CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ DÂY CHUYỀN CÁN NGUỘI
3.2 Sơ lược về dây chuyền cán nguội
Một dây chuyền cán nguội bao gồm rất nhiều cụm thiết bị cơ khí, thủy lực, khí nén, điện, … Thông thường một dây chuyền cán nguội bao gồm những cụm thiết bị chính: coilcar, payoff, feeder & leveller, winder, entry block, mill, exit block, roll exchanger, hydraulic system, pneumatic system, emulsion system, electric system.
Coilcar (xe chở cuộn): (Hình 3.4) có nhiệm vụ đưa phôi từ giá để vào dây chuyền cán, ngược lại coilcar cũng lấy sản phẩm và phoi từ dây chuyền cán ra giá để. Một coilcar thường có thể di chuyển theo phương ngang (ra/vào) và phương thẳng đứng (lên/xuống), sự di chuyển của coilar được dẫn động bằng hệ thống thủy lực với sự điều khiển của hệ thống điện điều khiển.
Hình 3.4Cụm xe coilcar
17
Payoff (cụm nhả cuộn – Hình 3.5): có nhiệm vụ tiếp nhuận phôi cuộn và xả cuộn ra trong quá trình cán. Payoff có thể di chuyển ra/vào để đưa băng thép vào đường tâm của dây chuyền nhờ tín hiệu từ cụm định tâm (center giude), đồng thời trục của payoff có thể co giãn để giữ cuộn phôi. Các hoạt động này của payoff được dẫn động bằng hệ thống thủy lực. Mặt khác, trục payoff còn có thể quay để xả cuộn, việc quay này được dẫn động bởi qua mô tơ điện thông qua hộp số. Ngoài ra trên payoff còn có cụm hold down roll để giữ đầu của cuộn thép không bị bung ra và cụm này thường được dẫn động bằng mô tơ thủy lực. Hầu hết các hoạt động trong cụm này đều được điều khiển bởi hệ thống điện.
Hình 3.5 Cụm Payoff
Feeder & leveller (cụm dẫn và là nắn): feeder có nhiệm vụ dẫn đầu băng thép từ payoff xuyên qua dây chuyền cán đến tang quấn (winder) bên phải để thực hiện công đoạn cán. Leveller có nhiệm vụ là nắn đầu băng thép (nếu bị cong vênh) và đồng thời giữ phần đuôi cuộn khi gần đến cuối quá trình cán. Feeder & leveller bao gồm các các cặp trục nằm ở trên và dưới băng thép, các trục trên có thể di chuyển lên xuống nhờ vào các xy lanh thủy lực. Mặt khác các trục của cụm này được dẫn đồng bằng mô tơ điện thông qua hộp số với sự điều khiển của tín hiệu điện. Cụm này được minh họa ở Hình 3.6
18
Hình 3.6 Cụm feeder & leveller
Winder (tang quấn cuộn – Hình 3.7): Một dây chuyền cán nguội đảo chiều có 2 winder nằm đối xứng qua giá cán có nhiệm vụ giữ đầu/ đuôi cuộn để tạo lực căng trong quá trình cán. Giống như payoff trục của winder có thể co giãn để giữ cuộn và được dẫn động bằng mô tơ điện thông qua hộp số, tuy nhiên winder không có khả năng di chuyển ra vào như payoff mà trên trục winder có một rãnh kẹp để giữ đầu băng thép.
Hình 3.7Cụm Winder
Entry block (cụm đầu vào): bao gồm nhiều thiết bị nhỏ khác có nhiệm vụ giữ cho băng thép không bị rung động trong quá trình cán nhờ vào cụm con lăn kẹp (hoặc bàn kẹp) được dẫn động bởi các xy lanh thủy lực. Trong cụm này còn có cụm đo chiều dày băng thép đầu vào liên tục trong quá trình cán. Mặt khác, cụm này còn có thêm một trục (shape) để đo lực căng trong quá trình cán.
19
Mill house (giá cán – Hình 3.8): Trong dây chuyền cán nguội có thể có một hoặc nhiều giá cán, tuy nhiên với đề tài này chỉ giới thiệu dây chuyền cán đảo chiều chỉ có một giá cán. Một giá cán bao gồm hai cặp trục trong đó có một cặp làm nhiệm vụ cán (work roll) làm giảm chiều dày của thép và một cặp làm nhiệm vụ tỳ đè (back up roll). Cả hai cặp trục này phải được giữ không cho di chuyển dọc trục bởi các tấm kẹp (keeper) được dẫn động bởi các xy lanh thủy lực. Trong 2 cặp trục này chỉ có một cặp trục cán được dẫn động bởi mô tơ điện thông qua hộp số cùng với trục dẫn động (spidle) và cặp trục đè có nhiệm vụ tạo lực ép để giảm chiều dày băng thép nhờ vào các xy lanh thủy lực (wedge & screwdown). Mặt khác, các cặp trục có thể di chuyển lên xuống trong quá trình cán nhờ vào các xy lanh thủy lực (bending & balance) và cũng nhờ các xy ly này mà có thể đóng mở khe hở để luồng thép cũng như thay trục.
Hình 3.8 Cụm Mill house
Exit block (cụm đầu ra): Trong cụm này còn có cụm đo chiều dày băng thép đầu ra liên tục trong quá trình cán, đồng thời cụm này còn có thêm một trục (shape) để đo lực căng trong quá trình cán. Ngoài ra cụm đầu ra có một dao cắt có nhiệm vụ cắt phần phoi ra khỏi sản phẩm sau khi cán, dao này được dẫn động bằng xy lanh thủy lực.
20
Roll exchanger (Xe thay trục – Hình 3.9): trong quá trình cán trục sẽ giảm độ nhám hoặc bị trầy xước nên cần phải thay trục mới và để thực hiện công việc này cần một cụm thiết bị gọi là xe thay trục. Xe này có thể di chuyển ra vào cũng như di chuyển qua lại để đưa trục vào giá cán cũng như lấy trục ra, bên cạnh đó trên xe này còn có hai đầu thay trục có nhiệm vụ đẩy trục vào và kéo trục ra khỏi giá cán. Tất cả các di chuyển của xe thay trục đều được dẫn động bởi xy lanh và mô tơ thủy lực.
Hình 3.9 Cụm Roll exchanger
Hệ thống thủy lực: có nhiệm vụ cung cấp dầu đến các cơ cấu vận hành gồm xy lanh và mô tơ thủy lực thông qua hệ thống gồm bể chứa dầu, bơm, đường ống và các cụm van được thể hiện trong Hình 3.10. Mặt khác trong bể chứa dầu còn có hệ thống giải nhiệt giúp giảm nhiệt độ dầu sau khi từ các cơ cấu vận hành trở về bể chứa. Để hệ thống này hoạt động cần phải có nguồn điện cung cấp cho các mô tơ thủy lực để tạo từ đường ống đến các cơ cấu vận hành. Ngoài ra các van điều khiển của hệ thống này hoạt động được nhờ vào các tín hiệu điện điều khiển.
21
Hình 3.10Cụm nguồn thủy lực
Hệ thống khí nén: cung cấp khí cho các vòi phun có nhiệm vụ làm sạch dầu emulsion sau khi cán. Hệ thống này bao gồm máy nén khí, bình tích áp, máy sấy khí, các đường ống, các van khí nén và các vòi phun khí. Ở hình 3.11 là hệ thống vòi phun làm sạch băng thép bằng khí nén.
Hình 3.11 Cụm vòi phun khí nén
Hệ thống emulsion (dầu cán): cung cấp dầu cán vào các trục cán trong suốt quá trình cán. Dầu cán có nhiệm vụ làm giảm nhiệt độ thép tại cùng cán và đồng thời giảm lực ma sát giữa băng thép và trục cán, mặt khác dầu cán được phủ lên bề mặt băng thép giúp bảo vệ thép. Hệ thống dầu cán bao gồm 2 bể chứa dầu, bơm, lọc giấy, lọc từ, đường ống và các vòi phun dầu. Hình 3.12 là một bể chứa dầu cán cùng hệ thống đường ống và bơm
22
Hình 3.12 Cụm nguồn dầu emulsion
Hệ thống điện: bao gồm điện điều khiển và điện động lực, tất cả các hoạt động của các cơ cấu chấp hành đều được điều khiển và dẫn động bằng hệ thống điện. Hệ thống điện điều khiển bao gồm PLC, đường dây, các nút nhấn và các màn hình hiển thị có nhiệm vụ điều khiển tất các cụm van, thiệt bị đo,…Trong khi đó điện động lực gồm các cụm biến thế, máy cắt, biến tần,… cung cấp nguồn cho các mô tơ và các thiết bị chấp hành. Hệ thống điện điều khiển được thể hiện ở hình 3.13
Hình 3. 13 Cụm điện điều khiển
23