重負荷砂輪爆片的原因分析及預防措施

薛 峰

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司煉鋼二廠技術質量科， 山西 太原 030003）

修磨機是用于對連鑄坯表面缺陷進行磨削的設備，臺車載著連鑄坯往返運行，重負荷砂輪片安裝在磨頭上，隨著磨頭高速運轉、完成進給運動，這兩個運動組合在一起便能對整個連鑄坯表面進行修磨，消除表面缺陷，提高連鑄坯表面質量。砂輪片是修磨機的重點工作部件，被修磨的連鑄坯的溫度是300～700℃，磨削深度是0.5～2 mm，工作過程振動大，磨削線速度達80 m/s。由于砂輪各部溫度差異大，又因安裝、操作、設備和砂輪本身質量等問題，造成了砂輪爆片的故障，同時也會對人身、設備造成一定的傷害，本文對此類故障進行了原因分析，采取了預防措施，并取得明顯效果。

1 安裝原因

紙墊飛或紙墊破損嚴重；卡盤螺絲松或卡盤螺絲未全部安裝；砂輪內圈或砂輪與卡盤結合處明顯打滑。

1.1 安裝方法存在的問題

1）緊固螺栓鎖緊力矩不均勻，造成砂輪受力不勻，使砂輪傾斜、松動，與砂輪卡盤發生相對轉動，直至發熱爆片。

2）長期性的螺栓鎖緊力矩不均勻，會導致砂輪卡盤的磨損，這種狀態下即使合格砂輪、正確安裝也有爆片可能，形成設備隱患。

1.2 預防措施

1）使用力矩扳手緊固螺栓，保證鎖緊力矩均勻。

2）緊固螺栓時要沿對角線依次鎖緊，防止產生傾覆力矩。

3）安裝時確認紙墊完好，如有破損應更換備用的完好紙墊。

4）砂輪使用過程中利用清渣、上下料等間隙時間，對砂輪及卡盤進行檢查，排查因修磨振動導致卡盤螺絲松動等隱患。

5）砂輪安裝后用粉筆在法蘭和砂輪上劃條直線，磨削后檢查直線是否對齊以判斷砂輪是否打滑。

6）要定期檢測砂輪卡盤與壓盤之間的平行度，當大于0.1 mm時，要禁止使用，進行修復。

2 設備原因

設備故障突然停機或異常行走，或設備出現明顯異常（軸承斷、螺絲斷、卡盤壞、磨頭跳、磨頭漏油等），導致砂輪與鑄坯或設備發生碰撞，砂輪產生局部缺損，發生爆片。

2.1 爆片的原因分析

2.1.1 砂輪不同部位的溫度分布

在磨削過程中，砂輪外圈直接接觸連鑄坯進行修磨，產生大量熱量，溫度上升最快，內部溫度依次降低；在上下料過程中，砂輪得到冷卻，外圈溫度下降快。

2.1.2 砂輪爆片的原因

砂輪不同部位的溫度分布不勻，同一部位在不同時間的溫度變化也很大，由設備原因使砂輪失去平衡，瞬間將產生很大的內應力，當這一內應力大于砂輪磨料之間的粘合力時，將使磨料顆粒間撕裂，而且裂紋將不斷延伸，直至砂輪爆片。

2.2 預防措施

1）點檢員加強日常對修磨機設備的檢查，消除可能存在的隱患。

2）修磨工利用清渣、吊斗子等設備停機的間隙時間，對磨頭、卡盤等進行排查。

3）修磨過程中發現異響，應立即停機，檢查設備，防止發生爆片事故。

3 操作原因

砂輪邊緣磕碰狀掉塊；砂輪側面有接觸鑄坯痕跡；修磨鑄坯有打邊或打角現象。

3.1 爆片的原因分析

砂輪與連鑄坯發生碰撞，導致砂輪局部缺損，發生爆片。

3.2 預防措施

1）精細操作，修磨邊角部位重點關注，及時調整長度補償值。

2）修磨邊角部位減小壓力，調整減壓系數或持位壓力至正常修磨壓力的90%～95%左右。

3）連續出現鑄坯測長不準確時，及時反饋設備人員進行處理。

4）確保程序的聯鎖保護功能。

4 砂輪質量原因

砂輪由根部徹底損壞；鋼圈斷裂。

4.1 爆片的原因分析

1）砂輪加固層與使用層之間粘合性較差，或砂輪本身存在裂紋，使用過程中從根部裂開，發生爆片。

2）鋼圈強度不夠，在發生爆片，時鋼圈斷裂，沒有起到防止破片飛散的作用。

4.2 預防措施

1）砂輪使用前檢查砂輪，發現有裂紋或沾水沾油或明顯磕碰痕跡的，停止使用。

2）搬運及安裝過程中平穩運送砂輪，避免發生撞擊和跌落。

3）修磨鑄坯應控制磨前溫度，按要求進行晾溫，避免砂輪不耐高溫發生爆片。

5 預防措施的效果

采取各項預防措施前后，各種類型故障次數的對比見表1。

表1 故障次數統計表

從表1可以看出：不同類型的“年均故障次數”升降呈現明顯差異，砂輪爆片故障明顯減少，但是涉及砂輪本身質量問題引起的故障次數明顯增多。因此今后提高砂輪的質量成為下一步工作的重點，同時要合理控制砂輪的庫存量。