2015001 高速铁路百米钢轨用复合式步进冷床的研发与应用[1] 中冶东方工程技术有限公司 6冶金装备、建设与自动化组
2015002 抽屉式布置紧凑型高炉无料钟炉顶装料设备的研发与应用[2] 中冶东方工程技术有限公司 6冶金装备、建设与自动化组
2015003 大型焦炉热态灌浆技术研究与应用 中冶天工集团有限公司 6冶金装备、建设与自动化组
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项目简介：
型钢冷床是型钢生产线上的重要设备，用于将轧制后的型钢进行横向移送，并使轧件在移送过程中逐渐冷却，达到均匀、快速冷却的效果。为了提高产品成材率，提高产品最终加工精度，现代新建大中型型钢均采用了长尺冷却、长尺矫直、冷定尺等先进的生产工艺；同时对产品的最终表面质量也提出了更高的要求。为此要求型钢冷床不仅要能够横移轧件、保证轧件的冷却，还要保证轧件具有良好的表面质量，要求整个轧件在冷却过程中无扭转、无划伤。特别是对于钢轨等非对称截面轧件产品而言，矫前弯曲度直接影响矫后的平直度。在同等变形条件下，矫前弯曲度越大，矫后的平直度越差；另一方面，矫前弯曲度越大，反弯变形量越大，矫直力越大，能耗也大，钢轨断面尺寸畸变越大，残余应力越大。此外，矫前弯曲度波动大，则矫直工况稳定性差；反之，矫前弯曲度波动小，矫直过程稳定性好，矫直效果好。为了尽量降低矫前弯曲度，原国外工艺曾经采用过控制轨头、轨底的冷却速度；采取轨底贴靠对称冷却方法等，但其效果均不是太理想，同时控制工艺复杂，操作繁缀。由此，为了简化操作工艺，提高防弯效果，要求冷床在冷却轧件的同时，能够尽量的减小轧件冷却后的弯曲度。针对上述存在的问题，特别是百米钢轨的矫前弯曲度大，矫后平直度差，残余应力大，钢轨稳定性差等问题，提出了根据不同的产品要求，在冷却过程中采用自动预弯(建立预弯模型)、强制冷却等附加功能，同时为提高冷床的使用效率，并解决产品表面划伤问题，对现有冷床应用情况进行了分析研究，在钢轨预弯、冷却模式、冷床的传动形式等方面进行了创新，首创研发了高速铁路百米钢轨用复合式步进冷床设备，具有自主知识产权，并首次在包钢轨梁厂高速铁路百米钢轨生产线成功应用。通过实际应用，百米高速轨的挑出率(合格率)达到了91%以上；通过预弯，实现将非对称截面轧件冷却后的弯曲度从25～35‰缩减至5‰。取得了很显著的经济效益和社会效益。我们开发的具有预弯功能(对非对称截面轧件进行自动预弯—带有预弯模型)，采用自然风冷和强制风冷相结合，并设有翻钢装置(对H型钢、工字钢轧件进行翻钢)，冷床升降和平移全部采用液压驱动的高速铁路百米钢轨用复合式步进冷床，达到国际领先水平。该设备适应于生产高速铁路百米钢轨(重轨)以及大型H型钢、钢板桩、工字钢等产品，满足冷却能力的同时，将设备投资降至最低；保证产品表面质量完好，无弯曲、无扭转、无划伤，达到均匀、快速冷却的效果。
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随着高炉炼铁技术的不断发展，高炉无料钟炉顶装料设备的问世，是高炉炼铁装备技术领域的重大变革，与传统的钟式和钟阀式炉顶相比，具有密封可靠、布料灵活、使用寿命长，可长期保持较高炉顶压力，从而显著提高生产率，降低能源消耗。在冶金高炉炼铁行业，现有高炉无料钟炉顶装料设备中的上部料罐、上部放料阀、料罐、料流调节阀、下密封阀结构尺寸相对较高，使得炉顶装料设备整体高度高，造成炉顶框架也很高，增加了炉顶装料设备的建设投资和材料消耗费用；特别是旧有传统的钟式炉顶改造成无料钟炉顶，受其原有炉顶斜桥或皮带机高度的限制不能采用。同时，核心设备-布料装置，普遍使用的是全机械传动布料装置(PW型)，机构复杂，零部件制造精度要求高，制造及维修成本高，且存在生产能源消耗高等缺陷。其次，由于现有技术中的无料钟炉顶装料设备布置(积木式)结构存在缺陷，使得无料钟炉顶装料设备检修时，很不方便，繁琐费时。我们针对以上存在的问题，自主开发出了结构、原理均不同于PW型的无料钟炉顶装料设备技术成果—抽屉式布置紧凑型高炉无料钟炉顶装料设备，达到了国际先进水平，打破了PW公司专利技术的垄断。再此过程中，先后在国内外共申报专利25件，已授权21件，其中包括3件国外(印度)专利。抽屉式布置紧凑型高炉无料钟炉顶装料设备，包括：上部料罐，紧凑型放料阀，料罐，紧凑型料流调节阀，以及布料装置，上部放料阀与上部料罐和料流调节阀与料罐内部之间的连接部分别形成能够降低高度空间的锥形体；以及上密封阀和下密封阀，并合理利用料流调节阀和下密封阀之间的高度空间。使其整个炉顶装料设备结构紧凑，降低了炉顶装料设备的高度，降低了炉顶装料设备的建设投资和材料消耗费用。布料装置采用机械液压组合传动来实现溜槽的旋转运动和倾角运动，简化了传动系统，操作控制简单、灵活、方便，溜槽的连接安装形式采用撑挂式安装，更换溜槽方便。本装置呈抽屉式布置，需要经常检修的设备，即料流调节阀、下密封阀、布料装置等可以垂直于高炉中心线(径向)拉出，沿导轨移出高炉中心线，离线检修，易于安装、检修、维护，有效地降低了维护费用。该装置已在包钢、酒钢等20多家钢铁厂使用，以及出口印度(ESSAR2200m3高炉、UttamGalvaMetallicsLtd450m3高炉)和越南太钢，推广应用共计60套，提供核心设备-高炉布料装置、料流调节阀等设备共计55台，并且得到了社会的广泛认可。取得了很显著的经济效益和社会效益。