寬厚板拋丸機(jī)設(shè)備改造與應(yīng)用

劉軍剛 李 強(qiáng) 李傳鵬 邢長(zhǎng)懷 任緒軍

(山鋼集團(tuán)萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司寬厚板事業(yè)部，山東271104)

萊鋼寬厚板熱處理生產(chǎn)線使用的拋丸機(jī)，是德國(guó)DISA公司生產(chǎn)的，該設(shè)備利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將鐵丸高速地拋向鋼板表面，并借助于鐵丸的沖擊除去鋼板表面氧化鐵皮，使鋼板在入輥底式熱處理爐時(shí)保持表面清潔，防止輥底式熱處理爐輥面結(jié)瘤現(xiàn)象[1-2]。

拋丸機(jī)上下各5個(gè)，共計(jì)10個(gè)拋頭。由于熱處理產(chǎn)品寬度規(guī)格較多，每個(gè)拋頭打擊的面積固定，因此對(duì)于部分寬度鋼板，會(huì)發(fā)生東側(cè)因?yàn)樯匍_(kāi)一組拋頭而導(dǎo)致打擊丸料較少，影響拋鋼質(zhì)量，導(dǎo)致熱處理爐爐底輥結(jié)瘤嚴(yán)重[3-4]。由于部分鋼板板形較差，拋丸結(jié)束后鋼板表面殘留大量的丸料，需要人工清理，同時(shí)嚴(yán)重制約了熱處理生產(chǎn)線的生產(chǎn)。

1 設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理

拋丸機(jī)主要部件為拋頭、螺旋輸送器、大輥刷、預(yù)刮板、除塵風(fēng)機(jī)、斗提機(jī)等組成。鋼板由垛板機(jī)吊運(yùn)到拋丸機(jī)上料輥道，鋼板在拋丸機(jī)前經(jīng)過(guò)提升、靠右后進(jìn)入拋丸機(jī)進(jìn)行拋丸。丸料通過(guò)拋頭以80 m/s的速度對(duì)鋼板進(jìn)行打擊除銹。鋼板拋丸完成后，經(jīng)過(guò)翻板進(jìn)行質(zhì)量檢查。

2 設(shè)備優(yōu)化方案

2.1 寬度檢測(cè)光柵優(yōu)化

拋丸機(jī)上下各5個(gè)，共計(jì)10個(gè)拋頭。按原設(shè)計(jì)，根據(jù)鋼板厚度開(kāi)啟拋頭數(shù)量，依靠拋丸機(jī)入口處4個(gè)光柵進(jìn)行檢測(cè)，其中一組光柵控制4個(gè)拋頭，2組光柵開(kāi)啟6個(gè)拋頭，3組光柵開(kāi)啟8個(gè)拋頭，4組光柵開(kāi)啟10個(gè)拋頭。熱處理鋼板寬度規(guī)格較多，每個(gè)拋頭打擊的面積固定，因此對(duì)于部分寬度鋼板，會(huì)發(fā)生東側(cè)因?yàn)樯匍_(kāi)一組拋頭而導(dǎo)致的打擊丸料較少，影響拋鋼質(zhì)量。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鋼板情況，對(duì)鋼板寬度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，具體結(jié)果如圖1所示。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，90%的熱處理鋼板寬度為2.6 m以下，寬度2.9 m以上鋼板僅占4%左右。

圖1 熱處理鋼板寬度統(tǒng)計(jì)Figure 1 Statistic width of heat treatment plate

為解決鋼板寬度規(guī)格多，部分規(guī)格鋼板因?yàn)闇y(cè)寬光柵未觸發(fā)，導(dǎo)致邊部拋丸不徹底，因此我們對(duì)拋丸機(jī)入口光柵進(jìn)行了位置優(yōu)化。光柵優(yōu)化示意圖如圖2所示。

優(yōu)化前后光柵位置如表1所示。經(jīng)過(guò)位置優(yōu)化后，1號(hào)和2號(hào)光柵距離西側(cè)位置不變。3號(hào)光柵由距離西側(cè)2.9 m處，移動(dòng)到2.4 m處。4號(hào)光柵由3.3 m處移動(dòng)到2.9 m處。根據(jù)熱處理鋼板寬度統(tǒng)計(jì)，光柵位置經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，寬度2.2 m以上鋼板開(kāi)啟8組拋頭，2.6 m以上寬度鋼板開(kāi)啟10組拋頭。保證了丸料打擊力度，有效解決了邊部拋鋼不徹底的問(wèn)題。

圖2 光柵優(yōu)化示意圖Figure 2 Sketch of grating optimization

表1拋丸機(jī)寬度檢測(cè)光柵位置優(yōu)化(距離西側(cè))
Table1Positionoptimizationofwidthdetectiongratingforshotblastingmachine(distancefromthewesternside)

光柵1234原位置/m優(yōu)化后位置/m1．61．62．11．92．92．23．32．6

(a)改造前

(b)改造后圖3 光柵改造前后拋鋼效果對(duì)比Figure 3 Comparison of shot blasting effects before and after grating improvement

檢測(cè)光柵經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，相同規(guī)格的鋼板開(kāi)啟拋頭數(shù)較優(yōu)化之前有所增加，增加了拋頭拋出的丸料數(shù)量，保證了丸料打擊力度，鋼板邊部的拋鋼效果明顯改善，光柵改造前后的拋鋼效果如圖3所示。圖3(a)為改造前拋鋼效果，鋼板東側(cè)300 mm范圍內(nèi)，由南到北銹跡明顯。圖3(b)為改造后拋鋼效果，鋼板邊部顏色均勻，無(wú)色斑銹跡。

2.2 殘余丸料清掃裝置優(yōu)化

拋丸機(jī)丸料清掃系統(tǒng)主要包括預(yù)刮板和大輥刷，其主要作用是清除殘留在鋼板上表面的丸料。由于部分鋼板板形不平度超標(biāo)，預(yù)刮板和大輥刷無(wú)法將鋼板上表面的丸料及時(shí)清理，導(dǎo)致鋼板上表面殘余丸料較多，需要人工清理，同時(shí)嚴(yán)重制約了熱處理生產(chǎn)線的生產(chǎn)。

為保證拋丸后鋼板上表面的殘余丸料及時(shí)被清除，在拋丸機(jī)出口處增加了丸料吹掃裝置，如圖4所示。

圖4 拋丸機(jī)后吹掃裝置Figure 4 Blow unit after shot blasting machine

該吹掃裝置總長(zhǎng)5000 mm，內(nèi)徑為?50 mm，外徑為?60 mm。每隔200 mm安裝一個(gè)清掃噴嘴，噴嘴內(nèi)徑為?20 mm。現(xiàn)場(chǎng)壓縮空氣，壓力通過(guò)該吹掃裝置吹掃鋼板上表面，將鋼板上表面丸料及時(shí)去除。利用拋丸機(jī)出口的光柵作為檢測(cè)元件，當(dāng)鋼板頭部觸發(fā)光柵時(shí)，壓縮空氣開(kāi)始吹掃，當(dāng)鋼板尾部離開(kāi)光柵時(shí)，壓縮空氣停止吹掃。

3 改造效果

(1) 將寬度檢測(cè)光柵位置優(yōu)化后，相同規(guī)格的鋼板開(kāi)啟拋頭數(shù)增加，增加了拋頭拋出的丸料數(shù)量，保證了丸料打擊力度，鋼板邊部氧化鐵皮能夠被及時(shí)拋丸清理，鋼板表面光澤均勻，無(wú)色斑。

(2) 在拋丸機(jī)出口增加吹掃裝置后，利用壓縮空氣將拋丸后鋼板上表面剩余的丸料及時(shí)清除，降低了勞動(dòng)量，提高了生產(chǎn)效率。