完善角鋼工藝設備 促進產量的提升

李 健

（河鋼宣鋼一鋼軋廠，河北 宣化075100）

河鋼宣鋼一鋼軋廠（以下簡稱一鋼）軋中型生產線主要鋼種為碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、低合金結構鋼，設計年產量75萬t。生產產品規格為10-28號槽鋼、8-20號角鋼、10-25號工字鋼和U18～U29礦用鋼及Φ50~100 mm圓鋼，原設計生產的型材軋線規格較多，飛剪、冷床上鋼設備、定尺機及碼垛機系統存在結構不合理、強度剛性小的缺陷，嚴重制約生產能力的提高，給生產達效帶來很大困難。特別是在生產方坯后，隨著生產的進行，設備存在的問題逐漸暴露出來，嚴重制約著生產節奏與產量的提高，對設備造成了一定程度上的磨損，表現主要有：1號剪電機減速機聯軸器傳動經常停機、冷床上鋼設備故障、碼垛機頻繁掉鋼及定尺精度不準等主要問題。為盡可能的開發其產能，后線不斷查找制約生產能力提高的設備因素并對其加以改造。

1 1號飛剪電機減速機聯軸器改造

中型線1號剪自投產后，電機—減速機間傳動的鼓齒聯軸器頻繁切銷子，改造前，更換柱銷約600條（每套18條），更換鼓形齒式聯軸器3套。每次更換安裝柱銷需要2 h，而且每次柱銷被切斷后由于中間坯料頭部沒有被切斷，必須人工切割后才能咬入6號軋機，影響生產時間3~5 min分鐘；每次更換鼓形齒式聯軸器需要8 h。

后改造為滾珠式聯軸器，第一加大了聯軸器半徑，連接螺栓直徑加大為14 mm，重要的是滾珠式結構軸向調整范圍大，為原鼓形齒的兩倍，而且可傳遞扭矩加大。克服聯軸器齒損壞和“剔頭”現象，解決了設備隱患。

2 冷床上鋼油缸支架改造

冷床裙板經常起不到位，油缸支架開焊、螺栓脫扣現象頻頻發生，切斷的螺栓不易被取出，更換油缸支架時間較長如圖2所示。油缸支架連接油缸銷軸如圖3所示為階梯式銷軸，下端直接與油缸支架接觸，經過不段的摩擦，油缸支架銷孔磨損，報廢，而且銷軸因為局部切應力過大被切斷，造成停機。

圖1 鼓形齒式聯軸器

圖2 油缸支架

圖3 階梯銷軸

油缸支架由焊接件底扣式連接改為鑄鋼件過眼式連接，防止了焊口開焊現象，切斷的螺栓方便取出更換。把螺栓孔改為通孔，加大螺栓直徑提高強度；將油缸支架銷孔加大，與油缸連接的階梯銷軸改為直銷且尺寸加大，直銷上的銅套改為自潤滑軸承，減少對油缸支架銷孔的磨損和減少銷子切斷現象。

3 提高冷鋸的鋸切精度

根據現場冷鋸區域的工藝布局，2018年定尺機改進后固定鋸定尺精度可以保證，所以，本次提高角鋼定尺精度技術方案主要從提高移動鋸的定尺控制精度入手，現場具備為移動鋸加裝定位標尺的條件。

1）現場查勘移動鋸改尺過程，移動鋸改尺系在兩根平行的軌道上運行，軌道與移動鋸本體車輪屬于火車輪形式的定位，定位精度較高不會產生軸向偏移。

2）移動鋸南側空間，具備安裝標尺條件。為便于職工操作過程中直觀觀察，標尺安裝位置要高于移動鋸本體。

3）利用移動鋸行走大車底座，需焊接跨度較大的延伸梁，來安裝指針，使得指針與移動鋸行走大車呈平動，實現指針精準指示。

4）基準定位：結合產品大綱的定尺長度，標尺以6 m為基準位，為了實現標尺的基準定位，作業區技術人員采用米尺和紅外線測距儀兩種定位方式，相互比對校準，實現了準確定位。

5）為便于職工夜間觀察，在指針上需要夜光顯示，實現鋸切精準定位。

4 角鋼成品孔型邊部“三點差”優化

生產角鋼在生產實踐中，出現成品腿部厚度不均勻，測量三點差偏大（0.4~0.6 mm左右），導致負差收得率偏低，生產南網角鋼時，調整難度較大，影響作業區成材率指標的進一步提高。主要采用工藝孔型優化技術，以終端數據作為優化孔型的基礎數據。優化角成品孔優化前、后孔型示意圖見圖4、圖5。通過孔型優化，在孔型輥縫為7 mm時，將成品孔型各點位置的厚度進行重新計算優化，將最薄點位置（內頂角處）的厚度補償增加0.05 mm，由原圖的14.00 mm改為14.05 mm，將最厚點位置（腿邊末端處）減少0.44 mm，有原圖的14.00 mm改為13.56 mm，通過預先設置補償值，達到實際生產時最終減少三點差厚度的目的。

圖4 鼓形液珠聯軸器

圖5 改后油缸支架

通過全面質量管理過程的基本方法PDCA過程的反復應用，最終確定了最佳的孔型優化效果，實現了最終有效減小角鋼邊厚三點差的目的。

5 碼垛機改造

一鋼軋廠型材作業區精整的碼垛工序是保證成品包裝質量及生產秩序穩定的關鍵環節。型材的碼垛機是正反碼由兩組磁鐵分別完成的傳統形式的碼垛機，其中正碼磁鐵吸附的是角鋼外頂角，隨著碼垛機大車的行走，極容易發生偏移或晃動，導致角鋼的一邊貼附在磁鐵上，導致角鋼正碼不能精準定位，從而出現碼垛過程中角鋼的脫落、掉鋼等事故，特別是大號角鋼，由于角鋼單重較大，事故處理時間較長，而且作業人員的安全也得不到保障，嚴重影響了生產線的生產秩序。

型材作業區的碼垛機是采用大車升降正碼，翻轉磁鐵反碼的碼垛方式。大車正碼磁鐵采用錨鏈懸掛，運行過程中存在晃動，消除晃動難度較大，所以從改善正碼磁鐵吸鋼后的定位著手，消除正碼磁鐵的貼鋼問題。從正碼磁鐵的布置以及操作空間，可以在磁鐵上附加定位裝置來解決貼鋼問題。

1）該裝置設計利用在正碼磁鐵上焊接定位齒支座作為該裝置的支撐主體，每臺碼垛機根據產品大綱內定尺長度6~12 m的定尺范圍，設置四個定位裝置底座。

2）根據角鋼型號不同及碼垛形式的要求，設計不同的定位齒，以滿足不同規格角鋼的定位需要。

3）該裝置考慮到不同型號的角鋼需要更換不同的定位齒，所以在角鋼型號變化后，只需更換定位齒板即可，定位齒板是用螺栓緊固在定位齒支座上，并且定位齒座上穿螺栓的孔為長方形，方便定位齒板的微調、精準定位；更換定位齒的時間，每臺碼垛機只需要10 min左右。

6 結論

型材線通過1號飛剪電機減速機聯軸器及冷床上鋼支架一系列的設備改造，提高了整條線的生產能力，提高設備作業率、成材率經濟指標，減少了設備故障停機，降低了勞動強度、生產成本。

移動鋸實施后完善標尺定位功能后，定尺精度控制從現在的0～+50 mm和0～+80 mm精確到改后的0～+50 mm，鋸后每段定尺平均可回收角鋼長度為25 mm，運行穩定可靠。移動鋸改尺可以實現快速精準定位，降低職工的勞動強度。同時角鋼的外觀端部平齊度提高，提高產品的外觀形象。

防止碼垛機吸盤貼鋼技術改進后，有效地保證了角鋼的碼垛節奏，杜絕了正碼磁鐵的貼鋼事故，同時很好地保證了角鋼的碼垛質量，促進了角鋼外包裝質量的提高，碼垛規范促進數支的準確性，降低了數支的難度，杜絕了角鋼在碼垛過程中的掉鋼現象，降低了職工的勞動強度。

角鋼的三點差控制精度得到明顯提高，角鋼負差收得率在原基礎上提高0.12%，即成材率提高0.12%。