四川煤田地质局一四一机械厂 德阳 618000
摘要：该文旨在提出国内首创铝杆连铸连轧机生产线大产量改造设计方案：将原有15机架铝杆连铸连轧机生产线的普铝杆生产产量从每小时5.2吨提高至每小时7吨以上。将国产铝杆连铸连轧机生产线进行低成本改造后达到超高价进口铝杆连铸连轧机生产线的产量水平。
关键词：国内首创；铝杆连铸连轧机生产线；大产量改造
一、国内铝杆连铸连轧机生产线国内背景
目前国内电工设备行业内正在使用的铝杆连铸连轧轧机生产线有好几百条，这些国产铝杆生产线设计的生产铝杆产量基本为每小时4.2吨至5吨左右，进口的铝杆生产线主要有意大利普洛佩兹、美国南线、德国西马克等，进口的这些铝杆生产线设计的生产铝杆产量基本为每小时7吨至8吨左右，进口该类铝杆生产线的价格却是国产铝杆生产线的10倍左右，对于国内的铝杆加工企业来说价格低廉的国产铝杆生产线更受欢迎，鉴于上述状况国产铝杆生产线急需突破的是如何提高单位时间内的铝杆产量，进而让我们的国产铝杆生产线不但拥有了价格低廉的优势，而且还具备了较高铝杆生产产量的能力。
二、国内现有铝杆连铸连轧机生产线设计情况
现阶段国内主流最高配置铝杆连铸连轧机生产线主要组成部件（设计产量为每小时5.2吨）：
2.1、四轮式水平铸锭浇铸机：结晶铜轮尺寸主要有直径1800mm和直径1600mm，铸造的铝锭截面形状为H型梯形锭面，铸锭截面积尺寸为2400 mm2左右。
2.2、铸锭牵引机：主要对铸造的铝锭在出浇铸机引桥后的动力牵引和定位夹持作用。
2.3、铸锭滚剪机：滚剪机采用上、下配装剪刀头，剪刀头上安装铸锭剪切刀片，生产线每次生产初期由于各项因素的影响都会产生一段品质较差的铸造铝锭，滚剪机主要作用就是切除掉该段品质差的铝锭，以保证所有生产的成品铝杆为品质较高的产品。
2.4、铸锭校直机：主流配置基本都为上二下三结构，浇铸机连续铸造出来的高温铝锭条存在一定的曲线状扭曲，在进入轧机时容易造成堵车以及影响生产平稳性，校直机主要作用就是对高温铝锭校形，让铝锭平直状态进入轧机。
2.5、主齿轮箱及三辊连轧机：国内主要配置为采用15道机架进行高温铝锭轧制，轧机结构采用Y型三辊，轧辊名义直径为255mm，主电机功率为350KW直流编码器调速电机，15道机架轧制铝杆出杆直径为9.5mm。
2.6、二次曲线自动成圈收杆机（同心圆及梅花式收杆两种兼容）：二次曲线管滚轮水包式引杆成圈系统(自动成圈)，不用黄油、无划伤、不堵杆。通入乳化液即可冷却润滑滚轮轴承也可冷却控制铝杆温度，收杆方式采用甩杆头变频调速自动成圈，将铝杆甩绕在收杆车中，收杆后形状为空心圆柱最大外圆直径约2200mm。
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2.7、全套电气控制系统：生产线铸锭浇铸机、铸锭牵引机、铸锭滚剪机、主齿轮箱及三辊连轧机、二次曲线自动成圈收杆机传动部分采用全数字交流或直流调速同步控制，控制部分采用PLC加10寸触摸屏准确可靠地指挥协调整个系统工作，各种运行参数集中监控、显示，工艺参数可以通过人机界面进行设定、修改、显示，并有故障诊断功能。
三、国内首创铝杆连铸连轧机生产线大产量改造设计方案
3.1、设计方案改造目的：将原有15机架铝杆连铸连轧机生产线的普铝杆生产产量从每小时5.2吨提高至每小时7吨以上。将国产铝杆连铸连轧机生产线进行低成本改造后达到超高价进口铝杆连铸连轧机生产线的产量水平。
3.2、铝杆连铸连轧机生产线大产量改造设计方案：
3.2.1、全新设计的四轮式水平铸锭浇铸机：参数设计情况是结晶铜轮尺寸直径为2100mm或2200mm的浇铸机（结晶铜轮直径2200mm的浇铸机采用六轮式），铸造的铝锭截面形状为H型梯形锭面，铸锭截面积尺寸为3600mm2，冷却方式四面冷却。
3.2.2、保留原有铸锭牵引机。
3.2.3、保留原有铸锭滚剪机。
3.2.4、保留原有铸锭校直机（更换校直槽轮以配合新的大截面铝锭）。
3.2.5、新增主动喂锭机专门为后面的全新设计两辊轧机服务。
3.2.6、新增加全新设计的两道油水分离型两辊粗轧轧机：轧辊名义直径320mm，第一机架为竖轧两辊粗轧轧机、第二机架为横轧两辊粗轧轧机，两只两辊粗轧轧机电机采用交流变频调速且分别独立驱动，并与原有主齿轮箱主电机联动跟踪，该粗轧轧机安装位置在原有主齿轮箱及三辊连轧机的前面。
3.2.7、原有主齿轮箱主电机功率从350KW提高450kw以保证足够的轧制力，原有15道Y型三辊轧机的第一道机架不安装，保留其余的14只机架。
3.2.8、保留原有二次曲线自动成圈收杆机（同心圆及梅花式收杆两种兼容），只需将甩杆减速机更换，以适应高速收杆需求即可。
3.2.9、更换全新的全套电气控制系统：新增两道油水分离型两辊粗轧轧机和主动喂锭机变频控制系统，更换更大型号的直流调速系统。
四、该设计方案运用及专利保护情况
该国内首创设计方案至今历经3年的研究设计优化和实际生产运用已经完全成熟，拥有铝杆连铸连轧机生产线大产量改造设计方案的设备制造企业是四川煤田地质局一四一机械厂，该设计方案于2016年底开始具体实施合作的铝杆加工企业是山东信发集团，该集团公司计划陆续对公司内现有的铝杆轧机生产线进行全部大产量改造，四川煤田地质局一四一机械厂取得了该设计方案四项专利，正着手于全国进行全面的推广，该文作者系方案发明者之一。
参考文献：
【1】四川煤田地质局一四一机械厂（发明人：杨正国、闫成贵、邹林宏等）、一种连轧装置：中国、ZL 2017 2 1028559.0、2018-03-30。
【2】四川煤田地质局一四一机械厂（发明人：杨正国、闫成贵、邹林宏等），一种轧机：中国、ZL 2017 2 1028530.2、2018-04-03。
【3】四川煤田地质局一四一机械厂（发明人：杨正国、闫成贵、邹林宏等），一种密封装置：中国、ZL 2017 2 1694661.4、2018-09-04。
【4】四川煤田地质局一四一机械厂（发明人：杨正国、闫成贵、邹林宏等），一种双辊轧机：中国、ZL 2017 2 1694625.8、2018-06-29。
论文作者:邹林宏
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/14
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