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        異型生產(chǎn)線鋼板樁生產(chǎn)工藝優(yōu)化與設(shè)備改造

        2020-12-09 13:51:20
        中國金屬通報 2020年2期
        關(guān)鍵詞:優(yōu)化

        李 亮

        (山鋼股份萊蕪分公司型鋼廠,山東 菜蕪 271104)

        型鋼廠現(xiàn)有大型、中型、小型和異型四條H型鋼生產(chǎn)線,其中異型生產(chǎn)線是落實國家鋼鐵產(chǎn)業(yè)政策,適應(yīng)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,也是落實“兩化”戰(zhàn)略目標(biāo)而自主改造的單體工程項目。該產(chǎn)線為連鑄—冷送冷裝—連軋短流程生產(chǎn)工藝,主要生產(chǎn)鋼板樁、門架槽鋼、歐標(biāo)槽鋼、雙頭球扁鋼、電力角鋼以及少量H型鋼等異型產(chǎn)品。其中鋼板樁產(chǎn)品是帶有鎖口的一種型鋼,其截面有直線形、U形及Z形,有各種大小尺寸及聯(lián)鎖形式。其優(yōu)點為:強度高,容易打入堅硬土層;防水性能好,可在深水中施工;能按需要組成各種外形的圍堰,并可多次重復(fù)使用。

        1 現(xiàn)狀分析

        1.1 鋼板樁生產(chǎn)的成材率低

        統(tǒng)計異型生產(chǎn)線兩種鋼板樁規(guī)格自2017年下半年生產(chǎn)的成材率。PU400*125鋼板樁平均成材率為88%,PU400*170鋼板樁平均成材率為89.01%,相比津西鋼鐵等國內(nèi)同類產(chǎn)品的成材率還有較大差距。進一步統(tǒng)計分析,成材率低的主要原因是中間廢和鎖扣超差。中間廢包括兩類:精軋堆鋼與BD廢鋼,兩者都能造成整支軋件報廢;鎖扣超差直接判廢,是軋后檢廢的主要原因。

        1.2 單套軋輥軋制量低

        根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和經(jīng)驗摸索,異型生產(chǎn)線軋制SPU400鋼板樁時軋輥粘鋼、老化現(xiàn)象嚴(yán)重,軋制量到500t時軋件表面質(zhì)量就得不到保證。只能通過采用在線修磨軋輥的方式適當(dāng)延長單套軋制量。2017年鋼板樁軋輥實際消耗量為210元/t鋼,軋輥消耗同比國內(nèi)同類規(guī)格生產(chǎn)明顯偏高。

        1.3 軋輥在線修磨時間長

        鋼板樁生產(chǎn)期間為確保軋件表面質(zhì)量,需要定期對精軋軋輥進行在線修磨,統(tǒng)計2017年下半年精軋軋輥在線修磨時間為120min/套。以平均每月軋制10套計算,軋輥月度在線修磨時間達到1200min。

        2 優(yōu)化及改造方案

        2.1 工藝優(yōu)化

        2.1.1 修改BD孔型,減輕后期道次切分不均勻產(chǎn)生的中間軋廢

        BD1孔型由箱型孔與切分孔組成。首先在箱型孔中對320x410方坯進行高向壓下,然后送入切分孔切分出兩條均勻一致的腿,但在方坯咬入切分孔時,坯料下腹板變形劇烈,使得方坯在孔型中晃動從而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn),無法再進行后續(xù)軋制。因此,將BD1的箱型孔改為集開坯與切分雙功能于一體的預(yù)切分孔,在下輥增加一個高度20mm的凸臺,既保存了開坯高向壓下的作用,又增加了預(yù)先切分料型的作用,使得軋件在咬入切分孔時,正好卡在切分孔的下輥頂部,從而將軋件正確地咬入孔型,保證了兩側(cè)腿的一致性,減少了因兩側(cè)料型不均勻造成的扭轉(zhuǎn)軋廢。

        2.1.2 優(yōu)化壓下規(guī)程,減輕軋件扣頭造成的中間廢品

        在BD1軋制第3道次時,出現(xiàn)嚴(yán)重的扣頭,不僅對設(shè)備造成極大的損傷,也會對下道次的咬入造成影響。針對這個問題,通過減小該道次壓下量,增大前后道次壓下量的方法,減輕軋件扣頭現(xiàn)象。

        2.1.3 規(guī)范調(diào)整方法,減少廢品量

        針對現(xiàn)場不同的軋制狀況分別制定相應(yīng)的調(diào)整思路,減少廢品量。

        鋼板樁鎖口大是鋼板樁最主要的尺寸缺陷,通過分析鎖口大產(chǎn)生的主要原因為:BD來料切分不正導(dǎo)致一側(cè)料大一側(cè)料?。痪垯C組堆拉關(guān)系不善,軋件拉鋼造成鎖口大;軋制規(guī)程設(shè)定不合理,壓下量分配不均;軋機裝配缺陷,一側(cè)輥縫大,一側(cè)輥縫?。卉堓伄惓Dp。規(guī)范調(diào)整方法:保證軋件在BD切分孔中正確被切分,并保證料型充滿度好。改善軋件在精軋機組的堆拉關(guān)系,在條件許可的情況下,可采用微堆軋制。適當(dāng)壓下延伸孔壓下量,放開控制孔輥縫。適當(dāng)壓下最后一道次輥縫。單側(cè)鎖口大時,可調(diào)整前面道次軸向或者放開BD2最后一道次、S1和S2壓下量,保證兩側(cè)料型不致偏差太大。改善軋輥冷卻條件,加大上、下輥側(cè)壁冷卻力度。

        鎖口凹坑是鋼板樁生產(chǎn)頻繁出現(xiàn)的表觀缺陷,一般出現(xiàn)在兩側(cè)鎖口底部,沿軋制方向分布,呈通條出現(xiàn),形狀不規(guī)則。分析產(chǎn)生的主要原因為:輥系軋制線過低,或中間輥道設(shè)定高度高;軋件扭轉(zhuǎn),導(dǎo)致鎖口底部剮蹭中間輥道。規(guī)范調(diào)整方法:調(diào)整中間輥道高度,或在入口處加護板。修磨結(jié)成瘤子的中間輥道。調(diào)整壓下規(guī)程和軸向,減輕或消除軋件扭轉(zhuǎn)。

        2.1.4 固化加熱制度與軋制管理規(guī)定,減少低溫鋼造成的中間廢品

        由于BD2末道次軋制負(fù)荷及精軋機組負(fù)荷較大,加熱爐按照1300℃上限進行控制,確保軋制順行。其他加熱工藝制度和停軋降溫制度按照Q345B鋼種執(zhí)行。爐溫允許波動±10℃。

        針對該規(guī)格軋制負(fù)荷大造成斷輥問題,車間下發(fā)生產(chǎn)管理規(guī)定,嚴(yán)禁軋制低溫鋼,在生產(chǎn)節(jié)奏、剔鋼條件等方面明確了相關(guān)的要求。

        2.2 設(shè)備改造

        2.2.1 優(yōu)化推床開口度,保證軋件咬入準(zhǔn)確

        BD推床是開坯軋機重要的輔助設(shè)備,具備輔助軋件咬入和微矯正軋件的功能,推床開口度是其主要的工作參數(shù)。如果開口度過大,會造成軋件咬入不正和無法矯正軋后產(chǎn)生的側(cè)彎,如果開口度過小,會造成入口推床夾住軋件和軋件撞擊出口推床,因此設(shè)定合適的推床開口度對軋制出正確的料型至關(guān)重要。通過現(xiàn)場跟蹤,逐步優(yōu)化各個道次的推床開口度,最終實現(xiàn)軋制的穩(wěn)定。

        2.2.2 完善輥道自控系統(tǒng),確保軋件輸送能力充足

        在鋼板樁生產(chǎn)時,往往在BD1第三道次時出現(xiàn)輥道運不動軋件的問題,這時需要操作人員手動干預(yù),以輥道的最大速度才能將軋件喂入軋機,如果發(fā)現(xiàn)不及時很容易因鋼溫低而不得不剔除軋件,對產(chǎn)線的指標(biāo)提升和生產(chǎn)的順行造成很大的影響。為此,對輥道速度自控系統(tǒng)進行優(yōu)化改造,由原來的統(tǒng)一速度設(shè)定改為分道次獨立設(shè)定,實現(xiàn)了每道次的拋鋼速度修改,降低輥道擔(dān)鋼的風(fēng)險。

        2.2.3 加大輥道面與輥道蓋板高度差,減少輥道擔(dān)鋼產(chǎn)生的中間廢品

        鋼板樁為異型斷面型材,軋制時不均勻變形很容易造成軋件翹扣頭,這樣就使得輥道不能完全接觸軋件,自然形成輥道帶不動軋件的現(xiàn)象。因此,采取降低BD1機后延伸1輥道蓋板高度,將其與輥道面相對高度差由原來的20mm擴大到50mm,即使軋件有翹扣頭現(xiàn)象也不妨礙輥道與軋件充分接觸帶動軋件,有效降低了彎曲軋件端部擔(dān)輥道蓋板的風(fēng)險,避免BD中間廢鋼。

        2.2.4 精軋導(dǎo)衛(wèi)盒子升級改造

        針對鋼板樁軋制時精軋咬入不正出現(xiàn)堆鋼的問題,對精軋機進口導(dǎo)衛(wèi)進行改造:在現(xiàn)在的導(dǎo)衛(wèi)系統(tǒng)基礎(chǔ)上,在進口導(dǎo)衛(wèi)盒內(nèi)下衛(wèi)板上加裝一個小導(dǎo)衛(wèi),賦予其一個對來料內(nèi)側(cè)壁導(dǎo)向、熱矯雙重功能,實現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)入,避免軋件咬偏。

        2.2.5 軋輥冷卻系統(tǒng)優(yōu)化改良

        通過現(xiàn)場跟蹤每套下線軋機的軋輥磨損情況,發(fā)現(xiàn)精軋孔系兩側(cè)磨損嚴(yán)重不均,不能滿足正常的軋制,這也是軋件扭轉(zhuǎn)咬腿堆鋼的主要原因。針對這一問題,根據(jù)各個軋輥的形狀對原有通用軋輥冷卻水管進行改造,將原來的部分冷卻系統(tǒng)升級為全面冷卻系統(tǒng),保證軋輥磨損的均勻性;同時,安裝軋輥刮刀,及時清除軋輥表面的粘鋼,減小軋輥摩擦力,防止粘鋼加劇磨損不均。

        3 實施效果

        通過修改孔型、優(yōu)化壓下規(guī)程、規(guī)范調(diào)整方法、固化加熱制度和軋制管理規(guī)定等工藝優(yōu)化手段,優(yōu)化推床開口度、完善輥道自控系統(tǒng)、導(dǎo)衛(wèi)升級改造及改良軋輥冷卻系統(tǒng)等設(shè)備改造技術(shù),成功達到了鋼板樁生產(chǎn)的成材率和單套軋輥軋制量大幅度提升,軋輥在線修磨時間為零的效果,取得了較大的經(jīng)濟效益。

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