棒材生產線安全防飛鋼裝置應用與優(yōu)化

夏陽 楊華

摘 要：棒材生產過程主要是通過兩個旋轉方向相反的軋輥，把加熱的鋼材進行壓縮，產生塑性變形的過程，由于在生產中軋輥旋轉傳送坯料向同一方向高速軋制，且在精軋區(qū)域的速度可達14m/s，在輸送坯料的過程中如有異物或軋制線輥道、導位與軋制線不一致時，會造成飛鋼現(xiàn)象。主要表現(xiàn)為高溫的坯料帶有慣性飛出軋制線，沖出生產設備區(qū)域到廠區(qū)的各個方向，給生產線上的人員安全造成較大影響。因此出于安全考慮，在高速軋制的精軋區(qū)域設定安全防護網(wǎng)，控制飛鋼的范圍，是保證生產線人員安全的可行性方案。

關鍵詞：飛鋼;高速;高溫;安全;防護

隨著企業(yè)生產經營活動中對安全生產的重視，為了避免造成人員傷害和財產損失的事故，進而而采取相應的事故預防和控制措施，可以使生產過程在符合規(guī)定的條件下進行，保證從業(yè)人員的人身安全和企業(yè)穩(wěn)產增效。

1棒材生產線是通過坯料加熱后通過軋機擠壓坯料成型的生產工藝流程，全線有16-18臺軋機，為保證產品尺寸精度，精軋機間設有若干臺活套器，精軋后設有穿水冷裝置，能夠實現(xiàn)全線無扭控制軋制。主要生產φ10、φ12、φ16、φ18、φ22等規(guī)格螺紋鋼，其中在φ10、φ12等小規(guī)格軋制時常采用三切分或四切分軋制，生產過程主要是通過兩個旋轉方向相反的軋輥，把加熱到一定溫度的鋼材坯料，通過軋輥進行逐漸壓縮，產生塑性變形的過程，在生產中軋輥旋轉傳送坯料向同一方向高速軋制，且在精軋區(qū)域的速度可達14m/s，高速且直徑隨著工藝軋制的順序逐步變小進而達到規(guī)格要求，尤其是精軋區(qū)域對生產線設備穩(wěn)定性和裝配質量有較高要求，如在輸送坯料的過程中有異物或軋制線輥道、導位與軋制線不一致時，會造成飛鋼現(xiàn)象。主要表現(xiàn)為高溫的坯料帶有慣性飛出軋制線，沖出生產設備區(qū)域到廠區(qū)的各個方向，因為軋鋼機架附近就是操作臺和人員流動區(qū)，給生產線上的人員安全造成較大影響。隨著企業(yè)生產經營活動中對安全生產的重視，為了避免造成人員傷害和財產損失的事故，進而而采取相應的事故預防和控制措施，在容易飛鋼軋制區(qū)如何設置裝置防范飛鋼，成為了控制措施和防范事故發(fā)生的考慮方向。

2一般棒材生產線是開放式的，即人員活動區(qū)域是圍繞著軋機傳動設備分布的，如要防護就要考慮把飛鋼限制在一個區(qū)域內，一方面方便集中處理飛鋼產生的廢鋼，另一方面還保障了飛鋼區(qū)域以外人員的活動空間及安全，故考慮采用圍堵的方式。根據(jù)統(tǒng)計有1/3的熱鋼以與軋制線夾角大于45°的角度向外飛出如（圖1）。而這部分飛鋼較多分布在精軋區(qū)域，故在現(xiàn)場設置防飛鋼裝置時首先應考慮防飛鋼裝置不能影響生產的日常操作需求：

2.1.要考慮生產時對軋鋼設備實時觀察監(jiān)控需求;

2.2.要考慮現(xiàn)場設備更換維護時的便利性和實用性。

2.3.要考慮防護的可靠性和綜合屬性。

3對應解決對策：

3.1.防護需要光線通透，方便人員觀察，故從此角度分析，選用防護網(wǎng)結構加上增加觀察孔和增加監(jiān)控攝像頭的方式滿足該條件。

3.2.現(xiàn)場軋機和活套等設備為時常更換設備，且更換周期較短，更換方式以行車吊運為主，故在考慮防范與軋制方向夾角偏大的飛鋼時采用的頂部加網(wǎng)狀防護應當具有可移動功能，這樣在更換軋機和活套設備時，頂部加蓋的網(wǎng)狀防護可以輕易移動，方便設備吊運，且防護結構的設計時應當預留人員進出的防護門，防護網(wǎng)應當模塊化方便安裝拆卸，滿足實用性。

3.3.防護裝置應當安全耐用，對飛鋼有效阻隔且全面，故考慮對飛鋼區(qū)域實施360°全方位的布置防護網(wǎng)，且網(wǎng)狀結構的孔眼應小于軋制線材的直徑的鐵絲網(wǎng)，鐵絲網(wǎng)的強度從鐵絲網(wǎng)的鐵絲直徑和單塊防護網(wǎng)設計入手，滿足安全防護要求。

4綜上所述：防護網(wǎng)的設計的采用直徑為3mm的孔徑15*15的鐵絲網(wǎng)，配合角鋼扁鐵制作成單件防護板，防護板上留有裝配空洞，方便拆裝。結合現(xiàn)場實際情況，再地坪上鋪設鋼板做地面基礎輔以膨脹螺釘進行固定，然后使用槽鋼進行搭建框架結構，頂部框架兩側鋪設用槽鋼制作的u型軌道，最后制作頂部可移動式網(wǎng)狀結構頂（圖2），配以固定在中間的wp式減速機電機，進行四輪驅動提供動能。（移動蓋板所用電能由托纜小車懸掛的電纜控制傳輸）。加配無線控制箱，可以配備無線遙控進行頂部蓋板移動控制用，結合上述設計思路，設計的防飛鋼防護網(wǎng)結構（圖3），在設計框架結構完工后，通過現(xiàn)場將四周進行裝配防護板，頂部加蓋可移動網(wǎng)狀結構頂?shù)姆绞奖ＷC可以將軋制設備進行全封閉，注意根據(jù)現(xiàn)場生產需求預留可開合的活動門已經緊急逃生門，這樣在軋制生產時把門從外部關閉，就可以將飛鋼限制在框架區(qū)域內。

5 結論

通過現(xiàn)場應用實踐，該套防飛鋼防護網(wǎng)結構可以有效的阻擋飛鋼，并把飛鋼安全風險有效隔離在預設范圍內，在對后續(xù)的飛鋼處理，由于范圍比較集中，可以較快地進行處理作業(yè)，在有效地保證了現(xiàn)場操作人員的生命安全同時提高了應對飛鋼的效率。在實踐中也有不足之處，總結以下幾個問題待優(yōu)化方向：

5.1.傳動部位應采用有軸肩的傳動軸設計，保證裝配后軸承位不發(fā)生竄動，進而保證蓋板沿軌道直線運動，產生與框架間的刮碰。

5.2.電控部分設計應當增加頂部防護網(wǎng)限位控制裝置，能夠有效地控制可移動網(wǎng)狀結構頂?shù)囊苿臃秶?，避免開過頭，造成生產安全隱患。

5.3.頂部在設計時應對在滿足足夠強度的前提下，要有一定的上撓度，參考行車設計或鋼構設計特點，避免長期使用后，發(fā)生變形過大，失去上撓度，在運行時與框架產生干涉卡阻。最后在后續(xù)的使用過程中，將結合現(xiàn)場應用實踐情況，將對上述問題進行進一步優(yōu)化，以便更快捷的開合頂部，提高使用效率。

（柳鋼棒線型材廠，廣西 柳州 545002）