一种铜及铜合金铸锭双头锯切生产线的制作方法

本技术涉及铜及铜合金铸锭锯切加工，具体涉及一种铜及铜合金铸锭双头锯切生产线。

背景技术：

1、现有国内外铜及铜合金铸锭的生产，主要采用立式半连续结晶铸造工艺，生产出的铜及铜合金铸锭呈竖直状态；该工艺生产的铸锭，由于铸锭起铸阶段和结束铸造阶段形成的铸锭，其头尾质量较差，在后续轧制加工前，需要将铸锭头尾部分采用锯切机锯切掉，锯切加工后的铸锭再经轧制生产出铜及铜合金板带。

2、目前铜及铜合金板带生产企业的设计生产规模通常为3-10万吨/年，年需铸锭4-15万吨/年，常规熔铸机组产量为2-4万吨/年，单组熔铸机组占地长度为9-18米，整个熔铸车间熔铸机组设备区常规占地长度约100-120米，根据熔铸机组的常规配置，一般每个铜及铜合金板带生产企业熔铸车间内配备1条铸锭锯切生产线，现有一条铸锭锯切生产线配置一台锯切机，最大锯切加工能力为20万吨/年；现有铸锭锯切生产线的结构包括上料储料机构、上料辊道、主锯头、下料辊道和下料储料机构等，从上料储料机构至下料储料机构长度达24-30m，再考虑锯前锯后的铸锭存放区域，单台锯切机合理占地长度达60m左右，因此锯切生产线与并列设置的若干台熔铸机组呈平行设置，锯切加工后的铸锭与运输方向呈垂直状态；为减少铸锭吊运及运输距离，一般铸锭锯切生产线就近平行布置在同跨熔铸机组的对侧，偏向铸锭物流运输的出锭方向；铸锭锯切生产线采用单班或两班工作制生产，同种规格铸锭生产一定数量后，企业灵活选择低谷电价段进行锯切作业，以节省用电成本，同时便于锯切后同种规格铸锭的料头及锯屑的回收。

3、但近年来企业生产高铜合金、青铜合金和白铜合金铸锭占比越来越大，由于高铜合金、青铜合金和白铜合金铸锭锯切速度较慢（一般普通黄铜铸锭锯切速度约200mm/min，普通紫铜铸锭锯切速度约150mm/min，高铜合金、青铜合金和白铜合金铸锭铸锭锯切速度约60mm/min，甚至更低），造成铸锭锯切生产线在某段时间内负荷提高，超过单条铸锭锯切生产线的负荷，甚至三班连续生产仍无法满足要求，因此需要增加铸锭锯切生产线；但由于铜及铜合金熔铸作业区布置一般比较紧凑，如果配置2条铸锭锯切生产线，两条铸锭锯切生产线无论是串列设置或并列设置，均会大幅增加占地面积，另外再加上增加的第二条铸锭锯切生产线，导致企业新建项目的投资额大幅增加；另外考虑整个车间的物流方向，远端熔铸机组向第二条铸锭锯切生产线吊运铸锭时，均需要跨过第一条铸锭锯生产线，因此极大增加了铸锭吊运过程的安全风险。

4、另外，目前广泛应用的铸锭锯切生产线均采用水平式上料方式，铜及铜合金铸锭通过天车用吊钳将原先竖直的铸锭（铸锭完成铸造后为竖直状态），最终以水平方式吊运至锯切机的上料台上，在上料台上的铸锭通过步进形式被送至锯切机的上料辊道上，经上料辊道送入锯切机进行锯切作业；现有铜及铜合金铸锭从竖直状态最终水平吊运至上料装置的具体过程为：天车首先用吊钳吊住铸锭的上端（头部）将铸造完成的竖直铸锭从铸井中吊出，移动天车将铸锭吊运至毛锭临时存放区，然后将铸锭缓慢下落，待铸锭底部（尾部）接触到地面后，一边水平移动吊钳、一边将吊钳缓慢下落，慢慢将铸锭倾斜，最终将铸锭水平放置在毛锭临时存放区，放平后的铸锭再通过吊钳吊运至铸锭锯切机的上料台上；

5、上述吊运铸锭的过程存在以下问题：1、由于铸锭长度过长（通常为6.0-8.5米）、重量过大（5-25吨），因此铸锭吊运过程存在相当的危险性，尤其是铸锭在倾斜放平的过程中，由于铸锭需要与吊钳钳口之间发生旋转，当旋转角度过大时很容易发生铸锭脱落掉下事故，是整个铸锭吊运过程中最容易发生危险的阶段；一旦发生铸锭掉落事故，可能会砸坏厂房墙壁、柱子以及周边设备，甚至发生人员伤亡事故；2、铸锭在毛锭临时存放区水平暂存时，为避免铸锭占用过长的空间，水平暂存的铸锭通常与锭锯切生产线呈垂直状态，因此在将水平铸锭吊运至上料台上时，需要将铸锭吊起在空中旋转90°，铸锭在空中旋转时，需要较大的操作空间，还要缓慢旋转防止铸锭转动惯量过大，同时还要估计铸锭与厂房墙壁、柱子、设备之间的距离，因此导致吊运操作危险性高、难度大、效率低；特别是吊运旋转过程中，地面一律不许有人员及车辆通过，因此也影响到其他人员和车辆的正常工作；3、铸锭在锯切加工完成后，吊运至电动平板车上进行运输时，由于铸锭长度方向与电动平板车运输方向呈垂直状态，因此同样存在需将铸锭吊起在空中旋转90°的问题；通过上述可知，现有铜及铜合金铸锭在锯切加工吊运过程中，存在危险性高、吊运效率低、影响其他人员和车辆正常工作的问题。

6、对于上述问题的存在，在新建铜及铜合金板带生产项目时，必须应予考虑并加以解决，但现有铸锭锯切生产线由于其结构限制，无法满足解决上述问题的要求，因此需对其进行改进。

技术实现思路

1、为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种铜及铜合金铸锭双头锯切生产线，设置有两台锯切机，两台锯切机之间设置有中间辊道；两台锯切机外侧依序对称设置有储料台、翻锭机，相邻翻锭机外侧设置有储料坑，储料坑内设置有储料架；铸锭以竖直状态临时储存在储料架上，缩短铸锭水平放置储存所占用的长度空间，翻锭机将竖直状态的铸锭翻转成水平状态，省去以往天车吊运铸锭平放在毛锭临时存放区的操作，及将铸锭吊起在空中旋转90°的操作；铜及铜合金铸锭双头锯切生产线与并列设置的若干台熔铸机组垂直设置，使加工完成后的铸锭长度方向与运输方向一致，无需再用天车吊运铸锭在空中完成旋转90°的操作，具有加工效率、铸锭吊运作业效率、安全性高的优点，同时降低了投资成本。

2、为了实现所述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：一种铜及铜合金铸锭双头锯切生产线，设置在铸锭熔铸车间内，用于铜及铜合金铸锭铸造完成后的头尾锯切加工；铸锭熔铸车间内设置有天车及并列设置的若干台熔铸机组；铸锭熔铸车间相邻设置有铸锭轧制加工车间，铸锭熔铸车间与铸锭轧制加工车间之间设置有沿轨道往复移动的电动平板车；铜及铜合金铸锭双头锯切生产线加工后的铸锭经电动平板车运输至铸锭轧制加工车间；

3、铜及铜合金铸锭双头锯切生产线设置有两台锯切机，两台锯切机之间设置有中间辊道，中间辊道用于承载锯切加工后的铸锭头部或尾部；两台锯切机外侧依序对称设置有储料台、翻锭机；铜及铜合金铸锭双头锯切生产线与并列设置的若干台熔铸机组垂直设置；铜及铜合金铸锭双头锯切生产线生产时，一侧翻锭机呈竖起状态，天车垂直吊运铸锭至呈竖起状态的翻锭机上，翻锭机翻转，将竖直状态的铸锭转变为水平状态，因此省去以往天车吊运铸锭平放在毛锭临时存放区的操作，极大降低了铸锭吊运作业的危险性，同时提高了吊运作业效率；水平状态的铸锭经储料台输送至第一台锯切机，首先进行铸锭头部锯切加工，然后移动至第二台锯切机进行铸锭尾部锯切加工，同时第二根铸锭输送至第一台锯切机进行铸锭头部锯切加工，因此铜及铜合金铸锭双头锯切生产线可以同时对两根铸锭进行锯切加工，极大提高了锯切加工效率；由于铜及铜合金铸锭双头锯切生产线与并列设置的若干台熔铸机组垂直设置，因此锯切加工完成后临时储存在另一侧储料台上的铸锭长度方向与电动平板车运输方向一致，在将铸锭吊至电动平板车上时，无需再用天车吊运铸锭在空中完成旋转90°的操作，极大提高了铸锭吊运的作业效率、降低了吊运作业危险性。

4、进一步的，相邻翻锭机侧边设置有储料坑，因铸锭长度通常有6.0-8.5米，如将翻锭机直接设置在地面，会使放置在翻锭机上的铸锭重心过高，一旦铸锭发生倾倒会危及周边工作人员的生命安全，或损坏周边设备，同时翻锭机翻转的驱动力也会过大；在翻锭机侧边设置有储料坑后，翻锭机在竖直状态下其下端会位于储料坑内，因此极大降低了放置在翻锭机上铸锭的重心高度，即使铸锭发生倾倒，铸锭会靠在储料坑的边缘，因此不会危及周边工作人员的生命安全或损坏周边设备；翻锭机通过设置在翻锭机底座上的铰接座铰接设置在储料坑侧边的台阶面上，当翻锭机翻转时绕铰接轴转动，由竖直状态转变为水平状态，或由水平状态转变为竖直状态。

5、进一步的，翻锭机底座与翻锭机之间设置有翻锭机驱动油缸，翻锭机驱动油缸驱动翻锭机绕铰接轴转动，完成翻转动作。

6、进一步的，翻锭机上铰接设置有由卡锭爪驱动油缸驱动的卡锭爪，铸锭在竖直状态下落在翻锭机上后，卡锭爪由卡锭爪驱动油缸驱动旋转卡住铸锭，防止铸锭在翻转过程中发生侧向倾倒。

7、进一步的，铸锭在储料架上以竖直状态进行储存，因储料架设置在储料坑内，极大降低了放置在储料架上铸锭的重心高度，即使铸锭发生倾倒，铸锭会靠在储料坑的边缘，因此不会危及周边工作人员的生命安全或损坏周边设备；铜及铜合金铸锭双头锯切生产线的生产效率远高于熔铸机组的生产效率，铸锭锯切加工前可以临时储存一段时间，待规格相同的一批铜或铜合金铸锭全部铸造完成后，一次进行锯切作业，企业生产安排仍可以采用单班制或双班制，企业灵活选择低谷电价时段进行锯切作业，以节省用电成本；采用设置储料坑内的储料架以竖直状态储存铸锭后，相比以往铸锭水平放置在毛锭临时存放区，则极大降低了铸锭临时储存占用的长度空间，使生产车间面积利用率得以提高，间接降低了企业的生产成本。

8、进一步的，储料台固定设置在翻锭机与锯切机之间。

9、进一步的，储料台包括储料台底座、送料辊道、储料辊道、挡料板组件、铸锭驱动系统；送料辊道、储料辊道、挡料板组件、铸锭驱动系统通过支撑板固定设置在储料台底座上部；锯切加工后的铸锭首先进入储料台的送料辊道上，再经铸锭驱动系统驱动进入储料辊道上临时储存；送料辊道、储料辊道共同设置在储料台底座上的结构，可以进一步缩短铜及铜合金铸锭双头锯切生产线的长度。

10、进一步的，挡料板组件上设置有行程开关、拉绳传感器，拉绳传感器的拉绳外端固定设置在铸锭驱动系统的驱动块组件上；行程开关有两个作用：1、作为第一块铸锭在储料辊道移动的限位装置，控制第一块铸锭在储料辊道上的停止位置；2、作为储料辊道上放置的第一块铸锭宽度尺寸的测量基准；拉绳传感器用于动态检测铸锭驱动系统中驱动块组件的实时位置；行程开关、拉绳传感器均电性连接至翻锭锯切生产线的控制系统中，控制系统中预设有储料辊道上相邻铸锭的间隔距离，另外拉绳传感器工作前，需做零点位置校准；储料辊道没有铸锭时，行程开关处于断开状态，当铸锭驱动系统驱动第一块锯切完成后的铸锭移动到储料辊道上与行程开关接触时，行程开关闭合发出闭合信号至控制系统，此时拉绳传感器输出的测量值传输至控制系统作为铸锭的宽度，完成铸锭的宽度测量；在后续锯切完成后的铸锭移动到储料辊道上时，控制系统根据行程开关的闭合状态、测量出的铸锭宽度尺寸、预设的相邻铸锭的间隔距离、拉绳传感器输出的测量值，自动控制驱动块组件的移动行程，从而控制铸锭在储料辊道上的储存位置，自动保证相邻铸锭之间的间隔距离；另外拉绳传感器输出的测量值还用于监测驱动块组件的极限运动距离，避免驱动块组件越位而造成铸锭驱动系统的损坏，该种方式省去了用于监测驱动块组件极限运动距离的限位开关、及检测每块铸锭位置的限位开关，极大减少了锯切生产线上传感器的数量；挡料板组件上行程开关、拉绳传感器的组合设置，以极少的传感器数量实现了铸锭在储料辊道上移动设置的自动化，在铸锭宽度尺寸发生变化时，也无需作业人员干预，减少了操作失误几率，减轻了作业人员的工作负担，解决了作业人员因操作不当造成的撞机问题。

11、进一步的，铸锭驱动系统包括驱动链轮组合a、驱动链轮组合b、驱动块组件、链条，驱动链轮组合a、驱动链轮组合b中均设置有双链轮，以提高铸锭驱动系统的驱动能力；链条回转设置在驱动链轮组合a、驱动链轮组合b的链轮之间，驱动块组件通过链轮销轴固定设置在链条上；驱动链轮组合a驱动链条回转，链条回转带动驱动块组件运动，驱动块组件驱动铸锭在储料辊道上移动。

12、进一步的，驱动块组件上铰接设置有驱动爪，驱动爪单向驱动加工后的铸锭在储料辊道上移动。

13、由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型公开的一种铜及铜合金铸锭双头锯切生产线，设置有两台锯切机，两台锯切机之间设置有中间辊道；两台锯切机外侧依序对称设置有储料台、翻锭机，相邻翻锭机外侧设置有储料坑，储料坑内设置有储料架，铸锭以竖直状态临时储存在储料架上；铜及铜合金铸锭双头锯切生产线与并列设置的若干台熔铸机组垂直设置；

14、储料架的设置将现有加工前铸锭的临时储存由水平方式改变为竖直方式，极大缩短了铸锭锯切生产线的长度，在一条铸锭锯切生产线中设置两台锯切机后，仍使锯切生产线保持较短的长度，使得锯切生产线以垂直于熔铸机组的设置方式得以实现，同时还极大提高了铸锭锯切生产线生产效率；翻锭机的设置，将现有铸锭水平吊在铸锭锯切生产线上的方式变为竖直方式，省去以往天车吊运铸锭平放在毛锭临时存放区的操作，极大降低了铸锭吊运作业的危险性，同时提高了吊运作业效率；另外铜及铜合金铸锭双头锯切生产线与并列设置的若干台熔铸机组垂直设置的方式，使得锯切加工后的铸锭长度方向与电动平板车运输方向保持一致，因此锯切加工后的铸锭在吊往电动平板车上时，无需再用天车完成空中旋转90°的操作；该铜及铜合金铸锭双头锯切生产线可极大降低企业新建项目投资成本，同时极大提高了铸锭吊运作业的效率和安全性，使铜及铜合金板带生产企业得经济效益得以提高。