李永強
(安陽鋼鐵集團公司,河南 安陽 455004)
河南安陽鋼鐵公司第一軋鋼廠260機組是20世紀80年代投產(chǎn)的年設(shè)計生產(chǎn)能力為20萬t的棒材生產(chǎn)線,主要生產(chǎn)φ12~φ32mm的圓鋼和螺紋鋼,隨著技術(shù)改造的不斷升級和切分軋制工藝的使用,在φ20mm以下規(guī)格全部采用了切分軋制工藝,目前機組的年生產(chǎn)能力已突破95萬t。冷床是由冷床本體、對齊輥道組成。冷床本體采用兩套主傳動系統(tǒng),分為66m和54m兩段,各由一臺380kW直流電動機驅(qū)動,冷床采取啟、停式控制方式,氣動摩擦式制動器輔助制動。對齊輥道輥子總計100件,均采用鏈條傳動,輥體刻有六個均勻V型槽,槽和冷床步進齒條同為80mm寬。冷床的功能是當(dāng)棒材軋件被卸到冷床齒條上后,使其溫度由900℃降至100~300℃,軋件通過冷床步進和對齊輥道進行對齊,為下一道工序做好準(zhǔn)備的作用。冷床設(shè)備的運行質(zhì)量直接決定著產(chǎn)品的最終質(zhì)量。
隨著切分軋制的進一步實施,對冷床的冷卻能力提出了更高要求,遠遠超出了冷床原設(shè)計能力,設(shè)備暴露出多方面的弊端和不適應(yīng)現(xiàn)象。在軋制時棒料容易出現(xiàn)亂鋼或局部出現(xiàn)波浪現(xiàn)象,造成產(chǎn)品彎曲度超差,同時影響生產(chǎn)節(jié)奏給職工的安全帶來隱患。存在的問題主要有以下幾方面。
1.摔直板問題。(1)摔直板受熱不均勻產(chǎn)生局部裂紋,影響棒材在摔直板上的矯直,對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。(2)棒材在從上卸鋼裝置卸入摔直板的第一個齒槽內(nèi)時,由于槽底為三角形,兩根棒材會疊在一起,上面一根接觸空氣較多,而下面一根主要接觸在摔直板上,彼此在冷卻過程中進行熱交換的狀態(tài)不一致,影響棒材的平直度。
2.齒條問題。(1)冷床齒條槽型不適合切分生產(chǎn),倍尺鋼在移動過程中在槽型里容易出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)、纏繞,造成棒材彎曲嚴重,影響產(chǎn)品質(zhì)量。(2)棒材從進入摔直板的第一個齒槽內(nèi)后,步進冷床動作,向前移動一個齒距,在移動過程中,兩線切分中外面一根鋼向上拱起,在移到第八個齒的時候,中間約800mm長一段向下耷拉,造成波浪彎。在整個冷床長度范圍內(nèi)約能形成六七個這種彎折。
3.對齊輥道問題。輥道間距較大,切分軋制的成品在對齊輥道V型槽中產(chǎn)生彎鋼或不能對齊現(xiàn)象。在生產(chǎn)圓鋼時,一般問題不大,但在生產(chǎn)帶肋鋼筋時,由于鋼筋橫筋肋的存在,使摩擦力增加,導(dǎo)致問題出現(xiàn),尤其是多線切分軋制時,問題更加突出。當(dāng)主動輥較多時,倍尺鋼材撞到擋板后繼續(xù)前行,于是在冷床上發(fā)生彎曲;或是當(dāng)對齊輥道主動輥較少時,在對齊輥道上先撞到擋板的鋼材立即停止,而未撞到擋板的鋼材,因動力不足不再前進,在這兩種情況下,對齊輥道都不能實現(xiàn)其功能。成品在對齊輥道中由于對齊輥道動力(對齊輥和成品之間摩擦力)太大,在撞擊固定擋板后彎曲造成彎鋼。特別是小規(guī)格成品,軋制出口速度在18.5m/s以上,節(jié)奏快。成品在冷床冷卻時間少,經(jīng)現(xiàn)場檢測,φ12mm成品到達對齊輥道,表面溫度〉400℃,鋼冷卻不徹底,導(dǎo)致彎曲強度降低,對齊輥道動力大了,必將導(dǎo)致撞擊固定擋板后彎曲,造成冷床彎鋼,無法對齊。
結(jié)合現(xiàn)場實際情況分析問題原因,根據(jù)切分工藝特點制定改進方案。(1)改進齒條結(jié)構(gòu)形式,解決冷床齒條彎鋼,影響產(chǎn)品彎曲度問題。(2)增大摔直板散熱面積,延長摔直板使用壽命,減少齒裂變形造成的彎鋼。(3)改進對齊輥子槽型結(jié)構(gòu)形式,增設(shè)導(dǎo)向槽,提高對齊輥對齊效果,改善生產(chǎn)指標(biāo)。
按照制定方案,采取了以下具體措施:
1.針對摔直板。(1)改進摔直板結(jié)構(gòu),重新排布散熱孔,加大散熱孔面積以提高散熱能力。(2)為了防止摔直板的縱向變形影響齒條動作,改進摔直板縱向尺寸,改進后摔直板間間隙增大既提高了散熱效果又避免了齒條磕絆。(3)在摔直板下增加加強筋,在提高散熱能力的同時,同時保證摔直板的強度。(4)將摔直板、齒條打倒角,以便降低鋼收縮時受到的阻力而引起掛鋼的問題。
2.針對齒條。(1)改進齒條槽型形式,緩解由于齒條造成的螺紋鋼彎曲度超差。將原來的尖底槽改進為平底槽,縮短鋼進入槽型時的滑移量,減少鋼在槽型內(nèi)的翻轉(zhuǎn)。(2)將關(guān)鍵部位的短靜齒條加長。以長靜齒條取代關(guān)鍵區(qū)域的短齒條,減小長靜齒條間距,增加支撐軋材支點。齒條改進后的局部結(jié)構(gòu)圖見圖1。
3.針對對齊輥道。(1)將對齊輥的V型槽改成平底的梯形槽,減少鋼在槽里的接觸面。(2)在對齊輥道前安裝導(dǎo)向槽,防止鋼在對齊過程中的竄出。改進后的對齊輥槽型圖見圖2。
圖1 齒條改進后局部結(jié)構(gòu)圖
圖2 改進后對齊輥槽型圖
局部改進后的冷床設(shè)備,取得了好的效果,在切分軋制時冷床彎鋼現(xiàn)象得到了有效改善,解決了對齊輥道棒材的對不齊現(xiàn)象,彎曲度由以前的5‰提高到了2‰左右,提高了機組產(chǎn)品的定尺率、成材率等指標(biāo)。