方坯連鑄機(jī)拉矯機(jī)冷卻水系統(tǒng)改進(jìn)

李懷野

摘 要：介紹了方坯連鑄機(jī)拉矯機(jī)的作用，以及拉矯機(jī)在使用過(guò)程中存在的問(wèn)題，進(jìn)而提出的改進(jìn)方式，提高了設(shè)備的使用壽命、使用性能，在實(shí)踐中取得明顯效果。

關(guān)鍵詞：拉矯機(jī) 輥?zhàn)虞S承 冷卻水 改造

中圖分類號(hào)：TG233.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-8882（2014）10-124-01

一、引言

通化鋼鐵公司一鋼軋廠共有兩臺(tái)方坯連鑄機(jī)，分別稱作3#機(jī)和4#機(jī)。兩臺(tái)連鑄機(jī)生產(chǎn)線均為八機(jī)八流，分別生產(chǎn)120×120mm、150×150mm、160×160mm規(guī)格鑄坯，每年生產(chǎn)鑄坯240多萬(wàn)噸，是該廠重要的連鑄生產(chǎn)設(shè)備。

拉矯機(jī)是連鑄生產(chǎn)重要的設(shè)備，主要功能是夾持、拉動(dòng)鑄坯、弧形鑄坯矯直、輸送引錠桿、脫引錠等。該廠的4#連鑄機(jī)是近兩年建成投產(chǎn)的新生產(chǎn)線，這條生產(chǎn)線的拉矯機(jī)共有8臺(tái)組成，采用的是無(wú)極變速電機(jī)帶動(dòng)三環(huán)減速機(jī)，2輥驅(qū)動(dòng) 5輥連續(xù)矯直技術(shù)，其輥?zhàn)蛹拜S承均采用軸承座內(nèi)冷卻方式冷卻，潤(rùn)滑方式為帶衛(wèi)星站的遠(yuǎn)程油氣潤(rùn)滑方式，由北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院設(shè)計(jì)。

二、故障原因分析

這條生產(chǎn)線投入使用一段時(shí)間后，其中的拉矯機(jī)設(shè)備出現(xiàn)了故障頻發(fā)，導(dǎo)致在線掉流，更換頻繁的問(wèn)題，嚴(yán)重制約著生產(chǎn)的正常進(jìn)行。通過(guò)對(duì)下線拉矯機(jī)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)有90%是由于軸承損壞導(dǎo)致輥?zhàn)幽p，無(wú)法正常工作而下線。打開(kāi)損壞軸承座，發(fā)現(xiàn)大部分軸承內(nèi)存有潤(rùn)滑油，已呈干焦形態(tài)，被高溫輻射后失去潤(rùn)滑作用。用激光測(cè)溫儀對(duì)生產(chǎn)中拉矯機(jī)軸承座進(jìn)行測(cè)溫，發(fā)現(xiàn)溫度均在1000C度以上，可見(jiàn)拉矯機(jī)在生產(chǎn)中軸承座始終處于高溫狀態(tài)，內(nèi)置的水冷卻系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)揮作用。檢查軸承座冷卻水管路，發(fā)現(xiàn)很多管路被泥沙堵死，無(wú)法正常循環(huán)冷卻，還有一部分管路雖未堵塞，但軸承座損壞軸承表面仍有燒灼痕跡。由此確定拉矯機(jī)冷卻水管路設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致管路冷卻效果不理想和堵塞，無(wú)法達(dá)到充分冷卻，帶走軸承輻射熱，致使軸承里潤(rùn)滑油干焦板結(jié)，軸承不能得到充分潤(rùn)滑而損壞，是拉矯機(jī)發(fā)生故障，頻繁下線的主要原因。

三、改造和實(shí)施

以上分析表明，只要對(duì)拉矯機(jī)冷卻水管路進(jìn)行改造，保障軸承座軸承及時(shí)冷卻散熱，潤(rùn)滑油不因高溫而板結(jié)，軸承就可以潤(rùn)滑充分，才能延長(zhǎng)使用壽命，從而達(dá)到減少拉矯機(jī)故障，延長(zhǎng)使用壽命，保障生產(chǎn)正常進(jìn)行的目的。于是我們從設(shè)備的實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合拉矯機(jī)性能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)其冷卻水管路重新設(shè)計(jì)改造。原冷卻水管路循環(huán)冷卻過(guò)程如圖一a、b所示：

冷卻水從被動(dòng)輥端進(jìn)水口進(jìn)入后分成兩路，一路從下被動(dòng)輥軸承座1進(jìn)入，從另一冷卻5個(gè)被動(dòng)輥軸承座；另一路從中間被動(dòng)輥軸承座進(jìn)入，冷卻另外5個(gè)軸承座（4個(gè)主動(dòng)輥軸承、一個(gè)中間被動(dòng)輥軸承座）。兩路冷卻水最終交匯于主動(dòng)輥下端，完成對(duì)拉矯機(jī)軸承座軸承的冷卻。

（一）此軸承座冷卻水管路配置有如下缺點(diǎn)：

1、硬管配置較多，造成急彎過(guò)多，不僅容易積聚水中雜質(zhì)，冷卻水也會(huì)產(chǎn)生沿程損失，出現(xiàn)壓力不足的情況，且易生銹，不易更換。

2、所用管管徑為G1/2//，流量不足，不能及時(shí)帶走高溫輻射產(chǎn)生的熱量。

3、冷卻水入口是被動(dòng)輥端，出口是主動(dòng)輥端，這樣的冷卻路線對(duì)非常重要的、承擔(dān)動(dòng)力源的主動(dòng)輥很不利，一則冷卻水在管路中循環(huán)一段后溫度已經(jīng)升高，至主動(dòng)輥端冷卻效果降低，二則拉矯機(jī)在線時(shí)硬管常發(fā)生泄露，會(huì)造成主動(dòng)輥端冷卻水不足或無(wú)水，主動(dòng)端軸承壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如被動(dòng)端軸承。實(shí)際工作中，如果被動(dòng)端軸承損壞，拉矯機(jī)還可以運(yùn)行1-2個(gè)月，如果主動(dòng)端軸承損壞，生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行，拉矯機(jī)必須下線維修。

（二）針對(duì)這些缺點(diǎn)，我對(duì)冷卻水管路進(jìn)行了如下改進(jìn)：

1、鑒于我廠生產(chǎn)用冷卻水水質(zhì)不好，常有泥沙混入管中的現(xiàn)狀，在拉矯機(jī)冷卻水入口處加裝一個(gè)精度高的SY4P-16 DN25型過(guò)濾器，確保冷卻水水質(zhì)，防止泥沙混入堵塞管路。

2、最大限度取消硬管，減少急彎，取而代之的是金屬軟管，這樣最大限度減少冷卻水沿程損失，提高水的壓力，同時(shí)使冷卻水流速加快，能迅速的帶走軸承座及軸承因鑄坯高溫輻射產(chǎn)生的熱量。

3、擴(kuò)大管路為G1//管徑，增大冷卻水流量。

4、重新設(shè)計(jì)冷卻水冷卻路線。把軸承座主動(dòng)端冷卻水出口改成入口，軸承座被動(dòng)端冷卻水入口改成出口，保證主動(dòng)端軸承充分冷卻，防止因管路泄露造成冷卻水量不足，導(dǎo)致主動(dòng)端軸承壽命降低，拉矯機(jī)提早下線。

四、效果與效益

按照改進(jìn)方案，我們對(duì)4#連鑄機(jī)八流拉矯機(jī)進(jìn)行了改造，軸承座冷卻水水質(zhì)有了明顯的改善，壓力、流量增大，對(duì)軸承的冷卻十分充分，達(dá)到了非常好的冷卻效果，使軸承座內(nèi)軸承處于生產(chǎn)狀態(tài)時(shí)的溫度降至非常低的范圍內(nèi)。用激光測(cè)溫儀對(duì)工作中拉矯機(jī)軸承座測(cè)溫，溫度均在30-420C之間，此溫度低于設(shè)計(jì)所設(shè)定的溫度，保證軸承及潤(rùn)滑油處于一個(gè)非常理想的環(huán)境中運(yùn)行，大大延長(zhǎng)了使用壽命。拉矯機(jī)故障減少，運(yùn)行壽命提高，原本1-2個(gè)月更換一臺(tái)，改進(jìn)后4-5月更換一臺(tái)，有的可以運(yùn)行1年以上，保證了連鑄生產(chǎn)的正常進(jìn)行。同時(shí)降低了設(shè)備維護(hù)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)備運(yùn)行效率。改進(jìn)前每年修復(fù)拉矯機(jī)需消耗150套左右軸承，改進(jìn)后每年消耗軸承在100套之內(nèi)，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)18000多元，設(shè)備維護(hù)成本大大降低。

五、結(jié)論

通過(guò)對(duì)一鋼軋廠4#連鑄機(jī)拉矯機(jī)水冷卻系統(tǒng)的改進(jìn)，可以得出這樣的結(jié)論：煉鋼系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于解決好“油”的問(wèn)題和“水”的問(wèn)題，只要保證有充分的潤(rùn)滑和及時(shí)的冷卻降溫，機(jī)械設(shè)備基本上可以順暢的運(yùn)行，故障率會(huì)大幅降低，滿足煉鋼生產(chǎn)的需要。