锭子自动保温传输生产线设计的重要意义

锭子自动保温传输生产线设计的重要意义

萨日娜

萨日娜（阿拉善职业技术学院内蒙古阿拉善750306）

我国焊接材料行业发展较快，目前已成为世界第一焊接材料生产大国，也是使用焊材量最多的国家，其消费量约占世界消费量的36%～40%。在焊丝生产方面，目前全国气保实芯焊丝生产企业有150余家，年生产能力约60～70万吨。近几年，国外、国内主要焊材生产企业纷纷投资建设各种焊材生产线，但自动化程度均不高，因此，焊丝自动化生产线的设计具有一定的现实意义。

一、研究的目的与意义

如上所言，我国焊接材料行业发展较快,目前已成为世界第一焊接材料生产大国，也是使用焊材量最多的国家，其消费量约占世界消费量的36%～40%。我国焊材消耗量占钢材表观消费量的0.17%～0.18%，消耗焊接用钢线材占钢材表观消费量的0.15%～0.16%。焊材在我国有着广阔的市场和发展前景。同时，我国焊接材料产品的结构也在转变，总体趋势是电焊条的产量由逐年增加而至稳定并有减少的趋势，而焊丝（包括气体保护焊丝和埋弧焊丝）、烧结焊剂的产量正在逐年增加。其中，气体保护实芯焊丝在我国得到了广泛应用，从1999年到2008年，其年平均增长率在30%以上，占焊材总产量的比例由10%提高到30%。在焊丝生产方面，目前全国气体保护实芯焊丝生产企业有150余家，年生产能力约60～70万吨。近几年，国内外主要焊材生产企业纷纷投资建设各种焊丝生产线，但自动化程度均不高，因此，完成焊丝自动化生产线的设计具有一定的现实意义。

二、国内外发展状况

国内外目前主要采用的连铸连轧生产铜线坯的生产设备为：美国南方线材公司的SCR连铸连轧生产线，德国西马克·米尔公司的Contirod生产线。目前在全世界投产美国SCR连铸连轧生产线73条，中国有11条；投产德国Contirod连铸连轧生产线35条，中国有5条。

1.美国SCR连铸连轧生产线

SCR连铸连轧生产线由美国南方线材公司、摩根公司和西屋电气公司共同开发设计制造，经过几十年的实际生产运用已不断地完善改进。目前SCR连铸连轧生产线配置了燃气熔化竖炉、SCR五轮钢带连铸机组、预处理系统、摩根平立辊连轧机组、冷却清洗收线系统，采用了箱——椭——圆孔型系统。其对燃气的控制，将风机送来的空气与燃气分组整体混合送入烧嘴，容易调整和操作。连铸机由结晶轮、两个压轮、张紧轮、惰轮和钢带组成，结构简单，维修保养方便，但铸坯进轧机前有一定的弯曲弧度，需由弯变直，造成高温下应力增大，可能会导致铸坯产生冷裂纹。在连铸机液位控制上，采用了AMPS流量自动浇注控制系统，铸轮的液位用闭路电视进行监控。轧机为二辊悬臂式摩根轧机，分为粗轧和精轧两组，成组传动，轧制过程中的轧制速度匹配由连轧机组控制系统自动调节。

2.德国Contirod连铸连轧生产线

Contirod连铸连轧生产线由德国西马克·米尔公司开发设计制造，生产线配置了燃气熔化竖炉、铸坯预处理系统、哈兹列特双带式连铸机、克虏伯连轧机组、冷却清洗收线系统，采用了箱——椭——圆孔型系统。对燃气的控制，在烧嘴前单独混合后进入炉膛，整个熔化过程通过对燃气中CO的自动控制，使熔化过程处于微还原中，但调整困难,控制也难以做到同步。连铸机由上、下钢带和左右两侧青铜挡块链构成，结构复杂，但熔融的铜液能平稳地、无湍流地流到连铸机的钢带上，整个结晶过程基本上是在水平位置上进行，铸坯离开铸模时的方向与轧制线成15°角，避免了铸坯过大弯曲而产生裂纹等缺陷，铸坯有理想的结晶粒度和氧的均匀分布，铸坯质量好。在连铸机液位控制上采用了EMLI控制系统，比传统的光学传感器更精确可靠，自动监测和调节保温炉和溜槽液位。轧机为二辊悬臂式克虏伯轧机，分粗、中、精三组，采用独立的交流变频电机单独驱动，保证了各组轧辊的调节精度，实现了无张力轧制，提高了产品的表面质量,改善了铜线坯的加工性能。同时Contirod生产线在轧机乳化液冷却系统方面，分成了精轧和粗轧两套系统，并采用不同密度的无纺布过滤，提高了产品质量和轧辊的使用寿命。

3.国内自主开发设计的铜线坯连铸连轧生产线

国内自主开发设计的连铸连轧生产线，以废杂铜或电解铜为原料，多配备了竖炉或精炼反射炉，铸机均采用SCR五轮钢带式连铸机、铸坯预处理系统，连轧机多为12道次两辊或三辊机架以及清洗冷却收线系统，生产制备的电工用铜线坯能满足中、低端客户的要求，但在设备精度、可靠性以及自动控制等方面与世界先进水平仍有较大差距。

三、研究内容及解决的问题

研究焊丝自动化生产线设计及相关工艺试验问题，要求：

1.掌握铜杆连铸连轧的基本原理和方法，同时了解连铸连轧生产线的基本构成。

2.分析焊丝自动化浇铸成锭子后锭子自动保温传输的特殊性，设计焊丝锭子自动保温箱、自动传输机构，并由机械手送至挤压机。

3.熟练使用工程绘图软件，例如AutoCAD、Pro/Engineer、UG等，对设计出的焊丝自动化生产线中自动保温传输生产线部分的总体结构形成三维及二维图纸。

焊丝自动化生产线的研究是非常有意义与运用前景的。随着技术的不断发展，焊丝生产线将会朝着智能化、自动化、高效化的方向发展，届时将会有更多、更新的成果出现。