基于延長軋鋼設(shè)備在線周期的機械系統(tǒng)研究實踐

馬玲玲

（河鋼宣鋼二鋼軋廠，河北 宣化075100）

宣鋼正處于轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，面臨的市場競爭更激烈，面臨的挑戰(zhàn)困難更多，堅定不移實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，提升鋼鐵主業(yè)整體盈利水平，持續(xù)創(chuàng)新突破，將企業(yè)自身優(yōu)勢、外部有利條件轉(zhuǎn)化為響亮的“河鋼宣鋼”品牌競爭力，加快轉(zhuǎn)型升級、綠色發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展是我們應(yīng)對市場競爭、應(yīng)對困難挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。

宣鋼二鋼軋廠軋線的工藝設(shè)計、設(shè)備裝備處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，設(shè)計產(chǎn)品包括直徑Φ14～90 mm的圓鋼和Φ20～50 mm的帶肋鋼筋。鑒于圓鋼[1]市場效益問題，三棒于2019年5月23日由圓鋼切改為螺紋鋼，主要生產(chǎn)Φ22 mm、Φ25 mm、Φ36 mm、Φ40 mm規(guī)格螺紋鋼，圓鋼生產(chǎn)工藝組織要點側(cè)重表面質(zhì)量，螺紋鋼相對圓鋼表面質(zhì)量要求相對較低，生產(chǎn)組織側(cè)重產(chǎn)量，因此提高設(shè)備使用周期是切改螺紋鋼生產(chǎn)后的主要目標。通過實施冷剪機械設(shè)備研究改造、收集鏈移鋼小車機械設(shè)備研究改造，延長設(shè)備在線周期，減少非計劃停機，提升作業(yè)率，促進宣鋼整體轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展[2]。

1 技術(shù)方案

1.1 冷剪剪刃限位機械設(shè)備改造研究

1.1.1 冷剪剪刃限位機械設(shè)備存在的問題

切改螺紋鋼生產(chǎn)后，冷剪剪刃使用壽命不足也是降低作業(yè)率指標的一方面因素，冷剪剪切時上剪刃受軋件反作用力T會產(chǎn)生橫向偏移，冷剪[2]剪刃滑枕襯板對剪刃橫向移動起限制作用，但達涅利設(shè)計襯板偏短，無法完全限制剪刃的橫向偏移，造成成品剪切斜面、毛刺等質(zhì)量問題。

為此采取縮小剪刃間隙的方法提升剪切質(zhì)量，帶來的問題就是剪刃使用壽命的降低，經(jīng)常發(fā)生剪刃崩裂、變形等問題，最終影響作業(yè)時間。

1.1.2 冷剪剪刃限位機械設(shè)備改造研究解決方案

三棒冷剪下剪刃為固定剪刃，由上剪刃上下移動剪切鋼材，剪刃行程為210 mm，為解決剪刃偏移問題，我們選擇將襯板延長160 mm，起到限制剪刃偏移的目的。

1.1.3 冷剪剪刃限位機械設(shè)備改造研究實施

利用檢修三棒將襯板延長，延長襯板后，冷剪剪刃偏移量變小，可以適當調(diào)整剪刃間隙，提升剪刃使用壽命，如圖1所示。

圖1 剪刃襯板示意圖

1.2 收集鏈移鋼小車改造研究

1.2.1 收集鏈移鋼小車機械設(shè)備存在的問題

收集鏈帶[3]移鋼小車是把冷卻后的定尺材移動到鏈帶的關(guān)鍵設(shè)備。通過移鋼小車的上升、前進、下降、后退完成定尺材的輸送。棒材作業(yè)二區(qū)收集鏈帶分A、B兩區(qū)，每個區(qū)有兩個結(jié)構(gòu)單元。每個結(jié)構(gòu)單元由移動梁、5組移鋼小車（包括升降臂、固定臂、接鋼臂）組成，每組小車通過固定臂固定在移動梁上。移動梁未安裝傳動裝置，主要用來實現(xiàn)移鋼小車同步動作。每組移鋼小車有一個油缸，通過油缸伸縮帶動升降臂與升降底座之間的拉桿，實現(xiàn)接鋼臂的上升、下降。電機通過鏈傳動帶動其中左、中、右3組移鋼小車使移動梁整體左右移動，實現(xiàn)5組小車的同步前進、后退。小車固定臂上安裝有小車輪，小車輪直徑為120 mm，通過小車輪在支撐梁的滑道內(nèi)行走，帶動整個單元在支撐梁上的左右移動，并僅依靠小車輪將整個結(jié)構(gòu)單元與支撐底座進行聯(lián)接。

支撐梁長時間承受自重、整個結(jié)構(gòu)單元的重量與定尺材的重量，支撐梁彎曲變形，小車輪極易從導(dǎo)槽脫落，導(dǎo)致移鋼小車落槽。不但影響正常軋制節(jié)奏，而且設(shè)備故障率高、處理難度大，如圖2所示。

圖2 移鋼小車輪裝配圖

1.2.2 收集鏈移鋼小車機械設(shè)備改造研究解決方案

結(jié)構(gòu)單元在支撐梁的聯(lián)接與運行僅僅依靠小車輪，支撐梁[4]長期承重彎曲變形后，直接導(dǎo)致小車輪托槽，繼而導(dǎo)致移鋼小車落槽。解決結(jié)構(gòu)單元的承重問題是解決移鋼小車落槽的關(guān)鍵因素。

1.2.3 收集鏈移鋼小車機械設(shè)備改造研究實施

在移動梁下方按照移動梁運行方向安裝固定軌道，用于支撐整個構(gòu)件單元的重量。軌道一端與基礎(chǔ)設(shè)施固定，另一端與平移鏈固定梁固定。為保證固定軌道的穩(wěn)固性，在固定軌道中心的下方安裝有立柱，避免了固定軌道承重變形。為了保證移動梁能夠在固定軌道行走靈活，在移動梁上與固定支架接觸的位置安裝導(dǎo)輪，依靠導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)動使移動梁在固定支架水平運動。固定軌道解決了支撐梁承重問題，避免了支撐梁承重變形導(dǎo)致移鋼小車落槽，如圖3所示。

2 實施效果

冷剪剪刃限位機械設(shè)備改造實施后，在保證剪切質(zhì)量的前提下，可以更加合理地調(diào)整剪刃間隙，剪刃在線使用壽命得到進一步提升，剪刃更換頻次由3天更換一副剪刃，延長到9天更換一副。

收集鏈移鋼小車機械設(shè)備改造實施后，小車輪脫槽次數(shù)1~2次/月，增加固定道軌后截止目前未出現(xiàn)移鋼小車輪脫槽事故。延長冷剪剪刃襯板，橫向偏移固定剪刃，進而提升剪刃使用壽命。對收集鏈移鋼小車增加固定軌道，減少了故障停機時間，提升了使用壽命。

圖3 移鋼小車改造示意圖

3 結(jié)論

基于延長軋鋼設(shè)備在線周期的機械系統(tǒng)研究實踐是宣鋼提產(chǎn)增效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，也是公司轉(zhuǎn)型升級生產(chǎn)經(jīng)營方針的重要的一步，螺紋鋼的提產(chǎn)為宣鋼創(chuàng)造了新的效益點，提高了宣鋼產(chǎn)品的市場占有率，對同類型產(chǎn)線具有一定推廣價值。系統(tǒng)投運后取得了良好的效果，增加在線使用周期及減少設(shè)備故障時間，年可綜合節(jié)約30萬余元。