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一. 機(jī)組用途
本機(jī)組采用連鑄連軋的工藝方法，生產(chǎn)高純鋁桿、電工圓鋁桿、鋁合金桿，成品桿徑φ9.5mm、φ12mm。
二. 主要設(shè)備組成
本生產(chǎn)線主要由五輪式連鑄機(jī)（含澆煲）、前牽引機(jī)、滾剪機(jī)、主動(dòng)校直裝置、倍頻感應(yīng)加熱裝置、連軋機(jī)系統(tǒng)、鋁合金桿淬火冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)、雙工位鋁桿成圈裝置、連鑄連軋機(jī)組電氣控制系統(tǒng)、連軋機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)、連軋機(jī)乳液循環(huán)系統(tǒng)等組成。
三. 鋁合金桿連鑄連軋生產(chǎn)工藝流程
四. 主要技術(shù)參數(shù)
1). 結(jié)晶輪直徑： Φ1900mm
2).出錠速度： 8-12m/min
3).鑄錠截面： 2300mm2
4).鑄機(jī)電機(jī)： 5.5kw, 1000r.p.m（AC，變頻調(diào)速）
5).連軋機(jī)電機(jī)： 第1＃機(jī)架、第2＃機(jī)架為單電機(jī)傳動(dòng),各為75KW
第3＃～16＃機(jī)架為集中傳動(dòng),功率為355KW
6).終軋速度： 4-6.2 m/s
7).產(chǎn)量（約）： 2.7-4.2 t/h
8).出桿直徑： φ9.5mm、Φ12mm
9).機(jī)架數(shù)： 總16架（水平輥機(jī)架1臺(tái)；垂直輥機(jī)架1臺(tái)；Y型上傳動(dòng)機(jī)架
7臺(tái)；Y型下傳動(dòng)機(jī)架7臺(tái)）
10).孔型系統(tǒng)： 橢圓－圓”＋“弧三角－圓”
11).軋輥名義直徑： Φ310mm, Φ255mm
12).成圈收線直徑： Φ2200mm
13).收線重量： 約1.0－1.5噸/筐
14).設(shè)備總功率： 約1000KW
五. 設(shè)備技術(shù)規(guī)范及組成
1 五輪式連鑄機(jī)（專利號(hào)：ZL00244512.3,ZL2009 2 0082060.7） 一套
主要由澆堡、鋁液測(cè)溫裝置、流量調(diào)節(jié)裝置、結(jié)晶輪及轉(zhuǎn)動(dòng)裝置（含驅(qū)動(dòng)電機(jī)）、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、水流量顯示裝置及氣路系統(tǒng)等組成。所有部件均安裝在一個(gè)整體箱體上，五輪式澆注機(jī)為整體式澆注機(jī)，安裝調(diào)整方便快捷。主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：
澆包頂平面距地面高度 660mm
驅(qū)動(dòng)電機(jī) 5.5kw（AC，變頻調(diào)速）
結(jié)晶輪名義直徑 φ1900 mm
結(jié)晶輪截面形式 “H”型
鑄錠截面積 2300 mm2
鑄錠線速 8-12 m/min
為保證鑄錠結(jié)晶致密且均勻，結(jié)晶輪為四面噴水冷卻，噴水時(shí)水面成扇形,每區(qū)段管路裝有水量控制調(diào)節(jié)閥及電磁流量計(jì)量顯示儀，并有壓力顯示。沿結(jié)晶輪的周向1點(diǎn)鐘至10點(diǎn)鐘段，內(nèi)、外冷卻各分為三區(qū)，內(nèi)側(cè)和外側(cè)冷各分為二區(qū)。為便于冷卻水調(diào)節(jié)和維護(hù)，內(nèi)冷、外冷、外側(cè)冷安裝在一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的門上，可方便地從結(jié)晶輪中轉(zhuǎn)出。澆注機(jī)冷卻系統(tǒng)為封閉式，并用抽風(fēng)機(jī)抽走冷卻結(jié)晶輪時(shí)所產(chǎn)生的水氣到室外，以避免鋁液吸氣產(chǎn)生氣孔和氣泡。
采用水平澆注以減少紊流，澆鑄時(shí)鋁合金液從中間煲平穩(wěn)地流向結(jié)晶輪，確保鋁合金液不生產(chǎn)紊流, 提高質(zhì)量。 上澆包到下澆包采用導(dǎo)流管，澆注機(jī)下澆包改變形狀，增加容量。為保證張力壓緊力可調(diào)，鋼帶張緊及壓緊為氣動(dòng)張緊、氣動(dòng)壓緊。張緊輪及壓緊輪具有調(diào)偏機(jī)構(gòu)，用于校正和調(diào)整鋼帶路偏。
錠坯形狀為梯形。
鋁液通過流槽進(jìn)入上澆堡。上澆堡后端有一個(gè)溢流口，過多鋁液由此口流入廢鋁堡內(nèi)，使上澆堡鋁液位保持相對(duì)穩(wěn)定，同時(shí)也起到安全保護(hù)作用，上澆堡裝在一個(gè)可傾式平臺(tái)上，當(dāng)需立即停止?jié)茶T時(shí)，翻傾平臺(tái)，將澆堡及流槽余液流入廢鋁堡。上澆堡另一端底部有一個(gè)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(jié)晶輪槽。上澆堡放流口出口處有一堵頭，由外向內(nèi)堵流口，控制流口的大小。該堵頭裝在下澆堡里的一個(gè)浮子上，浮子是一個(gè)杠桿機(jī)構(gòu)，杠桿的另一端是可移位的配重塊。此杠桿機(jī)構(gòu)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(dòng)態(tài)過程：當(dāng)下澆堡液位下降，M2減小，浮子也下降，杠桿失去平衡，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(dāng)上澆堡液位上升時(shí)，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(shí)，結(jié)晶輪槽需快速填充，同時(shí)結(jié)晶輪也處在一個(gè)升速過程，因此此期間需要人工適當(dāng)手動(dòng)調(diào)整，當(dāng)速度穩(wěn)定后，上澆堡液位也基本穩(wěn)定后方可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)。該裝置已申請(qǐng)專利,專利號(hào)：ZL2009 2 0082059.4。
2 澆鑄機(jī)冷卻水系統(tǒng)（用戶自備）
設(shè)備要求水泵二臺(tái)（其中一臺(tái)為備用），過濾器兩臺(tái)（其中一臺(tái)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℃
3 前牽引機(jī) 一套
3.1電機(jī) 5.5KW（AC，變頻調(diào)速）
3.2牽引輪直徑 Φ250mm
牽引機(jī)下輪為主動(dòng)輪，由交流電機(jī)經(jīng)減速箱減速后帶動(dòng)。上輪由氣缸壓下，將鑄坯送向滾剪機(jī)。
4 滾剪機(jī) 一套
電機(jī) 30kW (AC，變頻調(diào)速)
鑄坯剪切長(zhǎng)度 700 mm
滾剪機(jī)由一臺(tái)交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，針擺減速機(jī)減速。滾剪機(jī)滾輪上分別裝有兩把刀，作對(duì)滾剪切，剪切長(zhǎng)度700mm左右。用于剪切不符合工藝要求的鑄坯。
5 主動(dòng)校直裝置 一套
主要包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、校直機(jī)構(gòu)。校直部分具有主動(dòng)校直功能和鑄錠導(dǎo)入功能。校直輪共五只導(dǎo)輪，上面二只下面三只錯(cuò)位安裝。
6 倍頻感應(yīng)加熱裝置 一套
本裝置用于連鑄連軋生產(chǎn)線上，對(duì)鑄坯進(jìn)行加熱升溫。主要包括感應(yīng)加熱器、中頻電源柜、測(cè)溫及控溫系統(tǒng)等。感應(yīng)加熱器采用分段式，段與段之間設(shè)有支撐傳動(dòng)輥。控溫系統(tǒng)由進(jìn)出口光導(dǎo)纖維測(cè)溫儀，智能儀表及模擬轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等構(gòu)成。能適應(yīng)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銹鋼管，接頭部分用銅接頭。裝置的銅排采用膠木保護(hù)，外加安全罩殼。
中頻電源最大輸出功率 300kw
中頻電源頻率 350HZ
錠坯加熱最大可升溫 70℃
冷卻水流量 >15t/h
冷卻水壓力 0.3-0.4 mpa
生產(chǎn)速度 8-12 m/min
設(shè)備外形尺寸 2200×1260×1000mm（L×H×B）
6.1 本裝置測(cè)溫采用西安光圣公司的FA光纖測(cè)溫儀。
6.2本裝置設(shè)立水溫、水壓報(bào)警裝置，一旦水欠壓，立即關(guān)斷電源，冷卻水出水溫度超溫，聲光信號(hào)報(bào)警。
6.3本裝置為保證連鑄坯順利通過，在滿足工藝要求的情況下，盡最大可能加大感應(yīng)器尺寸。感應(yīng)器內(nèi)膽外徑為 Ф 95mm。
6.4支承輥軸承采用耐高溫軸承。
6.5感應(yīng)加熱裝置可移動(dòng)，當(dāng)不需要的時(shí)候可以移開，并設(shè)置輔助支承導(dǎo)輥。
6.6當(dāng)連軋機(jī)發(fā)生堆桿停車時(shí)，感應(yīng)加熱裝置能自動(dòng)斷電。
7 連軋機(jī)（專利號(hào)：ZL2009 2 0082061.1） 一 套
總功率 第1＃機(jī)架、第2＃機(jī)架為單電機(jī)傳動(dòng),各為75KW
第3＃～12＃機(jī)架為集中傳動(dòng),功率為355KW
終軋速度 6.2m/s （最大）
出桿直徑 φ9.5 mm , φ12mm
軋制中心高 1052.5mm
軋制孔型 “橢圓―圓”+“弧三角-圓”
機(jī)架數(shù) 16架(其中第1＃機(jī)架為水平機(jī)架，第2＃機(jī)架為垂直機(jī)架，分別為單電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第3＃-16＃為三輥Y型機(jī)架，集中傳動(dòng)。)
立輥機(jī)架 1 架
平輥機(jī)架 1 架
三輥Y型機(jī)架 14 架
軋輥名義直徑 φ310 mm（2架）、φ255 mm（10架）
軋機(jī)采用主動(dòng)喂料，由氣缸夾緊鑄錠，助推喂入1號(hào)機(jī)架。粗軋部分采用2付φ310兩輥懸臂式機(jī)架，立輥1付,平輥1付。1#、2#機(jī)架分別由一臺(tái)直流電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng),通過減速機(jī)減速后，再通過帶安全銷的齒形聯(lián)軸器連接懸臂式平立輥機(jī)架。精軋部分采用14付φ255型三輥式Y型機(jī)架,分上下傳動(dòng)、交替布置,集中驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)牙箱于機(jī)架連接處均有安全齒形聯(lián)軸器，當(dāng)軋制過程中發(fā)生過載時(shí)，則安全聯(lián)軸節(jié)中的剪切銷被剪斷，以保護(hù)傳動(dòng)齒輪和軸。每付機(jī)架前后分別裝有進(jìn)出口導(dǎo)位,奇數(shù)機(jī)架入口采用滑動(dòng)導(dǎo)位、偶數(shù)機(jī)架入口采用滾動(dòng)導(dǎo)位。滾動(dòng)導(dǎo)輪的形狀與前一道次出來的軋件形狀一致，并留有適當(dāng)間隙。機(jī)架間設(shè)有堆桿檢測(cè)停車裝置,當(dāng)發(fā)生推桿時(shí)軋機(jī)會(huì)自動(dòng)停車。采用“橢圓-圓”+“弧三角-圓”孔型系統(tǒng)。軋機(jī)設(shè)有防護(hù)罩，防止乳液飛濺。
8 軋機(jī)油潤(rùn)滑系統(tǒng) 一 套
8.1 齒輪泵： 5.5 kW （2臺(tái)）
8.2工作壓力： 0.1-0.3 Mpa
8.3 過濾器： GLQ-80（單桶式）
8.4 油箱： 5 m3
供油系統(tǒng)為雙泵系統(tǒng)（其中一套備用），系統(tǒng)包括油箱、油泵、過濾器、管件和法蘭等。油箱中的油通過油泵經(jīng)過濾器來到齒輪箱后的進(jìn)油總管，分三處進(jìn)入齒輪箱，然后經(jīng)過分支油管的噴嘴對(duì)齒輪和滾動(dòng)軸承進(jìn)行噴濺潤(rùn)滑。回油是從齒輪箱端頭下側(cè)經(jīng)回油管到油箱。進(jìn)油總管上安裝有電接點(diǎn)油壓表，油壓過低時(shí)，會(huì)自動(dòng)報(bào)警。油箱中安裝有電加熱管，保證冬季油的粘度符合要求。
9 軋機(jī)乳液潤(rùn)滑系統(tǒng) 一 套
9.1 乳液泵： 100 m3/h , 22 kW （2臺(tái)）
9.2 壓力： 0.3－0.5Mpa
9.3 過濾器： 平床紙帶過濾機(jī)
9.4 板式換熱器： 35m2
乳液潤(rùn)滑系統(tǒng)為雙泵系統(tǒng)（其中一套備用）。系統(tǒng)包括乳液泵、平床紙帶過濾機(jī)、熱交換器、熱交換器用供水泵、管件、法蘭等。乳液經(jīng)離心泵、平床紙帶過濾器、熱交換器進(jìn)入裝在齒輪箱上面的總管，通過膠管，對(duì)各機(jī)架的齒輪、軋輥、進(jìn)出口導(dǎo)衛(wèi)進(jìn)行潤(rùn)滑，最后乳液全部通過底座上的回流槽，經(jīng)過回流管回到乳液池。機(jī)架的冷卻潤(rùn)滑液分二路供給，齒輪及軸承的冷卻潤(rùn)滑為一路，進(jìn)出口導(dǎo)位及軋輥的冷卻潤(rùn)滑為一路。后一路的流量可根據(jù)出軋溫度工藝要求進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)。二路乳液分別裝用電磁流量計(jì)，對(duì)流量進(jìn)行顯示。乳液系統(tǒng)設(shè)有加熱裝置，可根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行加熱。
10 鋁合金桿淬火冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng) 一 套
10.1冷卻水溫度 ≤35℃
10.2冷卻水壓 0.3-0.5Mpa
10.3淬火冷卻潤(rùn)滑長(zhǎng)度 6000mm
10.4淬火后溫度 ﹤100℃
淬火冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)分八區(qū)連續(xù)進(jìn)行，出口處裝有2個(gè)吹水裝置，淬火冷卻介質(zhì)為澆鑄機(jī)循環(huán)水，導(dǎo)輪潤(rùn)滑介質(zhì)為軋機(jī)乳化液。
冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)一方面用于導(dǎo)輪的冷卻及潤(rùn)滑以防經(jīng)特殊處理后的導(dǎo)輪粘鋁，另一方面用于鋁桿的潤(rùn)滑及冷卻，調(diào)節(jié)鋁桿的成圈溫度，控制鋁桿軟硬強(qiáng)度。
主要冷卻水系統(tǒng)、淬火冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)、吹干裝置等。
11 收桿裝置（專利號(hào)：ZL2009 2 0082062.6） 一 套
本機(jī)主要由操作平臺(tái)、牽引裝置、弧形滾道、擺線裝置、小車等組成。
11.1 牽引裝置
11.1.1牽引速度 7m/s（最大）
11.1.2牽引電機(jī) 11kw (AC，變頻調(diào)速)
該裝置采用雙主動(dòng)夾送，彈簧調(diào)整壓力。由交流電機(jī)通過三角帶傳動(dòng)帶動(dòng)一夾送輥轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)通過兩對(duì)齒輪帶動(dòng)另一夾送輥同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
11.2 繞桿裝置
11.2.1繞桿直徑 Φ1800m
11.2.2繞桿電機(jī) 4kw (AC,變頻調(diào)速)
鋁合金桿在牽引推力下穿入蝸輪軸，再下穿螺旋擺管，然后繞落在小車框內(nèi)。
11.3 成圈小車
11.3.1 成圈直徑 Φ2200mm
11.3.2 成圈框高度 1500 mm
11.3.3 轉(zhuǎn)框電機(jī) 4 kW (AC，變頻調(diào)速)
小車上有二個(gè)成圈框, 成圈框車由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的摩擦輪帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)梅花型收桿。小車下面有氣缸，由氣缸推動(dòng)實(shí)現(xiàn)換框動(dòng)作。
12 連鑄連軋機(jī)組電氣控制系統(tǒng) 一 套
電氣系統(tǒng)由三相四線380V，50Hz，低壓網(wǎng)絡(luò)供電，設(shè)備總功率約為1000kw。生產(chǎn)線連鑄機(jī)、滾剪機(jī)、連軋機(jī)、收桿裝置傳動(dòng)部分采用全數(shù)字直流調(diào)速或交流變頻調(diào)速同步控制，控制部分采用國(guó)際先進(jìn)PLC加觸摸屏準(zhǔn)確可靠地指揮協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)工作，各種運(yùn)行參數(shù)集中監(jiān)控、顯示,并通過工控機(jī)對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、打印。其中：75kw,355kw主電機(jī)采用西門子直流調(diào)速裝置進(jìn)行控制、具有保護(hù)性強(qiáng)的特點(diǎn)和故障診斷功能。PLC采用西門子S7-200進(jìn)行編程，觸摸屏采用西門子10'彩色觸摸屏（人機(jī)界面）進(jìn)行操作，各種運(yùn)行參數(shù)集中監(jiān)控、顯示，工藝參數(shù)可以通過人機(jī)界面進(jìn)行設(shè)定、修改、顯示，并有故障診斷功能。連鑄機(jī)、滾剪機(jī)、連軋機(jī)、牽引機(jī)的速度、電流、電壓顯示、同步控制及故障指示。
人機(jī)界面觸摸屏以RS485的串口通訊方式與PLC進(jìn)行雙向的數(shù)據(jù)交換，通過PLC的程序控制實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和控制。
所有變頻器和直流控制器與PLC通過USS協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和控制，可以監(jiān)控控制器的運(yùn)行狀態(tài)等。
單機(jī)運(yùn)行時(shí)，澆鑄機(jī)、前牽引機(jī)、滾剪機(jī)、軋機(jī)、后牽引、繞桿等的速度可通過操作臺(tái)單獨(dú)調(diào)整。
聯(lián)動(dòng)運(yùn)行時(shí)，全線速度以澆鑄機(jī)的速度為基準(zhǔn)，前牽引機(jī)、輥剪、軋機(jī)等均自動(dòng)跟蹤澆鑄機(jī)的速度，后牽引、繞桿等均自動(dòng)跟蹤軋機(jī)的速度。聯(lián)動(dòng)速度對(duì)前牽引機(jī)、軋機(jī)均設(shè)置有速度微調(diào)。
系統(tǒng)可對(duì)：各調(diào)速裝置的工作狀態(tài)及故障報(bào)警、各輔機(jī)的工作狀態(tài)及故障報(bào)警、系統(tǒng)工作等進(jìn)行監(jiān)視控制。
生產(chǎn)線整個(gè)工藝流程為全動(dòng)畫直觀顯示，同時(shí)具有冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、堵轉(zhuǎn)報(bào)警等分支子系統(tǒng)動(dòng)畫顯示，能方便發(fā)出操作指令，察看設(shè)備運(yùn)行狀況。系統(tǒng)同時(shí)對(duì)電流、電機(jī)速度進(jìn)行異常提示，連軋機(jī)堵轉(zhuǎn)自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)停車。系統(tǒng)主要低壓電氣元件中間繼電器、交流接觸器、空氣開關(guān)50A以下采用西門子產(chǎn)品系列或施奈德產(chǎn)品，50A 以上選用正泰產(chǎn)品。電控部份采用4 +3柜臺(tái)組合：4個(gè)電控柜為整體式，通過底座連接，外形美觀，便于內(nèi)部排線連接。電控柜部分應(yīng)放在專用的配電室內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)僅放置鑄機(jī)和軋機(jī)和繞桿機(jī)操作臺(tái)。
