高線吐絲機(jī)剖分環(huán)改造實(shí)例

唐 嘉 陽志清 張成亮 馮振賓

（方大特鋼科技股份有限公司 南昌）

一、前言

高線是方大特鋼是自動(dòng)化程度較高的一條生產(chǎn)線，2008年10月投產(chǎn)，年設(shè)計(jì)能力80萬噸。主要產(chǎn)品為直徑5.5～20 mm的光面圓鋼盤條及直徑18～50 mm的圓鋼盤條，以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、冷鐓鋼、焊條鋼、彈簧鋼盤條為主的生產(chǎn)線。吐絲機(jī)采用摩根6代機(jī)型，成品設(shè)計(jì)軋制速度120 m/s。隨著高線的發(fā)展，高速線材的成品速度可達(dá)到110 m/s，但由于吐絲機(jī)剖分環(huán)的結(jié)構(gòu)所限造成生產(chǎn)不穩(wěn)定，這也是困擾國內(nèi)高線廠高效化生產(chǎn)的突出問題。

二、軋制特點(diǎn)及剖分環(huán)存在的問題

（1）摩根工藝對(duì)吐絲機(jī)剖分環(huán)和吐絲盤的間隙要求控制在3 mm以內(nèi)，由于吐絲機(jī)剖分環(huán)的材料原來一般采用45#鋼，在軋制盤圓的過程中表面高速摩擦，容易產(chǎn)生磨損；當(dāng)間隙超過3 mm時(shí)容易產(chǎn)生拉絲及斷絲現(xiàn)象，特別是在軋制小規(guī)格（直徑5.5 mm、6.5 mm）產(chǎn)品，當(dāng)磨損達(dá)到4 mm時(shí)，受軋制鋼種及溫度的影響，會(huì)產(chǎn)生拉絲及斷絲現(xiàn)象，甚至在軋制直徑8 mm盤條時(shí)也是如此。每次軋制小規(guī)格產(chǎn)品時(shí)，都要測量間隙，然后用人工堆焊打磨的方式來滿足工藝的要求。堆焊打磨時(shí)會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，在軋制過程中受熱釋放，導(dǎo)致剖分環(huán)由圓變成橢圓，致使剖分環(huán)與偏導(dǎo)板之間的間隙發(fā)生變化，剖分環(huán)和偏導(dǎo)板磨損，需再次停車進(jìn)行打磨以及調(diào)整間隙，有時(shí)需要多次調(diào)整，用時(shí)0.5～2 h不等，直接影響生產(chǎn)。

（2）對(duì)剖分環(huán)進(jìn)行堆焊打磨處理時(shí)，根據(jù)剖分環(huán)的磨損情況需要2～10 h，工作強(qiáng)度高、粉塵大且在打磨完成后表面凹凸不平，軋制易切削鋼時(shí)甚至造成表面有劃傷等質(zhì)量問題。采用人工堆焊打磨的方式，工人勞動(dòng)強(qiáng)度高，質(zhì)量得不到滿足，備件更換時(shí)間長，長期的堆焊打磨對(duì)吐絲機(jī)剖分環(huán)的安裝底座有影響，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致吐絲機(jī)剖分環(huán)安裝底座變形較大而報(bào)廢。

（3）剖分環(huán)變形導(dǎo)致吐絲盤上的偏導(dǎo)板磨損，重量變輕，破壞吐絲盤的動(dòng)平衡，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)使吐絲機(jī)的軸承徑向力受力增大，振動(dòng)值接近報(bào)警值，并且軸承的調(diào)節(jié)彈簧使用壽命從12個(gè)月降至6個(gè)月，增加了生產(chǎn)成本。

（4）剖分環(huán)結(jié)構(gòu)緊湊，在更換時(shí)需要將剖分環(huán)和相連的活動(dòng)翻板和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一起拆除，再安裝時(shí)要先把活動(dòng)翻板和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一起安裝到位后才能安裝剖分環(huán)。由于加工誤差，調(diào)整間隙時(shí)的調(diào)節(jié)余量較小，調(diào)節(jié)困難，更換時(shí)間在8 h以上。

（5）原剖分環(huán)采用進(jìn)口備件，加工周期長，價(jià)格昂貴，為降低成本，對(duì)高線吐絲機(jī)剖分環(huán)的國產(chǎn)化改造勢在必行。原前和改進(jìn)后剖分環(huán)剖分圖見圖1。

圖1 原前和改進(jìn)后剖分環(huán)剖分圖

三、改造技術(shù)要求

（1）剖分環(huán)裝置應(yīng)具有好的耐磨性，否則將失去改造意義，因此材料的選擇要剔除一般的材料而選用耐磨合金材料。

（2）因吐絲機(jī)的成品軋材溫度在900℃左右，故和紅鋼接觸的表面要有好的熱硬性，合金材料的表面硬度應(yīng)≥60 HRC。

（3）剖分環(huán)的耐磨合金套要便于固定、調(diào)整、更換，因此合金套與外套采用螺栓連接，且在原剖分環(huán)的外套上設(shè)計(jì)燕尾槽定位。

（4）為防止合金套受熱變形，故合金套的厚度保證在30 mm以上，且在吐絲機(jī)內(nèi)加裝冷卻噴嘴，降低剖分環(huán)表面的溫度。

四、改造后剖分環(huán)的優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)

（1）在剖分環(huán)更換完成后，因剖分環(huán)的磨損部位可以拆卸，在（剖分環(huán)的拆卸部位）合金套磨損后，無需拆除剖分環(huán)和其他等部件，只是更換合金套就可以，約1 h可更換完成，縮短了更換時(shí)間；合金套磨損后也不用進(jìn)行堆焊打磨，直接更換合金套即可，避免剖分環(huán)因堆焊打磨而產(chǎn)生的變形，吐絲機(jī)軸承及空氣彈簧的使用壽命延長，同時(shí)也減輕了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（2）剖分環(huán)間隙在調(diào)整較為方便，只需將合金套的固定螺栓松動(dòng)，在合金套與底座間增加或減少墊片，從而快速調(diào)整好剖分環(huán)間隙。

（3）新改造的剖分環(huán)采用的是耐磨材料，其中添加多種合金元素，并采取合適的加工工藝，從而達(dá)到剖分環(huán)裝置的耐高溫、耐腐蝕、耐磨性；投入使用至今已11個(gè)月，剖分環(huán)間隙從安裝時(shí)的2.1 mm到現(xiàn)在的2.45 mm，磨損速度減緩，也未發(fā)生因間隙增大問題而產(chǎn)生的事故。

五、效果驗(yàn)證

通過對(duì)吐絲機(jī)剖分環(huán)改進(jìn)及創(chuàng)新，吐絲機(jī)剖分環(huán)的使用壽命得到大幅度提高。吐絲機(jī)的振動(dòng)值始終控制在0.5～2 mm/s（報(bào)警值7 mm/s）。原摩根剖分環(huán)每3個(gè)月消耗1件，改造后，剖分環(huán)每18月才消耗1件。設(shè)備開動(dòng)率始終保持在99.8%以上，最大限度地發(fā)揮了設(shè)備的潛能。對(duì)工藝圈形的影響降到最低，有效解決了因設(shè)備振動(dòng)大、斷絲等設(shè)備隱患及問題。

六、結(jié)束語

通過以上對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的創(chuàng)新性改進(jìn)，方大特鋼高線吐絲機(jī)剖分環(huán)自2014年3月投入運(yùn)行以來，運(yùn)行平穩(wěn)，未出現(xiàn)過由于吐絲機(jī)的間隙問題而影響生產(chǎn)的情況，吐絲機(jī)剖分環(huán)的使用壽命大大超過原摩根件，成本得到有效控制。