六輥雙機架平整機組去除鐵粉的設備改進

杭永海

（江陰科瑪金屬制品有限公司 技術部，江蘇 江陰214420）

1 前言

雙機架平整機組是鍍錫板廠的重要機組，是鍍錫前的最后一道工序，對產品的品質起著關鍵作用。本公司的六輥雙機架平整機組自運行以來，機組在運行的過程中產生了大量的鐵粉，鐵粉粘在軋輥上經過平整后在帶鋼表面形成了鐵粉斑缺陷，此缺陷無法自動消除，需要人工操作將軋輥上的鐵粉斑去除掉才能保證產品的品質，操作過程存在很大的安全隱患，嚴重影響了機組的生產效率。寶鋼某連退機組上面的平整機也遇到過此類問題并進行了改進提高，故江陰科瑪金屬制品有限公司決定對此缺陷進行項目攻關。

2 缺陷分析

2.1 設備概況

六輥雙機架平整機組為干平整，分為1號和2號機架。軋輥分為支撐輥、中間輥、工作輥。機架出入口、中間安裝有張力計，出入口安裝有防皺輥。1號機架產生鐵粉的地方主要在機架出口工作輥輥縫間，入口為工作輥和中間輥輥縫間；2號機架產生鐵粉的地方主要在出口工作輥輥縫間。產生的鐵粉會隨著空氣的流動飄在空中，并隨時進入轉動的軋輥之間，從而在帶鋼表面形成鐵粉斑缺陷。

2.2 缺陷統(tǒng)計

對2017年7—12月的生產情況進行了統(tǒng)計和分析，產量為62 943.7 t，鐵粉斑封閉量為4 084.7 t，是占比（6.49%）最多的缺陷。機組生產效率較低，只能以300～400 m/min速度運行。鐵粉斑為數量最多的缺陷，此缺陷的產生和裝備水平、設備能力等存在直接的關系，同時和操作工藝、來料清潔度等存在一定的關聯(lián)。

2.3 機架處空氣中的粉塵較多

由于鋼帶在平整的過程中會產生大量的鐵粉，這些鐵粉從輥縫間飛出，散落在機架周圍及空氣中，這些散落的粉塵會掉落在帶鋼、軋輥表面，從而在平整的過程中形成鐵粉斑缺陷。

2.4 軋輥上面粘附的鐵粉較多

鋼帶在平整的過程中，由于與工作輥接觸，工作輥又與中間輥接觸，中間輥又與支撐輥接觸，所以在軋輥的表面會附著一層鐵粉，這層鐵粉如果不加以清除，則會掉落在帶鋼表面，形成鐵粉斑缺陷。

2.5 入口張力輥附著的鐵粉較多

因入口張力輥為四輥張力輥，其輥面的材質為聚氨酯橡膠，帶鋼在經過張力輥時其表面附著的垃圾、灰塵、退火析出的表面金屬物會粘附在張力輥表面，在持續(xù)生產的過程中慢慢被帶入機架輥縫間，從而在帶鋼表面形成鐵粉斑缺陷。

2.6 來料表面不干凈

因來料表面不干凈，開卷過程由于張力的作用，帶鋼側面和上表面的垃圾會飄落在帶鋼表面，帶入機架平整區(qū)域，形成鐵粉斑缺陷。

3 改進方法和措施

3.1 機架增加輥縫吸塵裝置

在1號機架的出、入口分別增加輥縫吸塵裝置，入口位置為工作輥和中間輥切線處，出口位置為工作輥和帶鋼切線處。輥縫吸塵的形狀為鴨嘴形，后面管道直徑為Φ6 mm×300 mm，并且用波紋軟管與吸塵風機過來的管道相連。吸塵口的尺寸（開口度×寬度）為20×1 200 mm。吸塵框架為滑動式，采用氣缸控制，生產時伸出，換輥時縮回。采用氣缸控制可以最大程度的避免液壓控制系統(tǒng)產生的油污對鋼帶的影響，氣動閥采用二位四通普通換向閥。氣缸的控制采用機旁就地手工控制，為了防止換輥時人工沒有將吸塵縮回，特別增加了換輥安全電氣保護連鎖裝置，保證了其使用的安全性。吸塵口離輥縫水平距離約20 mm。吸塵管道的風量流速要求達到25 m/s，同時考慮到管網阻力，吸塵電機的功率采用15 kW。

3.2 軋輥增加拋光器裝置

1號和2號機架的支撐輥、2號機架的工作輥增加拋光器系統(tǒng)。拋光器采用氣缸控制（氣缸壓力可調節(jié)），且可伸縮；工作時伸出接觸軋輥并來回移動，不工作時縮回原始位處于靜止狀態(tài)。氣缸控制為機旁手動控制，為了防止換輥時沒有將拋光器縮回，特別增加了換輥安全電氣保護裝置，保證了其使用的安全性。左右兩側增加換向限位，便于拋光器移動到邊部時可以換向。拋光片裝在拋光器的最前面，通過簡易式卡扣固定；拋光片由特殊的材質制成。拋光器帶有滑動半圓導向柱和固定橫梁，工作時拋光器沿著半圓導向柱來回移動，通過在觸摸屏畫面可以手動輸入合適的移動速度。拋光片與軋輥接觸的地方為支撐輥或工作輥的切線位置，角度為偏下5～10°。拋光器尾部帶有吸塵口，用于和吸塵風機過來的軟管相連，將拋光器擦拭下來的垃圾及時吸走；吸塵軟管直徑為Φ100 mm，采用3臺拋光器共用1臺吸塵風機，電機功率為15 kW。

3.3 更改入口張力輥材質

將入口張力輥的表面材質從聚氨酯改成鍍鉻鋼輥。鍍鉻層厚度為10～15 um，硬鉻層硬度要求維氏10 000 MPa，粗糙度要求為Ra 2.5～3.0 um，且鍍鉻前后粗糙度的變化控制在0.5 um之內，鋼輥基體的淬火深度30～50 mm，并能承受9.8×106 N的壓力。張力輥表面要求鍍硬鉻、硬度高、耐磨性好、有裂紋。從表面看裂紋呈網狀結構，要求表面無明顯的劃傷、凹點、銹斑、色差，形態(tài)均勻、凸峰點數均勻，且呈半球狀。

3.4 開卷增加鼓風機裝置

2個開卷機的傳動側增加吹風裝置，角度與開卷機芯軸呈一定的角度。因鼓風機與開卷機上的鋼卷存在2 m的距離，且要兼顧鋼卷在展開的過程中操作側和傳動側飄落的垃圾，故電機功率選擇為1.5 kW，風壓為1 100 Pa，風量為25 m3/min，角度與芯軸呈45°左右。

4 實施效果

通過各項措施的實施，六輥雙機架平整機組鐵粉斑的缺陷有了較大改善，并且達到了預期效果，具體表現如下：增加了鴨嘴形的輥縫吸塵裝置，流速達到了25 m/s，充分保證了吸塵效果。從吸塵口上面檢測吸塵裝置的振動，經過測量振動值在0.9 mm/s左右，完全符合要求。當軋輥上面粘附有鐵粉時，通過拋光器在軋輥上面來回擦拭，可以將其輕松去除，保證了軋輥的清潔。速度從原來400 m/min提高到了600 m/min，提高了產能，降低了成本。2018年7—12月，六輥雙機架平整共生產75 000 t，鐵粉斑封閉量為1 785 t，占產量比為2.38%，比改造前缺陷占比降低了4.11%，達到了預期的目標。