1650铝箔粗中轧机的轧制油系统分析

= 16． 4 ℃
— 30 —
齐延红等： 1650 铝箔粗中轧机的轧制油系统分析 换热面积： F= 式中 2． 4． 5 291600 Q = = 40． 4m2 KΔt m 440 × 16． 4
1269． 2013． z1． 009 doi： 10． 3969 / j． issn． 1001-
Analysis of1650 Aluminum Foil Ｒoughing Mill
Qi Yanhong Zhang Jiejun Chen Haiyan
［2 ］ 设计成 1290 ～ 1720L / min， 对于铝箔轧机一般取上限 。
/ mm / mm / kg / mm
450 （ 未切边） 800 ～ 1 ， 800 ～ 1 ， 420 （ 切边） min． 0． 014 max． 9 ， 700 （ 含套筒） max． 9 ， 000 （ 不含套筒） max． 1 ， 800
/ kg / mm
± 1． 0 （ 稳态时） ± 3． 0 （ 加减速时）
圆整后取 Q = 1800L / min。 2． 4． 2 泵的确定 净油泵 工艺提供参数， 喷射压力 0． 6 ～ 0． 8MPa， 可确认泵的 扬程： 60m ～ 80m。 同时根据流量： 1800L / min， 可选净油泵： Q = 108m3 / h Q—流量 污油泵 污油循环 的 流 量 取 净 油 流 量 的 1． 1 倍。 可 得 流 量 1980L / min。 根据板式过滤机的工作压力 0． 4MPa，可确认泵的扬 H = 78m P = 37kW n = 2900r / min H—扬程 P—功率 n—转速
2013 年特刊（ 1 ） 产品基本参数（ 二）
入口数据 3 × × ×， 8× × × 合金品种： 1 × × × ， / mm 800 ～ 1 ， 450 来料宽度 来料厚度 来料卷重 来料外径 / mm max． 0． 50 （ O） max． 0． 35 （ H14 ） max． 9 ， 700 （ 含套筒） max． 9 ， 000 （ 不含套筒） max． 1 ， 800 表3 项目 套筒 / 轧辊尺寸 轧机压力 轧制力矩 机列速度 电机功率 电机转速 过载能力 张力范围 张力精度 机列方向 2 轧制油系统的原理 1650 铝箔粗中轧机的轧制油系统原理如图 2 所示。 其工作原理如下： 2． 1 轧制油的供油系统 净油泵（ 1 用 1 备） 从净油箱吸油， 经过加热器、 冷却 器、 三通球阀、 压力控制回路、 过滤器， 至机上喷射梁。 供油系统的温度控制： 当轧制系统刚刚启动时， 轧制 油的油温不够高， 三通球阀关闭， 冷却器关闭， 轧制油的供 油进入加热器后， 通过三通球阀回净油箱 。 在正常运行 时， 轧制变形热及轧辊的摩擦导致轧制油温的油温升高， 这时加热器停止工作， 冷却器工作。 供油系统的压力控制： 正常运行时三通球阀处于开启 状态， 轧制油供油油压通过气动调节阀（ 22 ） 调控。如供油 压力大于设定压力， 轧制油溢流回净油箱。 供油系统的流量控制： 通过自锁手动调节阀（ 13 ） 调节 供油的流量。 2． 2 轧制油的回油系统 由轧机集 油 槽 收 集 的 轧 制 油 在 通 过 防 火 阀 后 回 污 油箱。 2． 3 轧制油的过滤循环系统 由于硅藻土在板式过滤机 板式过滤机新换无纺布后， 的无纺布上还未形成过滤层， 污油泵（ 1 用 1 备） 从污油箱 单位 / mm / kN / kN·m / m / min / kW / r / min /% / kN /% 开卷机 565 / 505 × 1 ， 700 / / max． 960 2 × 118 0 ～ 450 /1 ， 600 150 （ 1min） 0． 4 ～ 17 ± 1． 0 （ 稳态时） ± 3． 0 （ 加减速时）
2． 4． 4
冷却面积的确定
冷却器内的轧制油流量值应大于泵的流量值， 本工程 取 2000L / min。 按轧制油 水 式中 V1 = 2000L / min = 120m / h t1 =50℃ ρ1 =810kg / m V2 = 2000L / min = 120m3 / h
3 ρ2 = 995kg / m 3 3
对数平均温差： Δt m = （ T1 － t2 ） － （ t1 － T2 ） （ 55 － 37． 1 ） － （ 50 － 35 ） = T1 － t 2 55 － 37． 1 In In 50 － 35 t 1 － T2
T2 = 35℃
C P2 = 4． 179kJ / kg℃
V1 —轧制油流量；
［1 ］
。轧制油是以煤油为基
2 加入添加剂而成的复合型润滑剂， 粘度 1． 5 ～ 3mm / s。 油，
①
1973 年出生， 1997 年毕业于燕山大学流体传动及控制专业， 作者简介： 齐延红， 女， 学士， 工程师， 从事轧钢项目中流体系统、 工
业管道的设计及研究工作
— 28 —
齐延红等： 1650 铝箔粗中轧机的轧制油系统分析 表1 产品基本参数（ 一） 表2
increased temperature of rolling piece and roll． Thermal crown is generated because of nonhomogenous temperature increase in roll axial direction caused by heat transfer between rolls． Appropriate rolling oil selection is important for shape control． Working temperature，working pressure，flow rate and spray distribution of rolling oil are main factors． This article Introduced philosophy and design of rolling oil system，piping installation，equipment design． KEYWOＲDS 1 前言 铝及铝合金是仅次于钢材， 产量居世界第二位的被广 泛应用的金属材料。近年来， 我国铝加工行业的技术装备 在不断进步， 铝加工企业规模越来越大， 生产成本降低， 产 铝箔的应用领域不断扩展， 中国已成 品质量和档次提高， 为第二大铝箔消费国。1650 铝箔粗中轧机主要用于 1xxx 3xxx 系列和 8011 铝箔生产。 此铝箔粗中轧机主要 系列、 形成 是将 0． 5mm 以 下 的 铝 质 板 带 卷 经 几 个 道 次 轧 制， 0． 014mm以上厚度铝箔卷材。 此铝箔粗中轧机简图和参 数如图 1 及表 1 、 表 2、 表 3 所示。 在轧制过程中， 采用工艺润滑可有效的起到降低轧制 过程的力能参数、 提高轧机轧制能力、 轧辊冷却、 提高轧辊 提高轧制作业率、 减少轧件的不均匀变形 、 改善 使用寿命、 轧后制品质量等等作用 。 鉴于工艺润滑在铝箔轧制过程中的重要作用及铝箔轧 图1 1650 铝箔粗中轧机简图 Ｒolling emulsion system Oil tank Fire damper 1650 铝箔 尤其是对轧后铝箔表面质量要求， 制的工艺特点， 粗中轧机的的润滑剂采用轧制油
— 29 —
总第 204 期
冶
金
设
备
2013 年特刊（ 1 ）
图2
轧制油系统原理图
1净油箱、 污油箱； 2截止阀； 3磁浮子液位计； 4空气滤清器； 5温度计； 6截止阀； 7蜗轮传动式对夹蝶阀 DN150 ； 8蜗轮传动式对夹蝶阀 DN125 ； 9卧式离心泵； 10内螺纹球阀； 11压力表； 12旋启式止回阀； 13自 防爆电加热器； 18手动对夹式蝶阀 DN80 ； 19管式冷却器； 20温度计； 21气动三通球阀 锁手动调节阀； 17（ 常闭式） ； 22气动调节阀（ 气关式、 无定位器） ； 23手动对夹式蝶阀 DN65 ； 24大流量过滤器； 25压力表、 温度 计； 26蜗轮传动式对夹蝶阀 DN200 ； 27卧式离心泵； 28精密板式过滤机； 29气动减压阀； 30气动控制装置 程： 40m ～ 55m。 由此可选污油泵： Q = 120m / h Q—流量 2． 4． 3
（ Capital Engineering ＆ Ｒesearch Incorporation Limited of MCC，Beijing 100176 ） ABSTＲACT Workhardening increase resistance of metal deformation，deformation heat and frictional heat is
Total No． 204 Extra Edtion（ 1 ） 2013
冶 金 设 备 METALLUＲGICAL EQUIPMENT
总第 204 期 2013 年特刊（ 1 ）
·技术分析·
1650 铝箔粗中轧机的轧制油系统分析
齐延红① 张杰君 陈海燕
北京 100176 ） （ 中冶京诚工程技术有限公司 摘要
H—扬程
油箱容积的确定
润滑系统一般取 20 ～ 25 倍的泵的流量为油箱的有效
3 圆整后可得油箱有效容积： 40m 。 考虑到轧 容积。取 23 ，
制油是无压回油及有部分污油的流量要去过滤系统， 所以 污油箱占总容积的 60% ， 净油箱占总容积的 40% ， 可得净
3 3 油箱 15m ， 污油箱 25m 。
加工硬化使金属的变形抗力增大， 金属的变形热与摩擦热使轧件和轧辊的温度升高， 辊系间的热量
流动使轧辊轴向温升不均匀， 产生热凸度。所以选择合适的冷却润滑剂， 对控制板形十分重要。 其中轧制油的 工作压力、 流量和分布是主要影响因素 。 简述 1650 铝箔粗中轧机的轧制油系统的原理 、 设计、 管道 工作温度、 的安装及设备的设计。 关键词 轧制油系统 油箱 防火阀 文献标识码 B 中图分类号 TG333． 72
出口数据 3 × × ×， 8× × × 合金品种： 1 × × × ， 产品宽度 产品厚度 产品卷重 产品外径 轧机基本参数 轧机 570 BUＲ： 700 /660 × 1 ， WＲ： 260 /240 × 1 ， 650 5， 000 max． 12 max． 1200 2 × 430 0 ～ 680 /1 ， 500 150 （ 1min） 卷取机 565 / 505 × 1 ， 700 / / max． 1 ， 560 2 × 118 0 ～ 450 /1 ， 600 150 （ 1min） 0． 3 ～ 11 / 操作侧看， 从右到左 吸油， 一路支油去硅藻土搅拌箱， 硅藻土搅拌箱内的喷射 阀将伴有硅藻土的轧制油喷至污油泵的吸油口， 使带有硅 藻土的污油去板式过滤机， 这时板式过滤机的过滤达不到 要求， 污油回污油箱。 当无纺布上的硅藻土滤层形成后， 过滤后的轧制油回净油箱 。 2． 4 2． 4． 1 轧制油系统图各设计参数的计算 流量的确定 取主电机功率的 1． 5 ～ 2． 0 倍作为轧制油流量的设计 值。从图 1 中可知： 电机功率为 2 × 430kW， 则轧制油流量
3
V2 —水的流量； T1 —介质进冷却器的温度； P = 30kW n = 2900r / min T2 —介质出冷却器的温度； ρ—密度； t1 —水的进口温度； t2 —水的出口温度； C P —比热； Q—交换热量。 所交换热量： Q = V1 × ρ1 × C P1 × （ T1 － t1 ） = 120 × 810 × 2． 06 × 5 = 1049760kJ / h = 291600W 水的出口温度： t 2 = T2 + T1 = 55℃ CP1 =2． 16kJ / kg℃ Q 120 × 810 × 2． 16 × 5 = 37． 1℃ = 35 + V2 ρ2 C P2 120 × 995 × 4． 179 P—功率 n—转速 H = 55m