高線吐絲機剖分環改造實例

唐 嘉 陽志清 張成亮 馮振賓

（方大特鋼科技股份有限公司 南昌）

一、前言

高線是方大特鋼是自動化程度較高的一條生產線，2008年10月投產，年設計能力80萬噸。主要產品為直徑5.5～20 mm的光面圓鋼盤條及直徑18～50 mm的圓鋼盤條，以生產優質碳素結構鋼、低合金鋼、合金結構鋼、冷鐓鋼、焊條鋼、彈簧鋼盤條為主的生產線。吐絲機采用摩根6代機型，成品設計軋制速度120 m/s。隨著高線的發展，高速線材的成品速度可達到110 m/s，但由于吐絲機剖分環的結構所限造成生產不穩定，這也是困擾國內高線廠高效化生產的突出問題。

二、軋制特點及剖分環存在的問題

（1）摩根工藝對吐絲機剖分環和吐絲盤的間隙要求控制在3 mm以內，由于吐絲機剖分環的材料原來一般采用45#鋼，在軋制盤圓的過程中表面高速摩擦，容易產生磨損；當間隙超過3 mm時容易產生拉絲及斷絲現象，特別是在軋制小規格（直徑5.5 mm、6.5 mm）產品，當磨損達到4 mm時，受軋制鋼種及溫度的影響，會產生拉絲及斷絲現象，甚至在軋制直徑8 mm盤條時也是如此。每次軋制小規格產品時，都要測量間隙，然后用人工堆焊打磨的方式來滿足工藝的要求。堆焊打磨時會產生內應力，在軋制過程中受熱釋放，導致剖分環由圓變成橢圓，致使剖分環與偏導板之間的間隙發生變化，剖分環和偏導板磨損，需再次停車進行打磨以及調整間隙，有時需要多次調整，用時0.5～2 h不等，直接影響生產。

（2）對剖分環進行堆焊打磨處理時，根據剖分環的磨損情況需要2～10 h，工作強度高、粉塵大且在打磨完成后表面凹凸不平，軋制易切削鋼時甚至造成表面有劃傷等質量問題。采用人工堆焊打磨的方式，工人勞動強度高，質量得不到滿足，備件更換時間長，長期的堆焊打磨對吐絲機剖分環的安裝底座有影響，嚴重時導致吐絲機剖分環安裝底座變形較大而報廢。

（3）剖分環變形導致吐絲盤上的偏導板磨損，重量變輕，破壞吐絲盤的動平衡，在高速旋轉時使吐絲機的軸承徑向力受力增大，振動值接近報警值，并且軸承的調節彈簧使用壽命從12個月降至6個月，增加了生產成本。

（4）剖分環結構緊湊，在更換時需要將剖分環和相連的活動翻板和調節機構一起拆除，再安裝時要先把活動翻板和調節機構一起安裝到位后才能安裝剖分環。由于加工誤差，調整間隙時的調節余量較小，調節困難，更換時間在8 h以上。

（5）原剖分環采用進口備件，加工周期長，價格昂貴，為降低成本，對高線吐絲機剖分環的國產化改造勢在必行。原前和改進后剖分環剖分圖見圖1。

圖1 原前和改進后剖分環剖分圖

三、改造技術要求

（1）剖分環裝置應具有好的耐磨性，否則將失去改造意義，因此材料的選擇要剔除一般的材料而選用耐磨合金材料。

（2）因吐絲機的成品軋材溫度在900℃左右，故和紅鋼接觸的表面要有好的熱硬性，合金材料的表面硬度應≥60 HRC。

（3）剖分環的耐磨合金套要便于固定、調整、更換，因此合金套與外套采用螺栓連接，且在原剖分環的外套上設計燕尾槽定位。

（4）為防止合金套受熱變形，故合金套的厚度保證在30 mm以上，且在吐絲機內加裝冷卻噴嘴，降低剖分環表面的溫度。

四、改造后剖分環的優點及特點

（1）在剖分環更換完成后，因剖分環的磨損部位可以拆卸，在（剖分環的拆卸部位）合金套磨損后，無需拆除剖分環和其他等部件，只是更換合金套就可以，約1 h可更換完成，縮短了更換時間；合金套磨損后也不用進行堆焊打磨，直接更換合金套即可，避免剖分環因堆焊打磨而產生的變形，吐絲機軸承及空氣彈簧的使用壽命延長，同時也減輕了員工的勞動強度。

（2）剖分環間隙在調整較為方便，只需將合金套的固定螺栓松動，在合金套與底座間增加或減少墊片，從而快速調整好剖分環間隙。

（3）新改造的剖分環采用的是耐磨材料，其中添加多種合金元素，并采取合適的加工工藝，從而達到剖分環裝置的耐高溫、耐腐蝕、耐磨性；投入使用至今已11個月，剖分環間隙從安裝時的2.1 mm到現在的2.45 mm，磨損速度減緩，也未發生因間隙增大問題而產生的事故。

五、效果驗證

通過對吐絲機剖分環改進及創新，吐絲機剖分環的使用壽命得到大幅度提高。吐絲機的振動值始終控制在0.5～2 mm/s（報警值7 mm/s）。原摩根剖分環每3個月消耗1件，改造后，剖分環每18月才消耗1件。設備開動率始終保持在99.8%以上，最大限度地發揮了設備的潛能。對工藝圈形的影響降到最低，有效解決了因設備振動大、斷絲等設備隱患及問題。

六、結束語

通過以上對設備系統的創新性改進，方大特鋼高線吐絲機剖分環自2014年3月投入運行以來，運行平穩，未出現過由于吐絲機的間隙問題而影響生產的情況，吐絲機剖分環的使用壽命大大超過原摩根件，成本得到有效控制。