青特鋼1#高線摩根250 輥箱頻繁燒損故障處理

劉光明，張叢春，李 昊

（青島特殊鋼鐵有限公司高線廠，山東青島 266043）

0 引言

青特鋼1#高線設(shè)計(jì)年產(chǎn)Φ8～Φ26 mm 的線材盤卷，共計(jì)70 萬(wàn)t，生產(chǎn)的鋼種主要為冷鐓鋼、預(yù)應(yīng)力鋼絞線、普通硬線、易切鋼、彈簧鋼和軸承鋼等。軋線關(guān)鍵設(shè)備，如精軋機(jī)、夾送輥和吐絲機(jī)、減定徑機(jī)組均為美國(guó)摩根設(shè)備，其中減定徑機(jī)組為摩根公司設(shè)計(jì)制造的4 機(jī)架，減徑機(jī)使用250 輥箱，定徑機(jī)使用150 輥箱。由于大規(guī)格產(chǎn)品需要熱機(jī)軋制，部分高端鋼種需要低溫軋制，因此摩根公司設(shè)計(jì)的250 輥箱相比原230 輥箱具有更強(qiáng)的軋制力。但自熱負(fù)荷試車以來(lái)，減徑機(jī)第一架（26#）250 輥箱經(jīng)常燒箱，2017 年燒箱15 次，2018 年燒箱9 次（截止9 月）。燒箱一次影響生產(chǎn)90 min，備件消耗最低為57 213 元，嚴(yán)重制約青特鋼1#高線產(chǎn)量的提高及備件成本的降低。

1 事故原因匯總

燒箱是指摩根軋機(jī)輥箱中油膜軸承承受軋制力的油膜被破壞，從而產(chǎn)生大量熱量，最終導(dǎo)致油膜軸承燒損輥箱破壞的一種事故。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次調(diào)查及事故總結(jié)，匯總輥箱燒箱原因如下。

（1）裝配方面。輥箱裝配質(zhì)量差，不合標(biāo)準(zhǔn)；備件質(zhì)量不合格；輥箱使用周期較長(zhǎng)；密封板更換不及時(shí)；主機(jī)拆檢時(shí)帶入污物。

（2）工藝方面?？仔驮O(shè)計(jì)不合理；半成品尺寸不合格。

（3）潤(rùn)滑系統(tǒng)。過(guò)濾器精度質(zhì)量差；回油口污物過(guò)多；更換濾芯時(shí)帶入污物；油溫波動(dòng)大。

（4）人的因素。人員責(zé)任心差；考核不到位；技術(shù)水平不夠。

2 故障原因分析

（1）青特鋼高線廠建廠初期即按照摩根要求制定嚴(yán)格的裝配標(biāo)準(zhǔn)，工藝操作規(guī)范相關(guān)操作人員亦嚴(yán)格執(zhí)行，潤(rùn)滑系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)報(bào)警，可排除這些因素造成燒箱故障。

（2）為找到燒箱的直接原因，積累大量數(shù)據(jù)。近期燒箱的產(chǎn)品規(guī)格及鋼種見表1。燒箱時(shí)ABB 控制系統(tǒng)記錄的轉(zhuǎn)矩及電流IBA 曲線。Ml08Al 鋼不同規(guī)格的減定徑轉(zhuǎn)矩及電流數(shù)據(jù)見表2?，F(xiàn)場(chǎng)未燒損情況及燒損的油膜軸承見圖1 和圖2。

表1 近期燒箱的產(chǎn)品規(guī)格及鋼種

表2 Ml08Al 鋼不同規(guī)格的減定徑轉(zhuǎn)矩及電流數(shù)據(jù)

（3）通過(guò)分析上述大量數(shù)據(jù)可以看出，減定徑250 輥箱燒箱主要集中于Φ10 和Φ12 兩種規(guī)格，幾乎涵蓋所有鋼種。油膜軸承受力位置為大端軋制側(cè)頂端至25 mm 處，不是摩根設(shè)計(jì)的承受軋制力的中間位置；燒箱時(shí)減定徑的轉(zhuǎn)矩均在60%以上，而軋制其他規(guī)格的相同鋼種轉(zhuǎn)矩均在30%～50%，Φ10 和Φ12 的同鋼種轉(zhuǎn)矩比其他規(guī)格要高20%左右。因此確定26#燒箱主要與Φ10 和Φ12 軋制力大有關(guān)。

3 處理措施

3.1 優(yōu)化Φ10 和Φ12孔型，降低250 輥箱承受的軋制力

（1）摩根公司給定的Φ10 規(guī)格的軋制工藝見圖3，可以看出250 輥箱（26#）延伸系數(shù)為1.374。對(duì)26 孔型進(jìn)行優(yōu)化，如圖4 所示。優(yōu)化后26#延伸系數(shù)降為1.274，見表3。

（2）從摩根公司給定的Φ12 規(guī)格的軋制工藝（圖5），可以看出26#延伸系數(shù)為1.367，該架次變形較大。優(yōu)化原設(shè)計(jì)26 孔型，如圖6 所示。優(yōu)化26#孔型后，新的軋制工藝參數(shù)見表4，26#延伸系數(shù)由1.367 降為1.292。

圖1 未燒損但磨損嚴(yán)重的油膜軸承

圖2 燒損的油膜軸承

圖3 Φ10 規(guī)格軋制工藝

（3）孔型改進(jìn)后，Ml08Al 鋼軋制力降低約20%，見表5。

3.2 改造潤(rùn)滑管路

圖4 對(duì)26 孔型進(jìn)行優(yōu)化

圖5 Φ12 規(guī)格軋制工藝

為提高油膜軸承的承載力，在潤(rùn)滑管路進(jìn)入減徑機(jī)組前增加旁路冷卻器，冷卻水量根據(jù)潤(rùn)滑油溫由fisher 閥精確控制。生產(chǎn)此兩種規(guī)格時(shí)潤(rùn)滑油通過(guò)旁路進(jìn)入減徑機(jī)，使油溫降低至28～24 ℃。美孚525 潤(rùn)滑油的運(yùn)動(dòng)黏度提高至175～225 cst，以此來(lái)提高油膜軸承的承載力。

4 結(jié)語(yǔ)

上述兩項(xiàng)措施實(shí)施后，減定徑250 輥箱在生產(chǎn)Φ10 和Φ12 兩種規(guī)格時(shí)未發(fā)生過(guò)燒箱事故，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，經(jīng)計(jì)算，年創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益213 萬(wàn)元。

圖6 優(yōu)化原設(shè)計(jì)26 孔型

表3 Φ10 規(guī)格軋制工藝參數(shù)

表4 Φ12 規(guī)格軋制工藝參數(shù)

表5 Ml08Al 鋼軋制力