提高小規(guī)格軸承鋼成材率的設(shè)備改進(jìn)措施

喬 輝

（中天特鋼有限公司，江蘇 常州 213000）

中天特鋼某軋鋼廠2#線設(shè)計(jì)為年產(chǎn)70萬噸精品棒材生產(chǎn)線，其于2013年6月完成調(diào)試并投產(chǎn)至今。主要工藝設(shè)備包括雙蓄熱步進(jìn)梁式加熱爐，主軋垮平立交替分布有21臺(tái)軋機(jī)，kocks減定徑機(jī)組，同時(shí)軋區(qū)包括7臺(tái)達(dá)涅利控冷水箱。后區(qū)設(shè)備主要有步進(jìn)式冷床、達(dá)涅利冷剪機(jī)、定尺飛鋸，精整收集區(qū)。為更好的適應(yīng)市場需求，走精品優(yōu)特鋼路線，該軋鋼廠小規(guī)格軸承鋼(φ14～φ19規(guī)格）生產(chǎn)占比持續(xù)上升，同時(shí)隨著軋線速度的提升，導(dǎo)致精軋后控冷水箱至冷床拋鋼段極易出現(xiàn)飛鋼、亂鋼問題，該問題一方面嚴(yán)重影響了該條棒材線生產(chǎn)的技經(jīng)指標(biāo)，另一方面也造成生產(chǎn)現(xiàn)場的安全隱患。本文主要針對(duì)該軋鋼廠2#線軋制小規(guī)格軸承鋼時(shí)出現(xiàn)的系列飛鋼、亂鋼問題進(jìn)行原因分析，并以此提出相應(yīng)可實(shí)施的改進(jìn)措施，以達(dá)到提高生產(chǎn)成材率并實(shí)現(xiàn)降本增效的目的。

1 小規(guī)格軸承鋼產(chǎn)生飛鋼、亂鋼的主要原因分析

根據(jù)現(xiàn)場跟蹤以及經(jīng)驗(yàn)積累，針對(duì)該軋線小規(guī)格軸承鋼軋制情況，該問題的主要直觀原因集中體現(xiàn)于精軋后軋制控冷水箱以及上冷床拋鋼設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性較差，導(dǎo)致飛鋼和亂鋼的出現(xiàn)嚴(yán)重制約了軋件的成材率。

1.1 精軋后控冷水箱的影響

控冷水箱是棒材生產(chǎn)線重要輔助設(shè)備之一(見現(xiàn)場圖1），通過軋后穿水冷卻的控制可以提高棒材的綜合力學(xué)性能，減少或消除網(wǎng)狀碳化物[1]，同時(shí)軋制小規(guī)格軸承鋼投用水箱也有利于軋材上冷床后溫度迅速降低，符合冷床的使用工況。

在該軋鋼廠控冷水箱長期使用過程中設(shè)備暴露出以下幾點(diǎn)問題，譬如水箱噴嘴出現(xiàn)局部堵塞，管路泄漏流量不均，反沖水調(diào)節(jié)不當(dāng)?shù)取．?dāng)該棒材線軋制小規(guī)格軸承鋼時(shí)，由于工藝要求現(xiàn)場穿水強(qiáng)度大，這些問題主要會(huì)集中影響到軋件穿水后形成陰陽面，同時(shí)因?yàn)楸冻呒舻臒釞z信號(hào)儀安裝在距離水箱不遠(yuǎn)的位置，受到軋件回溫不均影響，會(huì)造成倍尺剪的熱檢信號(hào)不穩(wěn)定，引起倍尺長度變化，最終使得最后一根軋件非定尺時(shí)長時(shí)短，當(dāng)非定尺太長時(shí)極容易撞到大冷床南邊而造成飛鋼。另一方面由于軋后穿水溫度低，回溫不均勻，軋件頭部容易出現(xiàn)弧度彎，頭部彎曲后易撞擊到水箱炮管連接處或者插入輸送輥道導(dǎo)引板的間隙中，導(dǎo)致出現(xiàn)堆鋼的情況。

圖1 控冷水箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1.2 冷床拋鋼段的影響

該軋鋼廠冷床成南北走向，鋼材上冷床后可實(shí)現(xiàn)軋件的東西方向步進(jìn)，軋件由北向南經(jīng)過加速輥道后，上冷床拋鋼裝置將軋件拋至冷床矯直板上，雖然整體上北邊裙板的高度要高于南邊裙板，但是部分區(qū)域相鄰裙板的高度不一，導(dǎo)致鋼材在裙板上運(yùn)行不穩(wěn)定，尤其是小規(guī)格軸承鋼軋制時(shí)，由于終軋速度較快，拋鋼動(dòng)作頻繁，很容易在分鋼點(diǎn)（0～35塊拋鋼裙板）附近出現(xiàn)尾巴甩鋼以及出現(xiàn)局部彈跳的情形，從而導(dǎo)致冷床上亂鋼問題的出現(xiàn)。

另一方面因鋼種工藝生產(chǎn)要求，軋后穿水的溫度較低，即使在白天從加速輥道上也很難看清分鋼點(diǎn)，在不同規(guī)格軸承鋼間切換調(diào)試中，會(huì)導(dǎo)致裙板調(diào)節(jié)比生產(chǎn)一般鋼種時(shí)難度高出很多，分鋼調(diào)節(jié)困難同時(shí)還具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2 水箱及冷床拋鋼設(shè)備的改進(jìn)措施

水箱及冷床拋鋼裝置上飛鋼、亂鋼問題嚴(yán)重影響了生產(chǎn)小規(guī)格軸承鋼的成材，甚至為現(xiàn)場安全作業(yè)造成了困擾。因此怎樣提高小規(guī)格軸承鋼的軋制成材率，解決產(chǎn)生上述的飛鋼、亂鋼問題，同步提高設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，成為當(dāng)時(shí)軋制小規(guī)格軸承鋼亟需解決的難點(diǎn)。通過對(duì)現(xiàn)場現(xiàn)象的跟蹤分析，采取點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的問題解決，經(jīng)過組織相關(guān)人員進(jìn)行攻關(guān)克難，主要實(shí)施了幾點(diǎn)改進(jìn)措施，譬如通過制定對(duì)水箱的規(guī)范化保養(yǎng)維護(hù)、拋鋼側(cè)加裝高清攝像頭、拋鋼防彈跳裝置的投用等方法成功的減少了軋后飛鋼、亂鋼的現(xiàn)象，有效提高了小規(guī)格軸承鋼軋制的成材率。

2.1 水箱炮管的規(guī)范使用及下線保養(yǎng)

水箱炮管由于長時(shí)間使用，炮管端部不同程度受到損壞，同時(shí)受現(xiàn)場水質(zhì)影響，炮管的環(huán)縫經(jīng)常出現(xiàn)堵塞。針對(duì)這種情況，一方面利用設(shè)備月修的時(shí)間定期對(duì)炮管下線打磨，調(diào)整環(huán)縫的間距（標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一控制在2～3mm)，在軋制小規(guī)格軸承鋼時(shí)集中更換炮管；另一方面，從源頭解決水質(zhì)問題，我們在水泵出口投用自清洗過濾器以及在各個(gè)水箱的進(jìn)水管上加裝Y型水過濾器；還有就是特別要注意反沖水的調(diào)節(jié)要與正水炮管形成平衡，提高軋件在穿水中的冷卻均勻性，并在正反炮管之間加裝了導(dǎo)引槽，避免兩者間隙太大造成頭部彎曲撞擊；最后就是結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況規(guī)范水箱維保操作（表1所示），以求改善和穩(wěn)定穿水后棒材的綜合性能，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高。

表1 水箱檢查維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

通過水箱檢查維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的制定以及執(zhí)行情況跟蹤，后期又提出以下幾點(diǎn)補(bǔ)充：

（1）在維護(hù)時(shí)，要特別注意零部件的安裝形式及順序，所拆卸的零部件重新安裝時(shí)應(yīng)保證安裝正確。

（2）為保障水質(zhì)，應(yīng)定期打開主水管前的Y型過濾器清洗濾網(wǎng)。

（3）檢查噴嘴時(shí)應(yīng)注意安裝角度，必要時(shí)加以調(diào)整。

（4）對(duì)水箱的易損件應(yīng)視使用壽命安排提前更換。

（5）檢查完畢后應(yīng)根據(jù)后續(xù)生產(chǎn)工藝要求安排調(diào)試動(dòng)作。

2.2 拋鋼擋板的改造以及防彈跳裝置的投用

小規(guī)格軸承鋼在上冷床拋鋼時(shí)產(chǎn)生的彈跳主要體現(xiàn)在，一是在分鋼拋鋼段甩尾，二是頭部撞擊裙板間隙或者輥道縫隙，三是剪后倍尺中間一部分直接彈到矯直板的第二甚至第三個(gè)槽內(nèi)，造成冷床動(dòng)齒條步進(jìn)時(shí)亂鋼（圖2）。

圖2 小規(guī)格拋鋼彈跳，冷床亂鋼

針對(duì)以上問題，主要采?。?/p>

（1）對(duì)分鋼點(diǎn)附件0～35塊拋鋼裙板的擋板進(jìn)行優(yōu)化，將原擋板高度加高10cm（圖3），規(guī)避了倍尺尾端即使出現(xiàn)甩尾現(xiàn)象，也利于鋼材順利滑落回裙板，減少了鋼甩出拋鋼機(jī)架外側(cè)的情況；同時(shí)對(duì)設(shè)備維修上要求：上冷床輥道避免出現(xiàn)2個(gè)以上連續(xù)性的非靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的輥?zhàn)踊驈膭?dòng)輥?zhàn)印?/p>

（2）合理利用檢修時(shí)間，對(duì)拋鋼側(cè)輥道縫隙以及裙板間隙修補(bǔ)，其間隙一般不大于5mm；同時(shí)調(diào)整相鄰裙板處于靜態(tài)高位、低位時(shí)的差值，裙板的整體差值不能太大，每塊裙板的南側(cè)要高于下一塊裙板的北側(cè)2mm左右，否則容易發(fā)生鋼材頭部撞鋼以及表面劃傷的出現(xiàn)。

（3）改造上冷床裙板的新型護(hù)板[2]，如圖4所示，在原護(hù)板2的結(jié)構(gòu)上，設(shè)置活動(dòng)的防彈跳擋條5。當(dāng)鋼材被裙板4拋出時(shí)，整個(gè)倍尺順利滑落至矯直板1的第一個(gè)齒槽內(nèi)，而擋條5此時(shí)起到阻礙作用避免了鋼材的彈跳，當(dāng)冷床動(dòng)齒條動(dòng)作后，鋼材將逐步由東向西經(jīng)矯直板、對(duì)齊輥道、排鋼鏈輸送到冷剪前。

圖3 拋鋼擋板加高

圖4 上冷床拋鋼防護(hù)裝置

2.3 加裝檢測儀器，提高工作效率及安全性

與原來的現(xiàn)場設(shè)備相比較，在上冷床前的加速輥道旁邊新增一個(gè)高清攝像頭，使其能夠完全覆蓋分鋼點(diǎn)的調(diào)節(jié)范圍，將拍攝的畫面直接投到大冷床顯示屏上，方便紅檢工觀察分鋼點(diǎn)的位置，便于根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)拋鋼裙板；另一方面為解決倍尺剪熱檢信號(hào)的不穩(wěn)定性，我們更換了高靈敏度的熱檢信號(hào)儀。

3 結(jié)束語

通過上述對(duì)該軋鋼廠原小規(guī)格軸承鋼軋制時(shí)飛鋼、亂鋼問題的分析和改進(jìn)措施的論述，可以知曉要提高軋件的成材率，需要結(jié)合實(shí)際情況保障水箱炮管的調(diào)整使用在合適的范圍內(nèi)，而且對(duì)正反沖水炮管間隙要從結(jié)構(gòu)上作出改善。針對(duì)上冷床拋鋼產(chǎn)生的問題，通過現(xiàn)場一些設(shè)備上的改進(jìn)措施以及其他方面生產(chǎn)工藝的調(diào)整優(yōu)化，小規(guī)格軸承鋼軋制時(shí)現(xiàn)場飛鋼、亂鋼問題有明顯的好轉(zhuǎn)，現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行趨于穩(wěn)定，發(fā)生憋鋼的次數(shù)大幅度下降。設(shè)備改進(jìn)后經(jīng)過統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)匯總，該軋鋼廠棒材線小規(guī)格軸承鋼成材率由原來94.95%的平均水平提高至96.01%，成材率提升幅度明顯，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益，作為現(xiàn)場技術(shù)人員仍需持續(xù)跟蹤后續(xù)設(shè)備使用情況，保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。