双速比大开口度强力启停式飞剪
成果类型:: 发明专利,实用新型专利,新技术
发布时间: 2023-11-16 10:51:39
合金钢代替普钢使用,可大大节约钢材的用量。近年来,市场对合金钢的需求量逐年增加,各大钢铁企业也纷纷由普棒线向优特钢棒线转型,而合金钢棒线材生产模式的特点是多品种、小批量,这种生产模式对轧线飞剪提出了新的要求:剪切力更大(剪切力:3.3MN),剪切速度范围更宽(高低速比例:3~7 倍),同时要求剪切模式为纯曲柄剪切,从而保证剪切断面质量,最终提高金属收得率。针对上述工况,国外采用“一大一小”两台单速比曲柄飞剪来满足剪切力大、剪切速度范围宽的工艺需求,这种方案使轧线加长、投资和设备维护成本提高,也不利于空间受限的改造项目。中冶京诚工程技术有限公司(以下简称“中冶京诚”)突破传统,在国际上首次将双速比传动引入飞剪领域,开发了一种双速比大开口度强力启停式飞剪,用一台双速比飞剪可替代传统的两台单速比飞剪,使轧线缩短,投资降低,操作简便,设备作业率高,用户收益显著提高。
针对合金钢棒线材生产模式正向多品种、小批量转变提出了剪切力更大、剪切速度范围更宽新要求,开发了一种双速比强力启停式飞剪,用一台双速比飞剪可替代传统的两台单速比飞剪。1.提出了双速比飞剪传动的理论,开发出了双速比启停式双支撑飞剪,技术指标达到国际领先水平。2.研发了 “间隙控制技术”和“0侧隙”变速传动系统,使变速机构和飞剪本体传动系统有机结合,提高了设备的抗冲击能力,使用寿命延长约5%。3.开发了高刚度双支撑、连杆比优化的剪机本体结构,耐高温无密封的剪刃锁紧机构和“柔性”的具有调整对中功能的换剪刃装置,使金属收得率提高约0.1%,剪机作业率提高约2%。4.开发了高精度、抗干扰的电控系统,提高了飞剪控制系统的测长、定位、剪切精度及系统稳定性。
基于棒线材多品种、多规格产品柔性生产模式的需求和趋势,提出了双速比飞剪传动的理论,开发出了双速比启停式双支撑飞剪,技术指标达到国际领先水平,填补了国际空白。针对变速机构传动环节多,抗剪切冲击差、设备使用寿命短的技术难题,研发了 “间隙控制技术”和“0侧隙”变速传动系统,使变速机构和飞剪本体传动系统有机结合,提高了设备的抗冲击能力,使用寿命延长约5%。基于双速比传动理论,开发了高刚度双支撑、连杆比优化的剪机本体结构,耐高温无密封的剪刃锁紧机构和“柔性”的具有调整对中功能的换剪刃装置,使金属收得率提高约0.1%,剪机作业率提高约2%。开发了高精度、抗干扰的电控系统,提高了飞剪控制系统的测长、定位、剪切精度及系统稳定性。
项目团队为攻克上述技术难点,不拘一格,大胆创新,将双速比传动的理论引入启停式飞剪领域,对飞剪的剪切原理、运动参数、力能参数进行了分析研究,通过多种现代工程工具模拟分析运动规律,并通过数值法、解析法和有限元法等多种计算方法对飞剪进行系统分析计算。理论计算结果指导结构设计,现场实际应用效果反馈验证理论基础,使理论分析研究与工程实际紧密结合。并取得成功应用,在国际上史无先例。
本项目研发成功后,首次应用到大冶特钢,仅一年时间就为用户增加了44.5万吨钢产量,创造了显著的经济效益。随后应用到山东莱钢、印度太阳旗、石钢、山东临沂特钢等数十家钢企。基于双速比传动系统理论,开发了剪切力为2.5MN、3.3MN、4.5MN双速比飞剪机系列,该机型可缩短轧线长度,减少设备初期投资约30%,节约后期备件和运维费用月40%。截至目前共实现9000多万元单体设备供货合同额,因独家垄断双速比启停飞剪技术,共计为公司带来约15亿元工程总承包合同额。
项目团队可提供整套转化技术服务,本技术自研发成功后,首次应用到大冶特钢,随后推广应用到山东莱钢、巨能特钢、印度太阳旗、石钢、山东临沂特钢等数十家钢企,随着国内外高合金优特钢产线的增多,该飞剪技术应用前景广阔。
目前国内外双速比传动技术尚属于中冶京诚垄断技术,已成功开发出双速比飞剪机系列产品:2.5MN、3.3MNN、4.5MN 剪切力的飞剪机,其中4.5MN 剪切力飞剪机在临沂优特钢项目取得成功应用,2022 年11 月,CCTV2 大国建造第二季第4 集“铸冶荣耀”介绍该飞剪机为“利器之王”。同时该机型已远销印度,以此为契机,加大海外宣传,充分展现我国在冶金行业飞剪领域的技术实力,为“中国制造” 走向海外场,创造有利条件。