吐絲管內(nèi)結(jié)疤的危害形成的原因以及解決辦法

劉福申 張偉 曹東旭

摘要：高速線材生產(chǎn)的軋制速度高，對(duì)設(shè)備，工藝的要求更加嚴(yán)格。吐絲機(jī)是高速線材生產(chǎn)線上重要的設(shè)備之一，是實(shí)現(xiàn)將高速直線運(yùn)動(dòng)的成品線材盤繞成螺旋線卷，以便進(jìn)行后續(xù)的散冷、收集、打包的關(guān)鍵性設(shè)備。也是制約高速線材軋制產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的重要工藝環(huán)節(jié)。而作為吐絲機(jī)中直接把高速直線盤繞成螺旋繞卷的重要部件吐絲管的作用和使用效果就顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：吐絲誓、高壓風(fēng)，冷卻水，疤瘤

引言：

吐絲機(jī)作為高速線材由直線形態(tài)強(qiáng)制轉(zhuǎn)變?yōu)槌杀P圈靠的就是主要變形部件吐絲管來實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)橥陆z機(jī)的關(guān)鍵性作用更是被議為高線企業(yè)的“印鈔機(jī)”，吐絲管也就成了超級(jí)“印板”。足見吐絲管的使用效果對(duì)高速線材生產(chǎn)的重要性，所以如果吐絲管使用不好會(huì)對(duì)生產(chǎn)效率、成材率和產(chǎn)品質(zhì)量造成致命性的影響。然而是設(shè)備就會(huì)有劣化、損壞和不良效果，吐絲管也不例外。在線材生產(chǎn)過程中吐絲管中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)疤的現(xiàn)象，嚴(yán)重地制約高速線材的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，成為高建線材生產(chǎn)企業(yè)迫切需要解決的工藝性質(zhì)的難題。

一、吐絲管內(nèi)結(jié)疤對(duì)高速線材生產(chǎn)的危害

1.吐絲管受阿基米德曲線的限制，各部位的曲率半徑都不相同，造成結(jié)疤瘤的不規(guī)則性，從而破壞了吐絲機(jī)原有的動(dòng)平衡，使得動(dòng)不平衡隨機(jī)而且嚴(yán)重。表現(xiàn)為吐絲機(jī)的振動(dòng)大、還會(huì)伴有嗡嗡的噪音，甚至?xí)淹陆z機(jī)的各部位螺絲振的松動(dòng)，引發(fā)設(shè)備事故。

2.吐絲管里結(jié)疤后，軋件通過時(shí)受到阻力，產(chǎn)生抖動(dòng)軋制不平穩(wěn)，當(dāng)結(jié)疤嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接造或堆鋼的工藝事故。

3.吐絲管里結(jié)疤后，吐絲軌跡發(fā)生變化，造成吐絲亂集卷不成形，刮蹭集卷鼻錐無法正常集卷而被迫停產(chǎn)。

所以吐絲管內(nèi)結(jié)疤瘤是一項(xiàng)影響生產(chǎn)順利進(jìn)行的重大隱患，不能忽視必須妥善解決。

要想解關(guān)吐絲管內(nèi)結(jié)疤瘤的問題，首先必須找到結(jié)疤瘤的原因。吐絲管內(nèi)疤瘤的主要成份是氧化鐵粉末，找到這些氧化鐵粉末的來源和結(jié)疤的形式，也就找到了形成疤瘤的原因。

二、吐絲管內(nèi)結(jié)疤瘤的原因分析

1.在常規(guī)高速線材的軋制過程中，由于軋件的溫度高達(dá)900℃至960℃，軋件表面與空氣中的氧氣充分結(jié)合，會(huì)形成一層氧化鐵皮，而軋件在吐絲管中高速直線形態(tài)通過吐絲管的阿基米德曲線強(qiáng)制變?yōu)楸P圍，在變形過程中軋件表面的氧化鐵皮脫落，此時(shí)吐絲管壁的溫度高達(dá)670℃以上，就把軋件表面脫落的氧化鐵皮燒結(jié)到吐絲管內(nèi)壁上形成了疤瘤。

2.夾送輥冷卻水中攜帶大量的氧化鐵粉未進(jìn)入吐絲管內(nèi)，遇到高達(dá)670℃以上的吐絲管內(nèi)壁形成疤瘤。

正常工藝設(shè)置，為了防止夾送輥冷卻水?dāng)y帶大量的章化鐵粉末進(jìn)入吐絲管中。在吐絲機(jī)入口處設(shè)置了反向吹掃風(fēng)，也就是在吐絲機(jī)入口導(dǎo)管和內(nèi)導(dǎo)管相接的位置，設(shè)置了環(huán)形縫，引導(dǎo)高壓風(fēng)從環(huán)形縫向夾送輥反向吹出，阻擋，軋件高速通過時(shí)攜帶而來的含大量氧化鐵粉末的夾送輥冷卻水。使其不能進(jìn)入吐絲管中。當(dāng)該處的環(huán)形縫過小，或高壓風(fēng)的風(fēng)壓，風(fēng)量不足時(shí)，軋件就會(huì)攜帶著大量含有氧化鐵粉末的冷卻水進(jìn)入吐絲管。在吐絲管中含有大量氧化鐵粉末的冷卻水與軋件脫落的氧化鐵皮混合成泥狀，遇到870℃以上高溫的吐絲管內(nèi)壁快速將水份蒸發(fā)，氧化鐵粉末成半熔狀態(tài)，燒結(jié)附著在吐絲管壁上，道過長時(shí)間的積累形成了堅(jiān)硬的疤瘤。

3.上述兩種原因都提到了高溫，所以高溫的產(chǎn)生就成為疤瘤形成的必要條件。第3個(gè)原因就是吐絲管內(nèi)吹掃風(fēng)的冷卻能力不足，造成吐絲管內(nèi)壁被紅鋼烘烤，從而產(chǎn)生超過870℃度的高溫，把進(jìn)入其中的氧化鐵燒結(jié)在吐絲管的內(nèi)壁上，形成了堅(jiān)硬的疤瘤。

吐絲管中形成疤瘤后。如果不及時(shí)更換就會(huì)出現(xiàn)工藝、設(shè)備事故或者是產(chǎn)品質(zhì)量事故，后果是非常嚴(yán)重的。只能通過頻繁的更換吐絲管來維特生產(chǎn)的進(jìn)行。然而頻繁地更換吐絲管會(huì)打亂生產(chǎn)的節(jié)奏、產(chǎn)量降低，吐絲管的成本消耗增加，企義的經(jīng)濟(jì)效益嚴(yán)重下滑。所以想辦法解決疤瘤的形成問題就顯得尤為重要。

分析疤瘤的形成條件，進(jìn)行有針對(duì)性的改善最終讓疤瘤無法形成是一項(xiàng)實(shí)用有效，經(jīng)濟(jì)可行的方案。

三、吐絲管內(nèi)疤瘤的解決書法。

疤瘤形成的條件：

1.夾送輥冷卻水中含大量氧化鐵粉末進(jìn)入吐絲管。

2.氧化鐵粉末在吐絲管內(nèi)無法被有效地排出。

3.吐絲管內(nèi)的溫度過高，將氧化鐵粉末燒結(jié)到吐絲管內(nèi)壁上形成疤瘤。

針對(duì)疤瘤形成的3個(gè)條件，逐一解決，限制條件的形成。

1.針對(duì)冷卻水隨軋件進(jìn)入吐絲管的問題，要做好以下幾方面的工作，讓冷卻水無法進(jìn)入到吐絲管，從源頭上杜絕氧化鐵粉末的形成條件。

①減小夾送輥出口導(dǎo)管的內(nèi)徑，使軋件可以攜帶的含有氧化鐵粉末的冷卻水減少。

②調(diào)整吐絲機(jī)入口導(dǎo)管和吐絲機(jī)內(nèi)導(dǎo)管的配合環(huán)縫尺寸精度，使其保證在2mm，從而滿足反吹風(fēng)的最佳通過環(huán)縫量。

③保證反吹風(fēng)的高壓風(fēng)壓值≥0.5MPa，使反吹風(fēng)從環(huán)形縫吹出的力量足以將包裹在軋件外面的含有氧化鐵粉末的冷卻水阻擋在吐絲機(jī)入口以外，不能進(jìn)入吐絲管內(nèi)部。

2.針對(duì)氧化鐵粉末在吐絲管內(nèi)無法被有效的排出問題。要從吐絲管內(nèi)的吹掃風(fēng)入手解決。必須保證吐絲管吹掃風(fēng)的開放風(fēng)壓值不低于0.3mPa的同時(shí)，要保證吐絲管內(nèi)的吹掃風(fēng)量不低于0.54m3/min。想要風(fēng)壓，風(fēng)量同時(shí)滿足要求就要做好3件事。

①吐絲管的安裝必須使標(biāo)準(zhǔn)到位，使吐絲管的入口內(nèi)喇叭口與吐絲機(jī)內(nèi)導(dǎo)管的出口外錐口正確配合，吹掃風(fēng)才能有效的最大限度的進(jìn)入到吐絲管中。正確地安裝方法是：安裝吐絲管時(shí)，吐絲管的出口端面，長出吐絲盤側(cè)擋板25mm。

②必須保證吹掃風(fēng)的供風(fēng)能力，也就是供風(fēng)源的風(fēng)管內(nèi)徑必須大于吐絲管的內(nèi)徑。吐絲管的內(nèi)徑是35mm，供風(fēng)源的風(fēng)管內(nèi)徑不應(yīng)小于DN50的管徑才能滿足高壓風(fēng)進(jìn)入開放的吐絲管內(nèi)時(shí)風(fēng)壓降后，風(fēng)壓不低于0.3mPa ，風(fēng)量不小于0.54m3/min。同時(shí)風(fēng)閥控制柜的風(fēng)源能力也必須能夠滿足，在保證吐絲管開放供風(fēng)情況下，風(fēng)壓≥0.3mPa，風(fēng)量≥0.54m3/min的能力。在保證了吐絲管內(nèi)吹掃風(fēng)的風(fēng)壓≥0.3mPa，吹掃風(fēng)的風(fēng)量≥0.54m3/min的情況下，軋件自身脫落的氧化鐵皮全部會(huì)被吹掃出去，而隨軋件進(jìn)入到吐絲管內(nèi)的含有氧化鐵粉末的冷卻水也會(huì)被吹掃風(fēng)吹出去很大一部分，就減少了 吐絲管內(nèi)壁上的可能性，從而大大降低了疤瘤形成的條件。

③針對(duì)吐絲管內(nèi)溫度過高，氧化鐵粉末來不及被吹掃出去就被燒結(jié)到吐絲管內(nèi)壁上的問題，也是靠吹掃風(fēng)來降溫的，所以在保證了吐絲管內(nèi)吹掃風(fēng)的風(fēng)壓≥0.3mPa，風(fēng)量≥0.54m3/min的時(shí)候就有效地對(duì)吐絲管進(jìn)行了降溫。軋件傳遞給吐絲管的熱量被吹掃風(fēng)及時(shí)的帶走，吐絲管內(nèi)就不會(huì)聚集太高的溫度了，同時(shí)再控制好軋件的吐絲管≤940℃，就不會(huì)出現(xiàn)氧化鐵粉末因高溫?zé)Y(jié)到吐絲管壁上的現(xiàn)象了。

結(jié)束語

通過對(duì)吐絲管內(nèi)結(jié)疤瘤的危害形成原因的分析，針對(duì)性地實(shí)施解決辦法，有效地解決了吐絲管內(nèi)結(jié)疤制約高速線材穩(wěn)產(chǎn)順產(chǎn)的難題，為高速線材企業(yè)提質(zhì)增產(chǎn)，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提供了強(qiáng)有力的保障。

參考文獻(xiàn)

承鋼高線精軋機(jī)作業(yè)指導(dǎo)書 ? 哈飛高線精軋機(jī)使用說明書