15万吨连续热镀锌生产线设备技术协议.docx
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15万吨连续热镀锌生产线设备技术协议
保密
精品项目咨询
第顷
15万吨连续热镀锌生产线
设备技术协议
瞬碎紐徐*弔
達华晋显亲帥貿:
一删I
1.1总述
1・1・1项目名称
有限责任公司15万吨连续镀锌生产线项目。
1・L2概述
热镀锌是应用最广泛的金属防锈方法。
按照前处理的方式分为线外退火和线内退火两大类。
线内退火即以冷轧(热轧)钢卷为原料,在生产线内进行气体保护再结晶退火后进入锌锅进行热浸镀锌。
属于这种工艺方法的包括森吉米尔法、改良森吉米尔法、美钢联法等。
本生产线釆用美钢联法工艺。
依次包括清洗、无氧化退火、热浸镀锌、镀后冷却、光整、拉矫、钻化(钝化)、涂油等工艺步骤。
本生产线将卷板原材料展开,经清洗、退火、镀锌、辂化、涂油工艺后卷取成产品。
按工艺要求,全线分成七个张力段,构成三个作业工作区(开卷作业区、工艺作业区、卷取作业区)。
依据生产线板材的运动方向,主体设备按工艺流程依次组成为:
主体设备依次组成为:
人工上料f开卷机组I、Ilf二辘夹送机1、l【f齐头剪切机I、II一》汇合夹送机一》焊机一》张紧机1一》钢板储料活套If对中机I、
II-►张紧机II-►前处理f空气吹扫装置I一》对中机Illf张紧机II1—A测张机
1一》退火炉一》(热)张紧机IV锌锅一》三辘六臂一》气刀一》竖直风冷一A第一转向一〉水平风冷一》第二转向一〉竖直风冷一》淬水槽f挤干机一》空气吹扫装置1【一》对中机IVf张紧机Vf光整机组f拉矫机组一》张紧机VIf辘涂机一〉固化炉一》后活套f对中机Vf张紧机Vllf剪切机一》静电涂油机f二棍夹送机Illf伺服收卷机组人工下料。
组成生产线主体设备的还包括生产线控制系统、液压系统、气动系统等。
为便于人工上、下料,在生产线的开卷、收卷环节提供有移动小车作为上下钢卷的辅助设备。
入口段
双开卷配置,一台工作,一台备料。
开卷机带动力,主动开卷,开卷段张力可调整;
入口配有液压下切剪,提高准备作业过程的灵活性;
焊机采用c型窄搭接电阻焊机,内置双刃剪,冲孔工艺同时完成;
入口活套储料能力300m,确保2.5分半钟的换卷作业时间。
清洗处理
清洗处理为全封闭结构,包括脱脂、棍刷、水洗等完整工序,用于清除钢板表面的油脂及铁粉等固形物。
清洗处理各工序间配置挤干机,确保槽液的相对稳定和板面的整洁、干爽;
各工序储液槽配备自动温度监控和超温报警;
脱脂工序配备除油装置,延长药液使用寿命;清洗处理配备水汽排放系统;
配置空气吹扫装置,对前处理后的板面进行干燥;
退火沪
电加热退火炉,用以完成带钢表面油脂蒸发、带钢退火、表面还原。
包括加热段、均热段、快冷段及相关仪表。
加热段、均热段均采用辐射加热方式,控制炉内为还原气氛;快冷段采用循环喷射冷却方式,配有变频风机,制冷量可以连续调整。
退火炉还配备微压仪、露点仪、热电偶、红外板温仪、氢含量检测仪等相关检测仪表O
锌锅设备
采用喷流式陶瓷感应锌锅,容锌能力140吨。
锌锅上部安装三棍六臂、气刀等配套设备。
镀后处理
镀后处理包括风冷、水冷、光整(预留位置)、拉矫、耐指纹楹涂、涂油。
风冷采用洁净自然风对镀后带钢进行高速喷吹;
水冷采用循环冷却水对浸入其中的带钢进行冷却;
光整可以对镀锌层进行平整,减小或消除晶体间凹沟,消除屈服平台,提髙材料机械性能;
拉矫主要针对板形,消除之前工序带来的边浪、中浪等;
辂化采用6价辂对钢板表面进行氧化,生成致密氧化膜,防止后续腐蚀。
这一过程又叫钝化;
涂油采用静电涂油方式。
出口段
出口活套能力2分钟;
出口段有剪切机,可詔带材接缝及其前后缺陷部分快速切除。
配置浮动卷取机及相应EPC系统;
传动系统
整线传动系统主要由开卷机、卷取机、储料活套及之间的张紧机组成,确保各工艺段张力为所需要的设定值。
整个生产线传动系统采用交流调速系统,交流电机减速机采用国产名牌。
液压系统
由普通液压系统、伺服液压系统和光整液压系统组成。
普通液压系统包括前后站,分别给开卷段、卷取段设备提供液压动力;
伺服液压系统包括6台独立液压站,分别给线上的CPC、EPC提供动力。
CPC、EPC控制系统、伺服阀均采用EMG或NORTHAMERICA产品;
1.13电气和自动化M统
生产线配有液压伺服纠偏对中检测控制系统,能够自动调节钢板运转偏差度。
自动化程度高,采用PLC总线联网控制,操作人员随时能获得大量可靠的跟踪材料和生产信息。
生产线各设备具有独立的控制系统,具备分段单独调试功能。
设备核心控制器可采用PLC,并通过总线联网,可靠性、可扩展性好。
单台设备具有急停、手动/自动、单机/联线功能。
设备具有过载、故障的检测、诊断、保护功能。
控制系统具有互操作性、互换性、可集成性、高可靠性和可维护性,系统性能价格比高,工程及维修成本低。
序号
工艺
时间(sec)
温度
1
脱脂
3
55-65°C
2
No.l棍刷
1.5
55-65°C
3
电解脱脂,No.2棍刷
6
65-75°C
4
No.l水洗
1.5
60-65°C
5
No.2,No.3水洗
3
50-60°C
6
纯净水水洗,空气吹扫
1.5
60-75°C
7
退火炉之加热
60
850°C
8
退火炉之均热
750°C
9
退火炉之快速冷却
480
10
锌锅
2
460°C
11
光整
常温,湿态
12
拉矫
常温
13
钝化液涂膜固化
5
120-160°C
14
静电涂油
1
常温
1.2踰依据
L2J技术#数
•原料
冷轧碳素结构钢、优质碳素结构钢及低合金钢卷
•钢种
08AL,SPCC、SPCD、SPCE
•生产纲领
15万吨/年
•年作业计划
300天*24小时
•原料
重量
Max20000Kg/卷
内径
(p508/610mm
含油量
Max1000mg/m"双面)
•成品
重量
MaxlOOOOKg/卷
内径
(p508/610mm
涂油量:
0.4-2g/m?
(双面,可连续调整)
•钢板厚度
0.25-1.2mm
•钢板宽度
800-1250nmi
•能源
水、电、蒸汽
•工艺方法
美钢联法
•生产线布置方式从操作侧看生产线从左到右
122
.入口段
20-150ni/nuii
.工艺段
maxl20nVnun
.出口段
20-150ni/nuii
•穿带20ni/min
123活套贮量
•入口300m
•出口240m
■
124设备张力参数
设备
张力范围(kgf/mnf)
单位张力范围
(kg/cnr)
备注
开卷机
0.4-0.6
入口活套
1.2-1.5
清洗处理段
1.0-1.2
退火炉段
0.4—0.6
冷却塔
1.0-1.3
光整内部
Max12吨
拉矫内部
Max12吨
出口活套
1.2-1.4
卷取机
2.228
L25公用设施
电
•送入的电力
380V,3相,50HZ
220V,单相,50HZ
•电压波动±10%
•频率波动±3%
供水
•压力一工业水范围015—0.40MPa
一过滤水范围:
0.25一0.40MPa
一纯水范围:
0.15—0.40MPa一冷却水(T.O.P)进水:
0.15—0.40MPa
回水:
0MPa
•温度冷却回水<=45°C
冷却供水<=35°C
•软化水PH=6-8;硬度0.04mgN/L;碱度0.82mgN/L
•脱离子水电导率<10卩
压缩空气
•压力
0.5—O.SMPa
•油含量
<0.1ppm
蒸汽
•压力
0.3—0.5MPa
环境
厂房内
最大35°C
最小5°C
13产品方案(部分)
宽板汇
800mm
1000mm
1250mm
0.2511U11
120.0
11.25
120.0
14
120.0
17.58
0.3mm
120.0
13.5
120.0
16.8
120.0
21.1
0.35nuii
120.0
15.7
120.0
19.7
120.0
24.6
0.4mm
120.0
18.0
120.0
22.5
105.8
24.8
0.5mm
112.9
21.1
105.8
24.8
97.0
28.4
0.6mm
107.3
24.1
98.8
27.7
8&1
30.9
0.7mm
101.6
26.6
91.7
30.0
79.3
32.5
0.8mm
95.9
28.7
84.6
31.7
70.4
33.0
0.9mm
90.3
30.4
77.5
32.6
61.6
32.4
1.0mm
84.6
31.7
70.4
33.0
52.7
30.8
1.2mm
73.3
32.9
56.3
31.6
35.0
24.6
速度
(m/min)
小时产量
⑴
速度
(ni/min)
小时产量
速度
(ni/niui)
小时产量
(t)
附件二:
设备技术规格书
2.1生产线主体设备构成及其主要功能
序号
名称
主要功能
数量
入口段设备
开卷机至张紧机1#间构成第一张力区,张力设定为0.4・0・6Kgf/mm2,截面不同,板材中的拉力也相应不同;张紧机1#至张紧机2#间构成第二张力区,张力设定为1.2-1.5Kgf/mm2。
1
开卷机
主轴可以涨缩,将标准钢卷固定。
设备带有动力,用于带张力展开成卷的板材。
开卷速度、张力可调;主轴可制动。
2
2
开卷辅助支撑
为开卷机主轴提供支撑,提高开卷机的刚性。
2
3
入口上卷小车
釆用地面式上卷小车。
用于辅助上卷,将钢卷移送至开卷机,套入开卷机主轴。
由电机、减速机带动行走;由液压系统操作升降。
2
4
开卷夹送机1#
用于换卷时卷材自身的牵引夹送。
电机、减速机传动。
1
5
开卷夹送机2#
用于换卷时卷材自身的牵引夹送。
电机、减速机传动。
并带有标高棍,将两部开卷机的输出板材统一到同一运行高度。
1
6
入口剪切机
对钢卷的头尾进行剪切。
钢卷头尾部分往往存在厚度、板形等缺陷,直接焊接后给后续生产带来问题。
齐头剪切机可对展开的带材进行“切头切尾”的修整,便于卷间连接。
2
7
3#夹送机
用以将2台开卷机送来的带钢统一至固定操作标高,并送入焊机进行焊接。
1
8
焊机
该设备用于将前一钢卷带材的尾部与后一钢卷带材的头部相接。
采用窄搭接电阻焊,同时具备冲检测孔的功能。
1
9
入口活套
在换卷期间,开卷机停止输送板材,此时依靠该机组释放所储存的钢板,维持工艺段的正常运行。
在换卷结束后与开卷机、张紧机1#协同工作,在维持工艺段正常速度的同时,恢复机组内的板材存储量。
1
张紧机
按工艺要求调整各段张力。
10
张紧机1#
正常运行时调节至开卷机段的板材张力,换卷时提供维系生产线稳定运行的拉力。
带有液压动力的压下棍。
1
11
张紧机2#
调整至3#张紧机间张力
1
12
张紧机3#
调整3#与4#张紧机间炉内张力
1
13
张紧机4#
调整锌锅及冷却段张力
1
14
张紧机5#
调整光整机与拉矫机间的张力
1
15
张紧机6#
调整拉矫机与后活套间的张力
1
16
张紧机7#
正常运行时调节至卷取机段的板材张力,换卷时提供维系生产线稳定运行的拉力。
带有液压动力的压下棍。
1
对中机
钢带在输送过程中,会因多种原因而产生偏斜,对中机在钢带运动偏斜时起到相应的校正作用,保证钢带的正常传输。
17
对中机1#
控制对中运行
1
18
对中机2#
控制带材对中运行
1
19
对中机3#
控制带材对中运行
1
20
对中机4#
控制带材对中运行
1
21
对中机5#
控制带材对中运行
1
清洗段设备
清洗机组主要由脱脂段、棍刷机、清洗段、之间的两棍压紧挤干机及排气系统等组成。
清洗机组的主要功能是将钢板表面的杂物、油污清洗干净,为退火炉提供洁净的带材表面。
22
清洗系统脱脂段
浸润并通过化学脱脂及电化学脱脂去除钢带表面固形物及油污
2
23
清洗系统水洗
去除脱脂液及少量油污
3
24
清洗系统挤干規
在上下棍子转动过程中夹送钢带,将经过喷淋清洗的钢带上、下表面的液体挤干。
8
25
清洗系统辘刷机
旅转时用刷棍表面的刷毛刷理钢板上下表面,增强清洗效果。
3
26
排气系统
向车间外排放水汽,保持车间内环境
1
27
清洗系统除油机
对脱脂液进行再生
1
28
空气吹扫
将经过喷淋清洗、挤干机压挤后的钢带上、下表面的湿膜水分等用热风吹干,以备棍涂。
1
29
测张机
检测退火炉入口处带钢张力,为3#张紧机提供调整信号
1
退火炉
包括加热段、均热段、快速冷却段。
用以完成油脂蒸发、带钢再结晶退火、表面还原。
30
辐射加热段
采用电加热辐射管对带钢进行加热,将带钢温度提升至再结晶退火温度。
31
均热段
采用电加热辐射管对带钢进行保温加热,使带钢表里温度均匀,并在此过程中彻底完成再结晶退火。
32
快速冷却段
利用风机将炉内气氛抽出,经热交换器冷却后送回炉内,喷吹向带钢表面,使带钢冷却后进入锌锅。
33
炉鼻子
将带钢在密闭环境下送入锌锅
锌锅设备
包括锌锅及其上部安装三棍六臂、气刀等配套设备。
34
陶瓷感应锌锅
喷流式陶瓷感应锌锅,容锌能力140吨。
1
35
三棍六臂
包括沉没楹、定位棍、稳定棍及其安装桨臂、横梁、基座。
用以将带钢导入锌液内部,完成热镀过程。
1
36
气刀
由气刀本体、气刀调整机构、气刀预调节承放架等部件组成。
系统还包括多级离心风机及供风管道、调节系统。
1
镀后处理
镀后处理包括风冷、水冷、光整、拉矫、洛化(钝化)、静电涂油。
37
竖直风冷
采用洁净自然风对镀后带钢进行高速喷吹,在到达第一转向楹之前,让镀锌层冷却至280°C以下,使锌层失去黏附性。
3
38
水平风冷
继续冷却带钢
2
39
第一转向楹
改变带钢行进方向
1
40
第二转向棍
改变带钢行进方向
1
41
淬水槽
采用循环冷却水对浸入其中的带钢进行冷却,使带钢温度降至60°C以下
1
42
光整机组
对锌花进行光整处理,获得更加均匀的外观;消除或减弱屈服平台,改善带钢的机械性能。
包括前张紧机、光整机本体、入口测张仪、出口测张仪、入口润滑、出口高压水清洗、挤干、空气干燥、液压系统等。
1
43
拉矫机组
消除带钢的边浪、浪形、瓢曲等缺陷;消除屈服平台,阻止生成滑移线,改善带钢机械性能。
由前后张力棍、本体组成。
1
44
钝化液涂覆机
采用喷淋挤干方式进行钝化液的涂敷。
1
45
烘干炉
钝化液固化成膜。
1
46
静电涂油室
按工艺需要在带钢表面涂敷防锈油
1
出口段设备
包括出口活套、检查台、剪切机、卷取夹送机、卷取机组等。
47
出口活套
在换卷期间,卷取机停止卷取板材,此时依靠该机组储存钢板,维持工艺段的正常运行。
在换卷结束后与卷取机、张紧机6#协同工作,在维持工艺段正常速度的同时,恢复机组内的板材存储量。
1
48
出口剪切机
对钢卷的接头进行剪切。
1
49
卷取夹送楹
用于带材张紧输送。
同时在结构上设有气动摆臂压棍和下摆动导位板可用于收卷导向。
1
50
卷取机
主轴可以涨缩,将钢板在主轴夹槽内固定。
卷取机本体浮动,可以按照纠偏检测的反馈信号进行伺服收卷。
卷取速度、张力可调;适用多种通用卷径;主轴可制动。
1
51
助卷机
辅助完成半自动换卷
1
52
卸卷小车
釆用地面式卸卷小车用于辅助卸卷,由电机、减速机带动行走;由液压系统操作升降能
1
其他辅助设备
53
转向觀组
按工艺要求调整带钢走向
14
54
托辘支架等
连接开收卷段设备
1
55
平台等钢结构
退火炉、活套、风冷等的安装平台
1
56
液压系统
控制整线液压元器件、液压站及管路
1
57
气动系统
控制整线气动元器件
1
58
保护气系统
为退火炉提供相应保护气体
1
电气和自动化系统
59
电缆及桥架
连接电器设备
1
60
供电部分
为控制系统供电
1
61
基础自动化系统
全线在线设备控制系统
1
62
软件系统
应用软件和系统软件
1
63
操作台
用于人工参与控制整线运行
14
2・2电气和自动化系统
22.1供电
380V50HZ三相五线制,分别供电,详见下表
镀锌线供电明细
电气分类
装机功率KW
负载性质
说明
C型电阻焊机
400
感性负载
三相不平衡
烘干炉
300
阻性负载
拉矫机
235
直流电机
锌锅
600
自带平衡柜补偿柜
传动
625
变频电机
工艺
1000
风机水泵
保护气体
500
阻性负载为主
光整机
220
直流电机
电解脱脂
220
双向直流电源
退火炉
5800
电热辐射管
总装机功率约10000KW。
222控制总体辆说明
2.2.2.1整线控制技术性能
整条生产线设有总控系统。
相对独立的设备具有独立的控制系统,具备分段单独调试功能。
各台设备的控制系统通过总线与总控系统相连。
设备控制器采用PLC控制,设备控制器和驱动器等采用高速现场总线连接。
调速电机采用光电编码器作为速度检测。
单台设备具有急停、手动/自动、单机/联线。
设备具有过载、故障的检测、诊断、保护功能。
主要控制部件都选用国际著名品牌产品。
控制系统具有高开放性、互操作性、互换性、可集成性、高可靠性和可维护性。
2.2.2.2生产线控制系统配置
为了使生产线控制协调一致,整个控制系统采用两个PLCCPU控制,PLC为
SIEMENS的SIMATICS7-300CPU,通过PROFIBUS网络连接CPU和触摸屏。
控制系
统中约有开关量输入/输出信号(DI/DO)720点,模拟量输入/输出信号(AI/AO)9点,通过现场总线将I/O模块联为一体。
其中,传动系统的开收卷机构、张紧机构和储料机构,炉底棍机构的电机采用矢量变频器控制,并通过PROFIBUS-DP同PLC通讯。
传动部分和工艺部分的普通交流电机根据容量的大小分成两种不同的起动方式:
轻负荷设备的电机(功率在37KW以下)采用直接起动方式(即全压起动)、重负荷起动的电机(大于37KW)采用“星一三角”降压起动。
操作台和触摸屏也是通过PROFIBUS总线与PLC通讯,通过它可以对相应模块下的每一负载进行运行状态控制和运行参数调整,同时可以显示该负载的运行状态,由于距其控制的设备近,很方便即可进行控制和监视。
操作面板可以接收操作人员的操作命令和设定参数,将命令传给PLCCPU,也可以接收PLC信号,显示设备当前状态和各种系统参数。
I/O模块负责采集生产线检测信号,并控制生产线执行元件。
各运行模块的触摸屏接受外部的所有控制信号:
包括运行参数、起动和停止命令、电磁阀动作命令等;同时各设备的运行状态也通过PLC传递给触摸屏,触摸屏进行显示和监视,并发岀报警信号。
触摸屏通过PROFIBUS网络进行数据通讯,以记录生产数据,实时显示系统运行状态实或进行设备的参数调整。
PLC接受触摸屏的控制信号和控制量对各设备进行控制,保证生产线的运行。
除触摸屏、操作面板外,在开卷、收卷、焊接、拉矫、涂油等必要位置还设有手动操作面板,方便工人操作。
在全线设有多处急停按纽,适当设置提示和报警装置,易于处理紧急事故,保证设备和操作人员的安全。
分布全线的检测装置和控制装置及严密的软件功能保证全线设备的安全可靠。
检测装置分为纠偏、对中、光电检测、位置检测、长度检测,焊缝检测等。
该镀锌线是一条具有先进制造工艺和水平的自动化工程,整个控制系统包括如下主要操作台:
a开卷操作台
b工艺操作台
c光整操作台
d拉矫操作台
e收卷操作台
本系统将根据生产控制工艺的要求,按照CIMS的设计规范,设计镀锌线的自动控制系统,满足该线的自动控制要求和管理要求。
2.2.23控制模块结构图
电控系统框图
2.2.2.4控制系统配置图
在镀锌线设计中,预留锌层厚度测量装置安装位置.
附件三单机设备技术规格说明
3・1入口段设备
1、开卷机
设备总体说明:
悬臂式四棱锥开卷机,用于在生产线上展开原料卷。
主轴的涨缩,由液压系统完成。
主轴的转动,由电机、减速机驱动。
压棍包胶。
在上卷时压住钢卷,以防钢卷弹开。
换卷时与夹送机导板配合,将带头送入生产线,协助工人完成换卷作业。
开卷速度、张力可调;主轴带制动。
设备组成:
设备主体包括主轴、扇形板、轴端回转副、机座、主轴驱动系统(南洋电机、天减减速机)及编码器、液压涨缩系统、压棍等。
主要參数:
2、开卷辅助支撑
设备总体说明
用于开卷机大轴支撑,防止大轴长期作业下发生变形,影响开卷作业的稳定性。
采用液压驱动,使设备工作在死点位置,保证机构的稳定性。
设备组成
设备主体包括机架、托臂、连杆、液压缸、轴承副等。
主要参数
托臂摆角
承载能力
工作压力
3、入口上卷小车
68°
20吨
16Mpa
设备总体说明:
釆用地面式输送小车,在上下卷时输送钢卷。
人工放置钢卷,然后由电机减速机传动,使滚轮在轨道上转动。
配备机械及电气限位。
钢卷到位后的升降由液压缸推动完成。
设备组成:
设备主体包括小车机架、托料架及尼龙块、行走机构及其电机减速机驱动系统、液压升降系统及导向、拖链架、导轨等。
主要参数:
20000Kg
135nuiVS
3000nmi
800nmi
50nmVS
2.2千瓦
承载重量
移动速度
移动距离
升降行程
升降速度
装机功率
4、开卷夹送机1#
设备总体说明:
配合开卷机1#完成换卷穿带作业。
传动机构采用电机减速机上棍驱动方式,上棍具有气动压下机构。
带有辅助托板,气缸推动。
穿带作业完成后,上楹抬起,设备处于待机状态。
设备组成:
设备主体包括焊接机架、上規、下棍、压下气缸副、导板、导板气缸副.电机、减速机、镀轮、镀条及张紧链轮、轴承副等。
主要参数:
线速度
压下气缸
气缸行程
气体压力
装机功率
5、开卷夹送机2#
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