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从安徽鑫科项目看国产设备的魅力氘灯

2022年06月29日

从安徽鑫科项目看国产设备的魅力

安徽鑫科新材料股份有限公司利用上市募集资金建设了一条年产1万吨高质量锡磷青铜生产线，经过一年多的建设，就顺利投产。主体生产设备全部一次试车成功，顺利生产出高精度产品。投产10个月，主要技术指标及经济指标均达到设计要求，投产当年即开始赢利，且产品迅速进入国内高档用户市场并出口，得到市场认可，赢得用户的好评。  　　一、项目建设的特点  　　1工艺方案目前高精度、大卷重、高质量铜板带生产工艺主要有两种方法，一是热轧开坯生产工艺；二是水平连铸供坯冷轧生产工艺。前者采用大容量熔铸机组铸成大规格铸锭，经热轧开坯、铣面后再冷轧、退火、精整等工序出成品；后者采用水平连铸直接从保温炉中引出厚度为15～18mm带坯，经在线或离线铣面后成卷，再经冷轧、退火、精整等工序出成品。  　　水平连铸工艺是70年代国外开发的生产工艺，国内80年代中后期引进，经学习借鉴和自主开发完善，国产化的水平连铸设备水平迅速提高。  　　安徽鑫科高精度铜板带工程项目，即采用水平连铸供坯冷轧生产工艺方案。具体为经水平连铸生产出的坯料，通过双面铣削，铣去表层后，再进行冷轧、退火，最后经清洗、脱脂、钝化处理后，按用户要求分切、包装出厂。它具有占地少、投资省、生产规模适中的优点，尤其适合生产如锡磷青铜等难以进行热轧开坯合金材料的生产。同时这种工艺可以满足高精度、大卷重带材的生产要求。  　　2主要设备选型根据所制定的工艺方案，主要设备的选型如下：  　　1）水平连铸机组一组国产化设备  　　2）带坯铣面机组一台国内外合作制造  　　3）四辊可逆式粗轧机一台国产化设备  　　4）四辊可逆式精轧机一台国产化设备5）钟罩式光亮退火炉一组国产化设备6）带材脱脂清洗机一台国产化设备7）带材拉伸弯曲矫直机组一台国产化设备8）气垫式连续退火设备一台国外引进9）剪切设备等一组国产化设备3项目建设的效果  　　由于该项目的工艺和技术方案确定正确，技术装备的选型起点高、先进、可靠，再加上项目建设的组织管理水平较高，以及严格按照项目设计技术要求和技术规范执行，土建和安装工程一次验收合格，所有设备一次试车成功。  　　项目中的主要设备达到下述产品质量：  　　水平连铸坯料：所生产的铸坯边部无裂纹、无碎边，表面无夹渣冷隔、严重的偏析等缺陷，带坯的纵向偏差小于±0.04mm，横向偏差小于±0.02mm。  　　冷轧与精轧：带材表面质量好，表面残油量低，板型控制良好，厚度精度高。典型的厚度精度指标为：  　　粗轧：厚度精度：2.0±0.02mm1.0±0.01mm0.5±0.005mm精轧：厚度精度：1.2±0.05mm0.1±0.002mm项目投产后，由于产品精度高、质量好，产品迅速进入高端用户市场，并在试生产第10个月即达到设计月产目标，投产当年即实现赢利，开创了高精度铜板带项目建设投资少、见效快的先河。  　　二、主体设备情况  　　1熔铸设备此项目采用的炉组为立式炉型结构，采用矩型大断面熔沟，方型线圈和水套。设有温度连续测量并自动控制。在供电方式上，采用单相相连、电容电抗平衡方式，电网平衡好。精心设计的炉子结构，使得铜液温度的均匀性非常好，炉温控制误差小。加之采用优良的石墨结晶器，所生产的铸坯偏析少，表面光滑。  　　主要的设备参数：带坯宽度：300～450mm双流带坯厚度：15～18mm成品卷重：6000kg最大铸造速度：300mm／min通过能力：1000～1500kg／小时2粗轧机主要技术参数1）轧制材料铜及其铜合金2）来料规格最厚16mm最宽450mm卷重6000kg3）成品规格最薄0.5mm4）轧制速度300m／min5）轧制力  　　8000kN6）轧辊规格Φ360／Φ800×600mm粗轧机结构特点在机型设计上，该机型吸取了国外粗轧机的优点，并针对本项目轧制材料的具体要求进行了优化设计，采用一台开卷箱进行厚带开卷，薄带开卷机进行薄带开卷，左右卷取机采用大小卷筒的方式，在厚带状态即进行可逆张力轧制方式。大直径毂轮可避免带材表面因塑性变形而产生的表面裂纹，改善带材质量，张力轧制可改变轧材应力状态，因而增大轧材从开轧到第一次退火前的变形程度，减少了能耗。  　　为了保证轧机的轧制质量，本轧机着重从以下几个方面进行了精心的设计：  　　1）确保轧机有良好的机械传动精度，这是成品精度控制的基础。必须有一个高精度机械传动系统，包括使用高精度四列短圆柱轴承、良好的工作辊、支撑辊及其轴承座，传达齿轮箱的机械精度等，此外还包括机前及机后装置、左右卷取机的机械制造精度以及安装精度等。  　　2）提高自动化轧制水平，提高生产率。为了极大地减少生产辅助时间，减少对人工操作的依赖度，该轧机设有包括上卷的自动控制、轧制过程的自动控制，还有为了缩短检修时间而采用快速换辊、自动轧制线调整等。  　　3）加强除油。采用真空抽吸装置对带材进行除油，严格控制带材的残油量。  　　4）有多种控制手段确保带材精度。为了实现高精度厚度及板型控制，设有完善的控制手段，包括：  　　AGC控制：可实现位置控制、辊缝控制、压力控制、厚度预控、厚度监控、轧机刚度补偿等。  　　正、负弯辊控制：可实现连续控制，无过渡死区。  　　手动板型控制：通过轧辊倾斜控制、正负弯辊控制及轧辊分段冷却控制可对板型进行控制。  　　智能化：有完善的故障报警和诊断，以及质量统计分析及报表，有助于生产管理。  　　产品精度以下是随机抽取的产品厚度精度统计值，由AGC系统给出：产品名义厚度 m m  误差 μm 所占百 分比％  4.2 ±5以内 75  ±8以内 99  2.6 ±3以内 63  ±5以内 90  ±8以内 99  1.4 ±2以内 71  ±3以内 86  ±5以内 98 0.76 ±2以内 82  ±3以内 94  ±5以内 98 这些数据说明该轧机的精度已达到国际先进水平。  　　3精轧机主要技术参数1）轧制材料铜及其铜合金2）来料规格最厚2mm最宽450mm卷重6000kg3）成品规格最薄0.1mm4）轧制速度480m／min5）轧制力  　　4000kN6）轧辊规格Φ150／Φ550×600mm精轧机结构特点该精轧机采用一台开卷机，左右卷取机，可逆式张力轧制方式，设计特点、控制水平和粗轧机基本相同，所不同的是该轧机采用全油润滑方式，在AGC的控制功能上增加了张力AGC、速度AGC控制等方式，以提高轧制薄带的控制能力。  　　产品精度以下是随机抽取的产品厚度精度统计值，由AGC系统给出：产品名义厚度 m m  误差 μm 所占百分比％  1.4 ±2以内 71  ±3以内 86  ±5以内 980.65 ±2以内 90  ±3 94  以内  ±5以内 980.13 ±1以内 93  ±2 98  以内  ±3以内 990.1 ±1以内 93.7  ±2 96.8  以内  ±3以内 99.2三、结束语国产铜带轧机经历了近20年的发展，技术水平已经得到了很大的提高，而其中所用的关键控制系统———AGC控制系统，也经历了20多年的发展，已可以担当生产高精度板带的控制任务。  　　实践证明，芜湖鑫科铜板带项目取得了巨大成功，该项目的工艺和技术方案确定正确，技术装备的选型起点高、先进，国产铜板带加工设备虽然仍存在不足之处，但正在赶上世界先进水平，并且完全可以满足我国生产高精度铜板带的需要。