宣鋼高線集卷、風(fēng)冷輥道的應(yīng)用與改造

姜少華

（河鋼集團(tuán)宣鋼公司二鋼軋廠，河北 張家口 075100）

1 工藝概述

宣鋼二高線于2006-09投產(chǎn)，設(shè)計(jì)規(guī)模450000 t/年。加熱爐采用步進(jìn)式雙蓄熱汽化冷卻加熱爐、加熱爐能力為150 t/h。全線設(shè)備裝備水平為國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，共布置28架軋機(jī)，其中，粗中軋機(jī)組為14架閉口式二輥軋機(jī)，呈平-立交替布置，預(yù)精軋機(jī)組為4架平-立交替布置的緊湊式軋機(jī)，精軋機(jī)為10架頂交45°摩根軋機(jī)。工程還采用了低溫軋制及控制冷卻、大風(fēng)量斯太爾摩散卷冷卻運(yùn)輸線等國(guó)內(nèi)高速線材生產(chǎn)先進(jìn)技術(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，鋼坯經(jīng)加熱爐加熱后，首先通過高壓水除鱗裝置對(duì)鋼坯表面氧化鐵皮進(jìn)行清理，然后通過出爐保溫輥道將鋼坯送入粗軋機(jī)列進(jìn)行軋制，然后通過1#飛剪對(duì)軋件頭部進(jìn)行剪切，然后進(jìn)入中軋、預(yù)精軋、精軋機(jī)等后續(xù)生產(chǎn)流程進(jìn)行軋制。

2 機(jī)械設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)的問題

2.1 集卷托盤傳動(dòng)軸運(yùn)行不穩(wěn)定

托盤升降機(jī)構(gòu)是線材盤卷收集的重要設(shè)備，運(yùn)行區(qū)域氧化鐵皮多，環(huán)境溫度高，經(jīng)常造成機(jī)構(gòu)減速、停止電氣信號(hào)失靈，使兩邊托盤下降速度不一致，造成盤卷傾斜刮蹭立式卷心架，對(duì)產(chǎn)品表面質(zhì)量造成影響。高線集卷托盤的作用是將從集卷筒中下落的線卷統(tǒng)一收集后掛套在芯棒或卷芯架上。二高線托盤由南北兩根鏈條帶動(dòng)做上下升降動(dòng)作，在托盤上方的集卷二層平臺(tái)里兩根鏈條分別通過三根軸，一軸為傳動(dòng)軸，二軸為導(dǎo)向壓鏈軸，三軸為順導(dǎo)定位軸，鏈條由三根軸上的鏈輪帶動(dòng)工作，三根軸均為通軸。由于南北兩根鏈條磨損變形量和張緊量的細(xì)微差別，使兩根鏈條在通過二、三軸工作時(shí)的拉緊程度不一致，造成一根鏈條松、一根鏈條緊，托盤和線卷所有的沖擊力都會(huì)落在那根緊鏈條上，形成相互之間不可調(diào)和的工作干擾，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行或有意外大負(fù)載會(huì)使緊鏈條拉長(zhǎng)或崩斷，不僅影響正常生產(chǎn)，而且備件消耗多，維護(hù)工作量、維護(hù)難度大。同時(shí)，由于二軸工作時(shí)的受力方向向上，而軸承座固定力向下，在長(zhǎng)期承受托盤自重與成品材的疊加力時(shí)，會(huì)對(duì)軸承座的地腳螺栓造成嚴(yán)重威脅，經(jīng)常出現(xiàn)地腳螺栓崩斷、軸承座和鏈條損毀等惡性事故。

2.2 斯太爾摩風(fēng)冷線保溫罩故障多發(fā)

隨著二高線新品種鋼的不斷開發(fā)，對(duì)成品材的控冷、保溫的技術(shù)要求也更加嚴(yán)格，斯太爾摩風(fēng)冷線（風(fēng)冷輥道）保溫罩的使用頻次也隨著當(dāng)前生產(chǎn)形式陡增。原保溫罩采用電機(jī)傳動(dòng)蝸輪蝸桿的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)其升降，但保溫罩體積較大，而現(xiàn)有執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)功率小、螺桿直徑較細(xì)的設(shè)計(jì)能力無法承受保溫罩頻繁升降，加上執(zhí)行機(jī)構(gòu)上下固定面積小、受力集中，導(dǎo)致螺桿變形、蝸輪打齒、電機(jī)超負(fù)荷燒損、固定點(diǎn)撕裂等故障多發(fā)、頻發(fā)，不僅嚴(yán)重影響品種鋼的開發(fā)和正常生產(chǎn)，也使備件費(fèi)用居高不下，同時(shí)維護(hù)工作量、維護(hù)難度加大。出爐輥道高壓水除磷前輥?zhàn)佑捎谠剌伒垒佔(zhàn)娱L(zhǎng)期受附近高壓水沖擊導(dǎo)致輥?zhàn)痈g嚴(yán)重，且極易將氧化鐵皮等雜物帶入輥?zhàn)虞S承位，導(dǎo)致輥?zhàn)虞S承損壞、抱死不轉(zhuǎn)情況發(fā)生，頻繁出現(xiàn)鋼坯卡阻或停步等現(xiàn)象，直接影響生產(chǎn)節(jié)奏。

2.3 集卷設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定

由于集卷托盤升至高位后與承接成品材的分離指有較大落差，達(dá)到了1.5 m，造成線卷發(fā)生錯(cuò)層、亂卷；集卷托盤下降進(jìn)行接卷至雙芯棒時(shí)，雙芯棒兩側(cè)的耐磨硬質(zhì)襯板對(duì)收集的線卷內(nèi)表面造成劃傷；集卷托盤的作用是將從集卷筒中下落的線卷統(tǒng)一收集后掛套在芯棒上。托盤由南北兩根鏈條帶動(dòng)做上下升降動(dòng)作，在托盤上方的集卷二層平臺(tái)里兩根鏈條分別通過三根軸，一軸為傳動(dòng)軸，二軸為導(dǎo)向壓鏈軸，三軸為順導(dǎo)定位軸，鏈條由三根軸上的鏈輪帶動(dòng)工作，三根軸均為通軸。由于南北兩根鏈條磨損變形量和張緊量的細(xì)微差別，使兩根鏈條在通過二、三軸工作時(shí)的拉緊程度不一致，就會(huì)造成一根鏈條松、一根鏈條緊，托盤和線卷的沖擊力都會(huì)落在那根緊鏈條上，形成相互之間不可調(diào)和的工作干擾，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行或有意外大負(fù)載會(huì)使緊鏈條拉長(zhǎng)或崩斷。

3 解決方法

3.1 集卷托盤傳動(dòng)軸改造

將現(xiàn)有傳動(dòng)二軸由原有的一根通軸改為中間斷開的兩根自由軸，自由軸兩端利用原有空間增裝軸承座來承載固定新的斷開式二軸，新軸在原鏈條通過位置上安裝鏈輪。在此情況下，兩根鏈條分別通過自由式二軸，在鏈條拉緊量不一致時(shí)只需對(duì)松鏈條進(jìn)行微調(diào)就可達(dá)到平衡工作承重能力的目的，鏈條之間不再產(chǎn)生相互之間的干擾，既解決了鏈條頻繁崩斷等問題，降低了維護(hù)工作量和維護(hù)難度，又節(jié)省了大量的備件費(fèi)用。同時(shí)，新的二軸軸承座正上方增設(shè)壓板裝置，從而壓固軸承座，使軸承座及其地腳受力狀況明顯改善，極大地保護(hù)了設(shè)備。此項(xiàng)改造實(shí)施后為產(chǎn)品正常生產(chǎn)提供了設(shè)備基礎(chǔ)，并且在國(guó)內(nèi)同種行業(yè)同種設(shè)備情況下具有較高的應(yīng)用和推廣價(jià)值。將原來的通徑長(zhǎng)軸改為2根可調(diào)節(jié)的階梯軸，避免了原來軸承裝備的軸向竄動(dòng)；用夾殼聯(lián)軸器進(jìn)行連接，變徑處采用圓弧過度避免應(yīng)力集中，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。改造后的托盤升降機(jī)構(gòu)運(yùn)行順暢平穩(wěn)，機(jī)構(gòu)的整體抗沖擊性得到了增強(qiáng)，軸承、鏈輪軸無卡死、彎曲現(xiàn)象發(fā)生，為提高產(chǎn)品質(zhì)量創(chuàng)造了條件。

3.2 斯太爾摩風(fēng)冷線保溫罩升降改造

技術(shù)人員將現(xiàn)有執(zhí)行機(jī)構(gòu)全部拆除，以保溫罩中軸為支點(diǎn)安裝引出力臂，在力臂下安裝配重箱，箱內(nèi)放置剪切后的剔廢鋼坯頭，這樣通過杠桿原理可手動(dòng)輕松升降保溫罩，既解決了機(jī)械傳動(dòng)的諸多問題，降低了維護(hù)工作量和維護(hù)難度，又節(jié)省了大量的備件費(fèi)用，同時(shí)，為品種鋼開發(fā)和正常生產(chǎn)提供了設(shè)備基礎(chǔ)，并且此技改具有較高的應(yīng)用和推廣價(jià)值。

3.3 集卷設(shè)備集中改造

技術(shù)骨干根據(jù)集卷托盤外形，焊接制作兩個(gè)寬200 mm、高480 mm的箱體，安裝在集卷托盤和雙芯棒托盤上以減少集卷過程產(chǎn)生的落差，同時(shí)，為了滿足不同品種鋼的生產(chǎn)需要，箱體設(shè)計(jì)為可拆分形式，根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)安排隨時(shí)加裝和拆分，改善了集卷錯(cuò)層、亂卷情況；另一方面，加工制作了雙芯棒黃銅襯板，將集卷雙芯棒耐磨鋼制襯板改為兼具耐磨性和防劃傷功能的黃銅襯板，降低了線卷內(nèi)表面劃傷，在生產(chǎn)一些軟線品種鋼時(shí)此改造效果尤為明顯。在不改變?cè)S安裝位置尺寸的情況下，由原有的一根通軸改為中間斷開的兩根自由軸，自由軸兩端利用原有空間增裝軸承座來承載固定新的斷開式二軸，新軸在原鏈條通過位置上安裝鏈輪。這樣，兩根鏈條分別通過自由式二軸，在鏈條拉緊量不一致時(shí)只需對(duì)松鏈條進(jìn)行微調(diào)就可達(dá)到平衡工作承重能力的目的，鏈條之間不再產(chǎn)生相互之間的干擾。預(yù)計(jì)項(xiàng)目實(shí)施后，鏈條工作情況大為改善，鏈條變形拉長(zhǎng)或崩斷現(xiàn)象基本杜絕，大幅延長(zhǎng)了鏈條的使用壽命，同時(shí)，也穩(wěn)定了集卷托盤的運(yùn)行。

4 結(jié)束語

宣鋼線材集卷設(shè)備集中改造和斯太爾摩風(fēng)冷線保溫罩升降方式改造的成功實(shí)施，使設(shè)備更加適用于現(xiàn)代化的快速生產(chǎn)節(jié)奏，具有實(shí)際推廣意義。