉，在生产中出现铸坯切不断等故障时无法解决；横移装置为单流运输辊道，送坯速度慢，极大制约生产效率。横移辊道输送其中一流铸坯时，其他流在横移辊道处无支撑，铸坯易掉入基坑，发生事故。需下线冷却的铸坯必须经过加热炉加热才能下线，极大的增加能耗；加热炉与轧机之间设备过多，距离过长且无保温措施，加热后的铸坯热散失快；必须配置高速连铸机及低温轧机，投资高。

同时，以上两种发明均存在以下问题：下料冷床和上料台彼此分离，冷坯需通过过跨车、天车或其他运输工具运送至上料台，流转工序太多增加了运输步骤，无法提升生产效率；其次，所需加热器数量过多，公开号为CN101693254A的发明专利需两套单独的加热系统，公开号为CN102764762A的发明专利需要每一流都配置加热系统，前期投资巨大；加热装置无法在线更换检修，如遇故障必须停产；整个加热生产线保温不彻底，铸坯热量散失大；加热温度及时间不能实时调整和监控，铸坯温度不能控制，无法满足轧制需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的上述不足而提供一种新的连铸连轧一体装置及工艺，提升加热效率及维修效率，对加热温度及时间实时控制，降低加热能耗，全程保温，降低铸坯热能散失，降低投资及运行成本，提升自动化水平，改善工作条件。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：

一种连铸连轧一体装置，主要包括出坯辊道，其特征在于：出坯辊道出坯区内设置在线称重装置及定尺检测装置、出坯辊道与过渡辊道直线延续对接且对接处设置能够自动升降的活动挡板；出坯辊道一侧平行设置热送辊道，且与热送辊道间通过带保温装置的铸坯分坯装置对接，铸坯分坯装置能够带动铸坯由出坯辊道移至热送辊道上；出坯辊道另一侧设置冷床，冷床与过渡辊道之间以及过渡辊道与热送辊道之间共用一套可双向移动的分坯收集装置，分坯收集装置能带动铸坯在冷床与热送辊道间双向移动；铸坯定位检测装置设置在分坯收集装置与热送辊道对接处；沿热送线方向，铸坯定位检测装置后方设置加热器，多个加热器沿热送线方向间隔布置在热送辊道中间，且热送辊道末端与轧机对接；在热送辊道上设置多处自动测温装置；各检测装置与电气控制系统连接；热送辊道与加热器的各辊外部均设置保温罩，且铸坯依次水平通过各保温罩的铸坯输出口而到达轧机处。

按上述技术方案，所述活动挡板设置为在初始状态保持升起状态，并根据在线称重装置及定尺检测装置的检测结果信号进行判断；当检测结果信号显示为铸坯合格时仍然保持升起状态；当检测结果信号显示为铸坯不合格时则下降到低于出坯辊道与过渡辊道的上表面，使得铸坯能够由出坯辊道移送至过渡辊道上。

按上述技术方案，所述自动测温装置设置为当铸坯定位检测装置检测到铸坯后开始对铸坯进行实时温度检测，并将检测结果输送至电气控制系统。

按上述技术方案，垂直于热送线方向设置滑轨，热送辊道或加热器在滑轨上的工作位处位于热送线上，且工作位两侧分别设置热送辊道或加热器的备用位和检修位；热送辊道与加热器底部均设置导轮，且均能够通过导轮在滑轨上滑动，使得热送辊道或加热器根据工艺需求能够在备用位、工作位以及检修位之间移动；各工作位处都相应设置用于固定热送辊道或加热器的锁紧机构。

按上述技术方案，加热器为节能感应电加热器，沿热送方向的加热器保温罩侧壁上设置加热器铸坯输出口加热器保温罩内设置铸坯托辊，铸坯托辊的上表面与加热器铸坯输出口相对应；加热器保温罩内壁均匀铺设感应线圈层，加热器保温罩内壁与感应线圈层间均敷设保温材料层，感应线圈层往内还设置一层保温材料层。

按上述技术方案，加热器铸坯输出口处设置导向装置。

采用上述连铸连轧一体装置的连铸连轧工艺，其特征在于：在出坯区利用在线称重装置及定尺检测装置对铸坯进行检测，合格铸坯通过带保温装置的铸坯分坯装置被送上热送辊道，自动测温装置对每一根铸坯温度进行实时检测并将结果反馈给电气控制系统，由电气控制系统根据铸坯实时温度及设定的加热程序计算出所需的输送速度以及加热时间及加热强度；待铸坯定位检测装置检测到铸坯位置后，控制系统按程序控制辊道输送速度、所需加热器数量及加热强度，对铸坯进行加热；加热过程中自动测温装置实时检测铸坯温度并调整加热参数以保证铸坯温度达到设定轧制温度；加热完成后，铸坯通过热送辊道被输送到轧机轧制；

当定尺检测装置及在线称重装置检测到铸坯不合格或铸坯需暂时下线冷却或精整时，活动挡板降到辊道下方，铸坯被输送到与出坯辊道纵向对接的过渡辊道，然后通过可横向双向移坯的分坯收集装置将铸坯移至冷床下线冷却或精整，冷坯或精整好的铸坯如需轧制，则通过分坯收集装置依次将铸坯横向反方向移送至热送辊道上，重复以上加热过程后直至最后移送到轧机。

本发明相对于现有技术，具有以下的有益效果：

1.加热器为新型节能感应电加热器，比一般感应电加热器节能10%。设备电缆为耐高温电缆，且电缆远离加热区，安全可靠。2.加热器及保温装置内采用新型纳米保温材料，热能散失小，利用率高。3.根据铸坯实际温度调整加热强度，准确控制铸坯温度，减少耗能。4.将多个加热器与热送辊道布置在一条热送线上，避免了现有技术中多线布置加热装置并来回反复输送加热的繁杂，改进工艺布置，提升设备利用率及生产效率。5.整个工艺采用全闭环自动检测及控制，极大提高生产自动化率。6.全程封闭保温，减少铸坯氧化，提升铸坯金属收得率，降低生产损耗。7.加热器及保温辊道下带导轨，可在线检修或将设备移出生产线检修而无需停产。8.加热器系统为多台加热器直线排列，可实时灵活设置加热器开启数量及每个加热器的加热强度，极大的节约能源，降低设备投资。可满足方坯，圆坯及板坯等各种类型铸坯的加热需要。

附图说明

图1是本发明的连铸连轧一体装置平面图；

图2是本发明的连铸连轧一体装置的加热器及热送辊道安装及检修图（图1的A-A剖视图）；

图3是加热器结构详图；

图4是图3的A-A剖视图。

各附图的附图标记如下：1.出坯辊道、2.定尺检测装置、3.在线称重装置、4.活动挡板、5.铸坯分坯装置、6.热送辊道、6.1底座、6.2.传动装置、6.3传动辊、6.4保温罩、6.5热送辊铸坯输送口、7.冷床、8.过渡辊道、9.分坯收集装置、10.铸坯定位检测装置、11.自动测温装置、12.加热器、12.1.加热器外罩、12.2.感应线圈层、12.3保温材料层、12.4铸坯托辊、12.5.加热器铸坯输出口、12.6导向装置、13.轧机、14.电气控制系统、15.热送线、16锁紧机构、17.导轮、18.滑轨。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明：

如图1-4所示，根据本发明实施的一种连铸连轧一体装置，主要包括出坯辊道1，其特征在于：出坯辊道1出坯区内设置在线称重装置3及定尺检测装置2、出坯辊道1与过渡辊道8直线延续对接且对接处设置能够自动升降的活动挡板4；出坯辊道1一侧平行设置热送辊道6，出坯辊道1与热送辊道6通过带保温装置的铸坯分坯装置5对接并能通过铸坯分坯装置5将铸坯由出坯辊道1移至热送辊道6上；过渡辊道8（出坯辊道1）另一侧设置过渡冷床7，冷床7与过渡辊道8之间以及过渡辊道8与热送辊道6之间共用一套可双向移动的分坯收集装置9，分坯收集装置9能带动铸坯在冷床7与热送辊道6间双向移动；铸坯定位检测装置10设置在分坯收集装置9与热送辊道6对接处；沿热送线15方向，铸坯定位检测装置10后方设置加热器12，加热器12间隔布置在热送辊道6中间，且热送辊道6末端与轧机13对接。

在热送辊道6上设置多处自动测温装置11，自动测温装置11均与电气控制系统14有线或无线连接。

在出坯区对铸坯进行检测，合格铸坯通过带保温装置的铸坯分坯装置9被送上热送辊道6，自动测温装置11对每一根铸坯温度进行实时检测并将结果反馈给电气控制系统14，由电气控制系统14根据铸坯实时温度及设定的加热程序计算出所需的输送速度以及加热时间及加热强度。待铸坯定位检测装置10检测到铸坯位置后，控制系统按程序控制辊道输送速度、所需加热器12数量及加热强度，对铸坯进行加热。加热过程中自动测温装置11实时检测铸坯温度并调整加热参数以保证铸坯温度达到设定轧制温度。加热完成后，铸坯将通过热送辊道6被输送到轧机轧制。热送辊道6主要起保温功能。

如图2-4所示，热送辊道6的底座6.1底部设置与滑轨18匹配的导轮17，底座6.1上设置传动辊6.3，传动辊6.3上部设置保温罩6.4，保温罩6.4侧壁上沿铸坯热送方向留有热送辊铸坯输送口6.5；保温罩6.4外部设置的传动装置6.2穿过保温罩侧壁与传动辊6.3连接并驱动传动辊6.3。

如图2-4所示，加热器12为节能感应电加热器，底部设置与滑轨18匹配的导轮17，顶部设置加热器外罩12.1，沿热送方向的加热器外罩12.1侧壁上设置加热器铸坯输出口12.5；加热器外罩12.1内设置铸坯托辊12.4，铸坯托辊12.4的上表面与加热器铸坯输出口12.5相对应且与传动辊6.3上表面位于同一竖直高度。加热器外罩12.1内壁均匀铺设感应线圈层12.2，加热器外罩12.1内壁与感应线圈层12.2间均敷设保温材料层12.3，感应线圈层12.2往内还设置一层保温材料层12.3。保温材料层12.3采用纳米保温材料。

热送辊铸坯输送口6.5和加热器铸坯输出口12.5均根据铸坯尺寸开设。

如图4所示，加热器铸坯输出口12.5处设置导向装置12.6，防止铸坯跑偏；优选的导向装置12.6为导向辊。

如图1-4所示，根据本发明实施的一种连铸连轧工艺，其工艺流程为：铸坯沿纵向输送到出坯辊道1并被活动挡板4挡停时，定尺检测装置2及在线称重装置3对铸坯进行检测，合格的铸坯通过带保温装置的铸坯分坯装置5依次被横向移至带保温罩的移动式热送辊道6上，铸坯被定位检测装置10检测到后，自动测温装置11对铸坯实时温度检测，并把检测数据发送至电气控制系统14，电气控制系统14对数据进行处理，控制热送辊道6的铸坯输送速度及可移动式感应加热器12的开启数量及加热强度。在铸坯加热过程中配置自动测温装置11，实时对加热中的铸坯进行检测，根据实际情况调整加热参数，保证铸坯均能加热到轧制温度且无额外热能损耗。铸坯加热到轧制温度后直接送入轧机13轧制。

当定尺检测装置2及在线称重装置3检测到铸坯不合格或铸坯需暂时下线冷却或精整时，活动挡板4降到辊道下方，铸坯被输送到与出坯辊道1纵向对接的过渡辊道8，然后通过可横向双向移坯的分坯收集装置9将铸坯移至冷床7下线冷却或精整，冷坯或精整好的铸坯如需轧制，则通过分坯收集装置9依次将铸坯横向反方向移送至热送辊道6上，重复以上加热过程后直至最后移送到轧机13。

如图2-4所示，热送辊道6及可移动式感应加热器12下部均带导轮17，可在垂直于热送线15的滑轨18上移动，且能够通过锁紧机构16固定在所需的工作位上进行工作。如可移动式感应加热器12需检修，则将可移动式感应加热器12移至检修位检修，位于备用位的热送辊道6此时可移至加热器工作位，替代加热器12对铸坯进行输送及支撑。热送辊道6及可加热器12均为模块化设计，设备可灵活配置，两种设备可根据实际需要互换，且均可在线整体吊装、更换及检修，只需配置少量备用设备即可满足生产需要，极大的提高了设备利用率及检修率，降低备品备件数量及投资、运行成本。

采用本发明后，由于加热器为新型节能感应电加热器，比一般感应电加热器节能10%。设备电缆为耐高温电缆，且电缆远离加热区，安全可靠。加热器及保温装置内采用新型纳米保温材料，热能散失小，利用率高。根据铸坯实际温度调整加热强度，准确控制铸坯温度，减少耗能。4.将多个加热器与热送辊道布置在一条热送线上，避免了来回反复输送加热的需求，改进工艺布置，提升设备利用率及生产效率。5.整个工艺采用全闭环自动检测及控制，极大提高生产自动化率。6.全程封闭保温，减少铸坯氧化，提升铸坯金属收得率，降低生产损耗。7.加热器及保温辊道下带导轨，可在线检修或将设备移出生产线检修而无需停产。8.加热器系统为多台加热器直线排列，可实时灵活设置加热器开启数量及每个加热器的加热强度，极大的节约能源，降低设备投资。可满足方坯，圆坯及板坯等各种类型铸坯的加热需要。

Claims

1.一种连铸连轧一体装置，主要包括出坯辊道，其特征在于：出坯辊道出坯区内设置在线称重装置及定尺检测装置、出坯辊道与过渡辊道直线延续对接且对接处设置能够自动升降的活动挡板；出坯辊道一侧平行设置热送辊道，且与热送辊道间通过带保温装置的铸坯分坯装置对接，铸坯分坯装置能够带动铸坯由出坯辊道移至热送辊道上；出坯辊道另一侧设置冷床，冷床与过渡辊道之间以及过渡辊道与热送辊道之间共用一套可双向移动的分坯收集装置，分坯收集装置能带动铸坯在冷床与热送辊道间双向移动；铸坯定位检测装置设置在分坯收集装置与热送辊道对接处；沿热送线方向，铸坯定位检测装置后方设置加热器，多个加热器沿热送线方向间隔布置在热送辊道中间，且热送辊道末端与轧机对接；在热送辊道上设置多处自动测温装置，各检测装置与电气控制系统连接；热送辊道与加热器的各辊外部均设置保温罩，且铸坯依次水平通过各保温罩的铸坯输出口而到达轧机处。

2.根据权利要求1所述的连铸连轧一体装置，其特征在于：所述活动挡板设置为在初始状态保持升起状态，并根据在线称重装置及定尺检测装置的检测结果信号进行判断；当检测结果信号显示为铸坯合格时仍然保持升起状态；当检测结果信号显示为铸坯不合格时则下降到低于出坯辊道与过渡辊道的上表面，使得铸坯能够由出坯辊道移送至过渡辊道上。

3.根据权利要求1所述的连铸连轧一体装置，其特征在于：所述自动测温装置设置为当铸坯定位检测装置检测到铸坯后开始对铸坯进行实时温度检测，并将检测结果输送至电气控制系统。

4.根据权利要求1-3之一所述的连铸连轧一体装置，其特征在于：垂直于热送线方向设置滑轨，热送辊道或加热器在滑轨上的工作位处位于热送线上，且工作位两侧分别设置热送辊道或加热器的备用位和检修位；热送辊道与加热器底部均设置导轮，且均能够通过导轮在滑轨上滑动，使得热送辊道或加热器根据工艺需求能够在备用位、工作位以及检修位之间移动；各工作位处都相应设置用于固定热送辊道或加热器的锁紧机构。

5.根据权利要求4所述的连铸连轧一体装置，其特征在于：加热器为节能感应电加热器，沿热送方向的加热器保温罩侧壁上设置加热器铸坯输出口加热器保温罩内设置铸坯托辊，铸坯托辊的上表面与加热器铸坯输出口相对应；加热器保温罩内壁均匀铺设感应线圈层，加热器保温罩内壁与感应线圈层间均敷设保温材料层，感应线圈层往内还设置一层保温材料层。

6.根据权利要求1-3之一或5所述的连铸连轧一体装置，其特征在于：加热器铸坯输出口处设置导向装置。

7.采用上述权利要求之一所述连铸连轧一体装置的连铸连轧工艺，其特征在于：在出坯区利用在线称重装置及定尺检测装置对铸坯进行检测，合格铸坯通过带保温装置的铸坯分坯装置被送上热送辊道，自动测温装置对每一根铸坯温度进行实时检测并将结果反馈给电气控制系统，由电气控制系统根据铸坯实时温度及设定的加热程序计算出所需的输送速度以及加热时间及加热强度；待铸坯定位检测装置检测到铸坯位置后，控制系统按程序控制辊道输送速度、所需加热器数量及加热强度，对铸坯进行加热；加热过程中自动测温装置实时检测铸坯温度并调整加热参数以保证铸坯温度达到设定轧制温度；加热完成后，铸坯通过热送辊道被输送到轧机轧制；