精軋換輥系統(tǒng)優(yōu)化與改進(jìn)

鞏建武

（河鋼承鋼股份有限公司，河北 承德 067102）

在現(xiàn)代化鋼廠(chǎng)中，熱軋生產(chǎn)線(xiàn)精軋更換工作輥是連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，隨著生產(chǎn)自動(dòng)化程度的提高，生產(chǎn)節(jié)奏的加快,隨著薄規(guī)格產(chǎn)品的提升，精軋機(jī)工作輥的更換日益頻繁，一般每個(gè)生產(chǎn)班次（8h）需進(jìn)行2～3次，目前1780生產(chǎn)線(xiàn)的精軋工作輥的更換時(shí)間在25分鐘左右，每天換輥時(shí)間基本上近3小時(shí)。由此可見(jiàn)，精軋機(jī)工作輥換輥效率的高低直接決定熱軋生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)量。如何在換輥過(guò)程中簡(jiǎn)化操作、優(yōu)化流程、增強(qiáng)操作安全性、提高設(shè)備的穩(wěn)定性，合理有效地減少換輥時(shí)間，提升精軋工作輥換輥效率，對(duì)生產(chǎn)節(jié)奏的提升提高起到舉足輕重的作用。

1 精軋工作輥換輥步驟

熱軋生產(chǎn)線(xiàn)精軋輥由兩部分組成，一為工作輥，二為支撐輥?，F(xiàn)代化鋼廠(chǎng)在使用軋機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)的過(guò)程中，難免會(huì)遇到需要進(jìn)行更換的精軋工作輥、支撐輥的情況。

換工作輥：①壓下抬起至適當(dāng)高度，同時(shí)卸下工作輥軸向固定塊；②將換工作輥架子放入機(jī)架內(nèi)；③人工將工作輥拉出至機(jī)架外，用行車(chē)吊下舊工作輥，吊上新工作輥，使用人工推入機(jī)架內(nèi)，與萬(wàn)向接軸連接，裝好軸向固定塊；④拉出換輥架，換輥結(jié)束。

換支撐輥：①將工作輥推出機(jī)架并吊下；②上支撐輥抬起至合適的位置，放入換上支撐輥架子，同時(shí)拆下支撐輥軸向固定板；③用行車(chē)將上支撐輥緩慢拉出機(jī)架，仍用行車(chē)緩慢地拉至機(jī)架內(nèi)，同時(shí)固定好軸向擋板；④放入下支撐輥換輥架子，同上支撐輥一樣，用行車(chē)將下支撐輥緩慢拉出或拉進(jìn)機(jī)架內(nèi)，固定好軸向擋板。

出入口導(dǎo)衛(wèi)打出—出入口刮水板打出—工作輥平衡關(guān)閉—調(diào)上階梯墊—上工作輥平衡缸升起—調(diào)下階梯墊—換輥小車(chē)前進(jìn)到E13位置—下接軸夾緊關(guān)閉—下工作輥卡板缸打開(kāi)—小車(chē)退回至E11位置，上工作輥平衡關(guān)閉—上接軸抱緊關(guān)閉—上工作輥卡板缸打開(kāi)—小車(chē)退回到E6位—橫移平臺(tái)至裝輥位。

小車(chē)從E6位到E12位—上卡板關(guān)閉—上接軸抱緊打開(kāi)—上彎輥提升—小車(chē)從E12位到E13位—下卡板關(guān)閉—下接軸抱緊打開(kāi)—小車(chē)鉤子抬起，退回到E6位—調(diào)下階梯墊—上彎輥縮回—調(diào)上階梯墊—彎輥伸出—出入口刮水板打入—出入口導(dǎo)衛(wèi)打入。

通過(guò)梳理?yè)Q輥系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題，研究相關(guān)的改進(jìn)方案；對(duì)影響換輥的設(shè)備問(wèn)題進(jìn)行切實(shí)可行的改造，制定具有針對(duì)性及可操作性的改進(jìn)措施。

2 研究?jī)?nèi)容

2.1 對(duì)換輥系統(tǒng)的部分改造，優(yōu)化換輥程序

測(cè)算換輥時(shí)間，優(yōu)化換輥連鎖條件；完善一鍵停車(chē)換輥程序，形成標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)；完善設(shè)備周期維護(hù)、維修方案，形成標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。

2.2 具體的思路

（1）分析研究自動(dòng)換輥控制理論，改進(jìn)換輥程序，縮短換輥時(shí)間。

（2）對(duì)影響換輥的問(wèn)題進(jìn)行有效梳理并建立檔案，利用輥役，待溫、待料等停機(jī)時(shí)間處理?yè)Q輥問(wèn)題，并進(jìn)行設(shè)備改造，消除換輥故障。

（3）在定修時(shí)對(duì)高頻次的換輥問(wèn)題進(jìn)行切實(shí)可行的改造，制定具有針對(duì)性及可操作性的措施，減少設(shè)備故障，從而實(shí)現(xiàn)換輥系統(tǒng)的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。

3 整改措施及分析

3.1 軋鋼結(jié)束準(zhǔn)備換輥時(shí)，操作工選擇一鍵換輥

架精軋軋機(jī)按程序自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)竄輥歸零、輥縫快開(kāi)、扁頭對(duì)正后停車(chē)停水、活套自動(dòng)抬起到換輥位、入口和出口導(dǎo)位打出，上述設(shè)備動(dòng)作到位后在切換到自動(dòng)換輥模式，這樣就減少了崗位人員重復(fù)操作，節(jié)約了換輥時(shí)間。

圖1 軋鋼換輥結(jié)構(gòu)圖

3.2 優(yōu)化部分設(shè)備動(dòng)作的連鎖條件

為防止在換輥過(guò)程中抽輥時(shí)，工作輥?zhàn)矇墓嗡?。在程序中增加連鎖條件，即入出口刮水板只有在打出位時(shí)，才允許換輥小車(chē)后退抽輥；增加卡板關(guān)閉到位信號(hào)來(lái)后才允許竄輥動(dòng)作的連鎖，防止將卡板在打開(kāi)狀態(tài)下動(dòng)作竄輥損壞卡板缸事故的發(fā)生。

3.3 入口刮水板信號(hào)改為壓力檢測(cè)

精軋刮水板打開(kāi)位接近開(kāi)關(guān)因工作環(huán)境差，經(jīng)常損壞，不知道現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備動(dòng)作是否到位，現(xiàn)在桿側(cè)管路上增加壓力開(kāi)關(guān)，壓力值達(dá)到設(shè)定值后打開(kāi)位信號(hào)顯示，進(jìn)行下一步動(dòng)作。更換后信號(hào)穩(wěn)定，方便換輥。

3.4 下階梯墊液壓缸結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造

熱軋精軋機(jī)采用了先進(jìn)的階梯墊結(jié)構(gòu)，即在下支撐輥下安裝有階梯墊，該階梯墊由安裝在法蘭盤(pán)上的液壓缸驅(qū)動(dòng)，法蘭盤(pán)安裝在下階梯墊框架上，階梯墊在框架內(nèi)可來(lái)回移動(dòng)，承受軋制力。液壓缸、法蘭盤(pán)以及下階梯墊框架屬于剛性連接，當(dāng)階梯墊下方襯板磨損后，該磨損無(wú)處補(bǔ)償，最終彎曲液壓缸缸頭，導(dǎo)致其脫扣。該缺陷的存在嚴(yán)重影響了產(chǎn)線(xiàn)的正常生產(chǎn)。

圖2 下階梯墊框架圖

對(duì)此設(shè)計(jì)一種能夠避免階梯墊液壓缸脫扣的裝置，避免液壓缸脫扣和銷(xiāo)軸掉落故障。該裝置為一種耳軸固定式液壓缸，液壓缸缸頭為銷(xiāo)軸連接，液壓缸通過(guò)耳軸座進(jìn)行固定，液壓缸缸頭與下階梯墊的連接通過(guò)水平銷(xiāo)軸式的連接梁實(shí)現(xiàn)。該裝置能夠徹底消除因襯板磨損導(dǎo)致下支撐輥對(duì)下階梯墊液壓缸的彎曲力，徹底消除液壓缸缸頭脫扣故障，減少熱停避免經(jīng)濟(jì)損失。

3.5 橫移平臺(tái)增加磁尺，保證定位的準(zhǔn)確性

原橫移平臺(tái)通過(guò)接近開(kāi)關(guān)進(jìn)行位置檢測(cè)，原接近開(kāi)關(guān)大小為Φ30mm，再加上檢測(cè)擋塊，在實(shí)際動(dòng)作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其定位精度不夠，經(jīng)常出現(xiàn)橫移平臺(tái)不到位切斷換輥小車(chē)電纜，工作輥打斜切斷油路板的嚴(yán)重設(shè)備事故，對(duì)此通過(guò)改進(jìn)液壓缸，在原橫移平臺(tái)液壓缸底部增加磁尺，通過(guò)磁尺檢測(cè)位移，同時(shí)對(duì)控制程序進(jìn)行優(yōu)化，增加PIC調(diào)節(jié)控制器，實(shí)現(xiàn)橫移平臺(tái)精確定位，而且也能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的啟動(dòng)和停止時(shí)平穩(wěn)運(yùn)行，從而減少了位置檢測(cè)不準(zhǔn)導(dǎo)致的熱停機(jī)事故。

3.6 換輥軌道及其底座的改造

換輥過(guò)程中，需要換輥小車(chē)在軋機(jī)內(nèi)軌道、換輥橋架和軋輥修磨軌道運(yùn)行，由于換輥小車(chē)及軋輥的重量高達(dá)40噸，換輥橋架在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)軋輥與換輥小車(chē)干涉、換輥軌道對(duì)不齊、換輥軌道高度差變大等問(wèn)題，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，且容易造成設(shè)備損壞。

圖3 換輥小車(chē)的軌坐示意圖

經(jīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)分析，將工作輥軌道用30Kg/m的輕軌加工成倒V型軌道，對(duì)加工表面進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，增加表面使用強(qiáng)度，將軌道下方增加可調(diào)節(jié)基座，提高軌道的穩(wěn)定性及定位性能。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)影響換輥的設(shè)備問(wèn)題不斷優(yōu)化改造，現(xiàn)每次精軋換工作輥時(shí)間已控制在20分鐘內(nèi)，提高了生產(chǎn)作業(yè)率，達(dá)到了歷史同期最好水平。今后還將進(jìn)一步鞏固現(xiàn)有成果，繼續(xù)維護(hù)好換輥系統(tǒng)穩(wěn)定工作。