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        板坯連鑄機(jī)去毛刺機(jī)典型故障分析與處理

        2019-09-10 07:22:44廖禮福
        企業(yè)科技與發(fā)展 2019年4期
        關(guān)鍵詞:冷卻刀片角度

        廖禮福

        【摘 要】板坯去毛刺機(jī)是連鑄機(jī)工藝中重要的組成部分,它直接影響鑄坯的成材率、板卷的質(zhì)量,去毛刺率是保障鑄坯收得率和板卷質(zhì)量的重要指標(biāo)。影響去毛刺率的主要因素有刀片銳鈍程度、每個(gè)刀桿的靈活度、刀尖的吃刀角度、毛刺殘?jiān)鼘?duì)設(shè)備的損害等。針對(duì)影響毛刺率的因素,可以采取周期修復(fù)、冷卻吹掃、調(diào)整機(jī)械間隙確保吃刀角度過大等措施,提高設(shè)備的穩(wěn)定性,從而提高去毛刺率。

        【關(guān)鍵詞】毛刺機(jī);去毛刺率;刀片;冷卻;吹掃;角度

        【中圖分類號(hào)】TF341.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688(2019)04-0113-02

        0 引言

        三鋼板坯連鑄機(jī)采用火焰切割機(jī)設(shè)備,根據(jù)不同定尺需要將鑄坯切割分段,以滿足軋制需要。切割中的能源介質(zhì)采用煤氣和氧氣,將其配比混合燃燒釋放大量的熱量,根據(jù)不同的鋼種和斷面配比煤氣和氧氣壓力、流量。對(duì)鑄坯局部進(jìn)行加熱燃燒,切割氧氣的沖擊力向下排出熔渣,從而形成割縫,分離鑄坯。熔渣的主要成分是鐵的氧化物,熔渣大部分被氣流帶入渣盤內(nèi),但仍有一部分殘留物會(huì)黏結(jié)在鑄坯下表面的切縫邊緣,該部分稱為毛刺。毛刺含有氧化渣的成分,在軋制過程中會(huì)嚴(yán)重影響板卷的表面質(zhì)量。如果要保證板卷質(zhì)量和板坯收得率,則必須去除毛刺。

        三鋼板坯連鑄機(jī)有一次火切機(jī)和二次火切機(jī),因此就分配有一次毛刺機(jī)和二次毛刺機(jī)。二者毛刺機(jī)的主體設(shè)備和工作原理相同,由于二切是將一切切割后的鑄坯再次進(jìn)行定尺切割,二切后的鑄坯定尺更短,重量更輕,且鑄坯溫度也較低,產(chǎn)生的毛刺的黏結(jié)力更強(qiáng)。因此,二切毛刺機(jī)需要配置擺臂助推裝置,以增加去毛刺的切削力。

        1 去毛刺機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理

        1.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)

        去毛刺機(jī)主要包括固定體裝配、活動(dòng)體裝配、升降裝置、定位裝置、鋸動(dòng)裝置、翻轉(zhuǎn)裝置、擺臂裝置、電氣控制系統(tǒng)等。其中,毛刺機(jī)各部分動(dòng)作能源來自液壓系統(tǒng)。毛刺輥裝配示意圖如圖1所示;液壓控制系統(tǒng)如圖2所示。

        1.2 工作原理

        該鋸齒形去毛刺機(jī)是通過安裝在活動(dòng)機(jī)體上的數(shù)把鋸齒形刮刀,在橫梁箱體上升時(shí),由液壓馬達(dá)提供鋸動(dòng)力,對(duì)板坯的端面下部毛刺進(jìn)行去除,同時(shí)在刮刀與板坯端部脫離瞬間,由安裝在刀座下部的壓縮彈簧的彈力釋放,對(duì)板坯端面的殘留毛刺進(jìn)一步去除,達(dá)到對(duì)板坯整體去毛刺的效果。

        去毛刺的切削力主要是由輥道摩擦力和助推推力組成。即,F(xiàn)(切削力)=F(摩擦力)+F(助推力);F(摩擦力)=μ×FN=μ×mg。其中:μ為摩擦系數(shù),m為鑄坯重量。F(助推力)=P×A。其中:P為油缸內(nèi)腔壓力,A為油缸活塞受壓面積。

        1.3 去毛刺機(jī)工作流程

        (1)去鑄坯頭部毛刺。如圖3所示,鑄坯沿著連鑄輸出輥道方向移動(dòng),當(dāng)鑄坯頭部經(jīng)過光電管①時(shí),控制系統(tǒng)接到該信號(hào)時(shí)并輸出命令,輥道開始減速;鑄坯繼續(xù)沿輥道前進(jìn),當(dāng)鑄坯頭部經(jīng)過光電管②時(shí),控制系統(tǒng)再次接到信號(hào),輥道減速至低速。

        當(dāng)鑄坯頭部到達(dá)光電管③時(shí),輥道停止,以設(shè)定的去毛刺速度反轉(zhuǎn),同時(shí)助推擺臂在前上位開始動(dòng)作并與鑄坯端面接觸,與輥道共同作用使鑄坯反向運(yùn)行,升降液壓缸帶動(dòng)橫梁箱體上升,上限位接近開關(guān)b得電,鋸齒形刮刀與鑄坯下表面接觸,并刀座彈簧被壓縮,活動(dòng)機(jī)體在液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下開始橫向鋸動(dòng),當(dāng)刮刀接觸到毛刺時(shí),毛刺被鋸切和去除,當(dāng)鑄坯脫離板坯端面瞬間,刮刀下部被壓縮彈簧彈性釋放,以便對(duì)殘留鑄坯端面的毛刺予以進(jìn)一步去除。

        鑄坯繼續(xù)后退至光電管②時(shí),橫梁箱體下降并翻轉(zhuǎn)90°,將落在刮刀表面的毛刺和氧化皮傾倒入毛刺機(jī)下部的料斗中,翻轉(zhuǎn)接近開關(guān)d得電時(shí),橫梁箱體立即回轉(zhuǎn)90°,接近開關(guān)c得電,使設(shè)備處于準(zhǔn)備狀態(tài),同時(shí)輥道停止,助推擺臂停留在后上位,輥道轉(zhuǎn)為高速正轉(zhuǎn),鑄坯繼續(xù)前進(jìn)。

        (2)去鑄坯尾部毛刺。如圖3所示,當(dāng)鑄坯尾部通過光電管①時(shí),輥道開始減速,當(dāng)鑄坯尾部通過光電管②時(shí),輥道速度降至設(shè)定的去毛刺速度,同時(shí)助推擺臂在后上位開始動(dòng)作,隨后與鑄坯端面接觸,與輥道共同作用使鑄坯正向運(yùn)行。升降液壓缸帶動(dòng)橫梁箱體上升,上限位接近開關(guān)b得電,鋸齒形刮刀與板坯下表面接觸,并刀座彈簧被壓縮,活動(dòng)機(jī)體在液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下開始橫向鋸動(dòng),當(dāng)刮刀接觸到毛刺時(shí),毛刺被鋸切和去除,當(dāng)鑄坯脫離板坯端面瞬間,刮刀下部被壓縮彈簧彈性釋放,以便對(duì)殘留鑄坯端面的毛刺予以進(jìn)一步去除。

        當(dāng)鑄坯尾部通過光電管③時(shí),橫梁箱體下降并翻轉(zhuǎn)90°,將落在刮刀表面的毛刺和氧化皮傾倒入毛刺機(jī)下部的料斗中,此時(shí)接近開關(guān)c得電,然后立即回轉(zhuǎn)90°,使設(shè)備處于準(zhǔn)備狀態(tài),同時(shí)助推擺臂停留在前上位,輥道恢復(fù)高速,鑄坯繼續(xù)前進(jìn)。

        至此一塊鑄坯的去毛刺周期完成,去毛刺機(jī)處于準(zhǔn)備狀態(tài),等待下一個(gè)工作周期。

        2 去毛刺機(jī)故障分析與處理

        2.1 機(jī)械故障

        2.1.1 毛刺去不動(dòng)

        (1)毛刺去不動(dòng)的主要原因是輥道摩擦力和助推力的合力小于毛刺所需的切削力。其中,輥道摩擦力是與鑄坯接觸的輥道轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力的合力。故障原因主要有以下幾點(diǎn):①輥道跳電輥?zhàn)硬晦D(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力的合力變小。②輥面標(biāo)高跑位,輥?zhàn)优c鑄坯底面不接觸,轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力合力變小。③刀片傾斜角度過大,刀尖斜插進(jìn)鑄坯底面內(nèi),造成刀片不是去毛刺而是在坯肚皮內(nèi)部切削,負(fù)載力過大。④助推油缸竄缸,導(dǎo)致助推力不足。

        (2)處理方法。針對(duì)以上故障可以采用如下方法解決:①檢查輥道驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況,若發(fā)現(xiàn)問題,必須及時(shí)恢復(fù)異常電機(jī)。②停機(jī)檢修輥面重新標(biāo)高調(diào)整,去毛刺輥道標(biāo)高誤差應(yīng)小于1 mm。③調(diào)整刀片活動(dòng)體導(dǎo)向間隙;檢查內(nèi)部導(dǎo)向軸承、支撐滾輪等;檢查刀桿支撐導(dǎo)套磨損程度;調(diào)整毛刺輥固定支撐間隙。④更換油缸。

        2.1.2 刮刀上下動(dòng)作不靈活

        出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是相鄰之間的刮刀有渣進(jìn)入而卡住,使刮刀動(dòng)作不靈活。還有可能是壓縮彈簧使用時(shí)間過長(zhǎng),導(dǎo)致其復(fù)位能力降低。處理方法:①檢查吹渣裝置和氣路;檢查防渣板的密封性。②更換失效的彈簧。

        2.1.3 刮刀刀尖鈍化

        {1}刀片使用壽命過長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)刀尖磨損鈍化,無法正常吃到毛刺內(nèi),會(huì)造成毛刺滑過刀片或是毛刺去不干凈,鑄坯底部會(huì)有不同程度和部位的掛刺現(xiàn)象。{2}處理方法:更換刀片。

        2.1.4 翻轉(zhuǎn)機(jī)械限位脫落

        翻轉(zhuǎn)機(jī)械限位是確保刮刀垂直上下動(dòng)作的最后一道保障,翻轉(zhuǎn)機(jī)械限位脫落會(huì)造成翻轉(zhuǎn)過頭,一旦翻轉(zhuǎn)過頭就會(huì)造成翻轉(zhuǎn)油缸齒輪齒條斷裂、垂直定位銷斷裂、間隙調(diào)整裝置破損等故障。處理方法:加固機(jī)械限位的支撐,原有的設(shè)計(jì)是在支座上焊接機(jī)械限位塊,現(xiàn)改為與支座聯(lián)體并加固焊接支撐。

        2.2 電氣故障

        2.2.1 輥道電機(jī)頻繁跳電

        電機(jī)跳電常見的原因有機(jī)械負(fù)載過大、電機(jī)內(nèi)部阻值變化、電機(jī)缺相、線路對(duì)地異常等。處理方法:①排除機(jī)械負(fù)載。②測(cè)量三相線路。③更換電機(jī)。

        2.2.2 光電、限位異常

        鑄坯位檢測(cè)到光電管異常,有閃爍或放射點(diǎn)接收不到。毛刺輥動(dòng)作的諸多限位:升降、翻轉(zhuǎn)、擺臂等出現(xiàn)檢測(cè)異常,一個(gè)去毛刺的周期是一個(gè)閉環(huán)控制,任何一個(gè)點(diǎn)位的異常都會(huì)造成毛刺機(jī)無法自動(dòng)完成一個(gè)周期的動(dòng)作。處理方法:①檢測(cè)光電接點(diǎn)燈情況。②檢查各個(gè)動(dòng)作限位、接近開關(guān)的觸點(diǎn)情況,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)調(diào)整或更換。

        3 結(jié)語

        優(yōu)化切割以減少毛刺的殘留量,減少毛刺機(jī)負(fù)載受力是前提保障。本文通過分析,得出造成板坯去毛刺效果不佳的原因,同時(shí)制定相應(yīng)的措施并逐步實(shí)施,使板坯連鑄機(jī)去毛刺率大大提高,提升了板坯熱送率和板卷的合格率。

        參 考 文 獻(xiàn)

        [1]吳丙恒,李高升,高計(jì)巖.板坯去毛刺機(jī)典型故障分析與處理[C].第十七屆全國(guó)煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議文集,2013:670-673.

        [2]張世凱.板坯去毛刺機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)[C].北京金屬學(xué)會(huì),2010:722-724.

        [3]方濤,陸道兵.去毛刺機(jī)刀頭升降不活的原因分析及措施[C].中國(guó)金屬學(xué)會(huì),2013:595-600.

        [責(zé)任編輯:陳澤琦]

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