大H型鋼精軋導衛(wèi)穩(wěn)定性改造

王京亮，張蕾

（山鋼股份萊蕪分公司型鋼廠，山東萊蕪271104）

大H型鋼精軋導衛(wèi)穩(wěn)定性改造

王京亮，張蕾

（山鋼股份萊蕪分公司型鋼廠，山東萊蕪271104）

萊鋼大H型鋼生產(chǎn)線精軋機組采用的導衛(wèi)裝配為橫梁裝配式，導衛(wèi)裝配便捷，備件通用性較好。這種裝配模式也存在著精度難以保證的缺點，隨著設(shè)備的不斷老化，因?qū)l(wèi)原因出現(xiàn)的堆鋼事故頻繁發(fā)生，因此對該生產(chǎn)線精軋導衛(wèi)進行了穩(wěn)定性改造。通過增加導衛(wèi)平衡裝置，極大地提高了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

大H型鋼精軋導衛(wèi)下導衛(wèi)平衡裝置生產(chǎn)穩(wěn)定

山鋼股份萊蕪分公司（全文簡稱萊鋼）大H型鋼生產(chǎn)線于2005年9月建成投產(chǎn)，主體工藝設(shè)備從德國SMS-MEER公司引進，主要生產(chǎn)腹板高度250～1 000mm的H型鋼以及45號—63號工字鋼。坯料采用異型連鑄坯，軋制工藝采用X-H軋法，軋機布置為BD-UR-E-UF的1+3半連續(xù)布置型式。其精軋機組為UR-E-UF三架軋機的往復軋制，軋件的咬入通過精軋導衛(wèi)輔助，三架軋機上下位置共有12件導衛(wèi)。在國內(nèi)H型鋼生產(chǎn)線中，也有河北津西等幾家鋼鐵廠采用這種導衛(wèi)裝配模式。這種導衛(wèi)裝配模式的優(yōu)點是制作方便、安裝便捷、通用性高等，但也存在一定的缺點，比如精度保證困難、易閃縫等（見圖1）。

圖1 萊鋼大H型生產(chǎn)線精軋機組布置效果圖

1 導衛(wèi)不穩(wěn)定性分析

精軋軋區(qū)工藝相對較為穩(wěn)定，粗軋BD來料以及往復軋制都是通過導衛(wèi)將軋件“扶入”軋輥中，因此導衛(wèi)在軋制中起到非常重要的作用。精軋導衛(wèi)采用橫梁裝配支架的模式來固定導衛(wèi)，導衛(wèi)系統(tǒng)的離線部分包括：導衛(wèi)、橫梁、支架、橫梁座、偏心銷五大部分，還有一些包括墊片組、滑板等小部件。這五大部分都對導衛(wèi)裝配的精度有影響，整個精度組成中的損失環(huán)節(jié)過多，管控難度較大，因此在軋制中導衛(wèi)經(jīng)常出現(xiàn)閃縫、傾斜等問題，尤其是下導衛(wèi)更加明顯。主要原因有：

1）橫梁端部滑板磨損變形，導致橫梁在橫梁座內(nèi)相對運動，帶來導衛(wèi)不穩(wěn)定。

2）橫梁座凹槽基體滑板磨損，同樣帶來橫梁在橫梁座內(nèi)相對運動。

3）橫梁受沖擊后彎曲度超標，導致墊片數(shù)值失真，導衛(wèi)位置不準確。

4）偏心銷與支架襯套配合間隙過大，繼而無法有效調(diào)整導衛(wèi)，使導衛(wèi)與支架相對位置偏差。

相關(guān)部件的尺寸精度磨損過大后，最終反映在導衛(wèi)本體上，具體表現(xiàn)為導衛(wèi)水平度不好、上下導衛(wèi)開口度不符合要求，嚴重的就會出現(xiàn)導衛(wèi)與軋輥出現(xiàn)閃縫。當閃縫過大時，軋件舌尖部位會插入閃縫中，從而造成堆鋼。該生產(chǎn)線每年因為這種原因造成的堆鋼次數(shù)較多，給生產(chǎn)指標帶來了很大的影響。

2 下導衛(wèi)的穩(wěn)定性改造方案

2.1 方案原理

上導衛(wèi)通過調(diào)整橫梁墊片的方式可以有效控制導衛(wèi)的非正?；顒?，但下導衛(wèi)裝配后橫梁墊片無法再進行調(diào)整，因此只能通過別的方案來穩(wěn)定導衛(wèi)。

通過分析可知，在軋鋼過程中，下導衛(wèi)遠離軋輥的一側(cè)受到軋件向下的沖擊力，加上導衛(wèi)本身的質(zhì)量，導致經(jīng)常出現(xiàn)尖部與軋輥的閃縫。閃縫過大時，軋件出現(xiàn)扣頭就會從中鉆出導致堆鋼，最根本的方法是消除這兩個施加在導衛(wèi)上的力（見下頁圖2）。

圖2 造成導衛(wèi)閃縫的受力分析

2.2 方案設(shè)計

消除這兩個施加在導衛(wèi)上的力難度較大，但可以施加一個不小于它們的反作用力，因此該線設(shè)計一套下導衛(wèi)平衡裝置。通過一個可以壓縮的彈簧，對導衛(wèi)施加一個向上的力，這樣就避免了導衛(wèi)的下落。

2.3 參數(shù)選取

根據(jù)現(xiàn)場的工況條件和備件的空間尺寸，對所用的彈簧尺寸進行了設(shè)計。通過專業(yè)的彈簧設(shè)計計算軟件計算，萊鋼選取了彈簧的參數(shù)，最大外徑：65 mm；線材直徑：10mm；壓縮圈數(shù)：33圈；原始長度：800mm（見圖3）。

圖3 彈簧參數(shù)選取

2.4 配套工藝確定

確定了設(shè)計方案和平衡裝置中的參數(shù)后，在現(xiàn)場作業(yè)中如何執(zhí)行仍然需要一個標準，對此該生產(chǎn)線根據(jù)各規(guī)格導衛(wèi)和支架的質(zhì)量，以及實際裝配時的軋輥直徑，再綜合考慮在線調(diào)整缸行程、規(guī)格輥縫等因素，計算出壓縮彈簧的壓縮量，編制出作業(yè)參考表交付現(xiàn)場使用。

3 方案現(xiàn)場優(yōu)化

在后期使用過程中，又對這套裝置進行了多項優(yōu)化改進。

3.1 增加彈簧抗彎套筒

由于下導衛(wèi)的衛(wèi)板直接與彈簧接觸，在導衛(wèi)受到軋件的沖擊時，沖擊力會傳達到彈簧上，長時間的沖擊或移動量較大時，彈簧就會出現(xiàn)塑性變形，之后彈簧就會失去頂起導衛(wèi)的作用。在彈簧頂部增加了一段套筒，彈簧深入套筒之中，這樣導衛(wèi)受力就傳遞到套筒上，套筒極高的剛性保證了彈簧不會變形（見圖4）。

圖4 抗彎套筒設(shè)計

3.2 調(diào)整絲母添加排屑槽

調(diào)整絲母的作用是調(diào)整壓縮彈簧的長度，其在絲杠上旋轉(zhuǎn)上升或下降，但由于在線工況惡劣，水銹和氧化鐵皮較多，幾次使用之后絲母的內(nèi)絲就會被鐵粉填滿而無法旋轉(zhuǎn)，繼而失效。在絲母的內(nèi)絲中增加了2個寬度8mm的排屑槽，這樣絲母在旋轉(zhuǎn)的過程中，其內(nèi)部的鐵粉會隨之排出，這樣就保證了絲母的正常使用（見圖5）。

圖5 調(diào)整絲母改造（單位：mm）

3.3 其他優(yōu)化

為了使裝配更加便捷、可靠、有效，該生產(chǎn)線還針對平衡裝置進行了TM窄立筋導衛(wèi)穩(wěn)定改造、絲杠點焊固定等優(yōu)化。

4 結(jié)語

采用了下導衛(wèi)平衡裝置后，導衛(wèi)在線穩(wěn)定性大大提高，消除了導衛(wèi)與軋輥的閃縫，極大地降低了下導衛(wèi)問題造成的堆鋼風險。該生產(chǎn)線在2015年開始實施這項改造，并在后期不斷優(yōu)化和改進，在2016年初確定了最終圖紙及安裝方案，在后期批量使用在現(xiàn)場的軋機裝配中，并將其并入標準作業(yè)內(nèi)容，后期沒有再出現(xiàn)因下導衛(wèi)閃縫而造成的堆鋼事故。

（編輯：苗運平）

Stability Transformation of Finish Rolling Guiding in Large H-beam Steel

WANG Jingliang,ZHANG Lei

（Steel Plant of Shandong Iron&Steel Laiwu Branch Co.,Laiwu Shandong 271104）

The guiding assembly in finishingmill of large H-beam steel production line of Laiwu Iron and Steel Group is assembled by the cross beam with convenient assembly of guiding and good commonality of spare parts.This assemblymode also has the disadvantage that the precision is difficult to guarantee.With aging equipment,piling-up of steel occurs frequently because of guiding,so the stability transformation of finish rolling guiding in production line is constructed.The stability of production is greatly improved by adding a balance device for guiding.

large H-beam steel,finish rolling guiding,balance device ofbottom-guide,stable production

TG333

A

1672-1152（2017）02-0075-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.02.29

2016-12-18

王京亮（1982—），男，山東萊蕪人，2006年畢業(yè)于山東大學材料科學與工程專業(yè)，工程師，研究方向為大H型鋼生產(chǎn)工藝。