拋丸機(jī)裝備自主升級(jí)效率提升

宋衛(wèi)軍

（太原鋼鐵集團(tuán)有限公司不銹冷軋廠，山西 太原 030000）

0 引言

混線Disa拋丸機(jī)1999年投產(chǎn)、PangBorn拋丸機(jī)2004年投產(chǎn)，主體設(shè)備都為Disa&PangBorn公司純進(jìn)口，近年來(lái)核心設(shè)備逐步出現(xiàn)問題，故障率、除塵排放、現(xiàn)場(chǎng)漏砂、漏灰，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性差、設(shè)備維護(hù)強(qiáng)度高、作業(yè)環(huán)境不佳。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備使用情況，自主優(yōu)化完成如下設(shè)備改進(jìn)，實(shí)際設(shè)備投入成本只占外方改造成本1/3。本項(xiàng)目2016年完成Disa拋丸機(jī)除塵改造，2018年12月18日-2019年1月3日完成PangBorn拋丸拋丸室、除塵系統(tǒng)、Disa拋丸提升機(jī)系統(tǒng)、PangBorn&Disa拋丸機(jī)下砂系統(tǒng)改造，至目前已較好改造其故障點(diǎn)，總體量相當(dāng)于配套完成一整套拋丸機(jī)國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)改造[1]：

1 混線拋丸機(jī)布置及設(shè)備主參數(shù)

圖1 拋丸機(jī)布置

帶鋼走向?yàn)閺淖笙蛴遥髠?cè)為意大利PangBorn拋丸機(jī)（2#）、右側(cè)為瑞士Disa拋丸機(jī)（1#）。

帶鋼寬度：300 400系 600-1320mm

帶鋼厚度：2～6mm

拋丸后表面光潔度：Sa—2.5

拋頭數(shù)目：4臺(tái)/套（共8臺(tái)）

電機(jī)功率：90KW

電機(jī)轉(zhuǎn)速：1630-2250/min

單臺(tái)砂子流量：4x1000Kg/min

除塵能力：Disa22500m3PangBorn 30000m3

2 1#拋丸機(jī)、2#拋丸機(jī)當(dāng)前存在問題及針對(duì)性改造方案

本次改造圍繞解決制約混線生產(chǎn)諸多問題達(dá)到降低成本，增加機(jī)組運(yùn)行效率，達(dá)到環(huán)保排放要求，如圖2。

圖2 改造方案

2.1 Disa 、PangBorn拋丸機(jī)除塵系統(tǒng)改進(jìn)

經(jīng)過多年實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，濾紙式除塵系統(tǒng)在不銹鋼拋丸機(jī)使用過程中效果不佳，主要是灰塵量大，長(zhǎng)期運(yùn)行后濾芯堵塞，效率降低，進(jìn)而濾芯破損，無(wú)法滿足運(yùn)行需求。本次對(duì)兩套除塵系統(tǒng)均進(jìn)行優(yōu)化：通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備排列布置精確測(cè)量，除塵系統(tǒng)采用維護(hù)成本更低的滌綸布袋濾芯除塵系統(tǒng)替代現(xiàn)有紙質(zhì)除塵系統(tǒng)[2]。2#拋丸機(jī)除塵系統(tǒng)灰塵流向自上而下可以使過濾效率更高，排放濃度達(dá)到環(huán)保要求如圖3。

圖3 2#拋丸機(jī)除塵系統(tǒng)示意圖

2.2 PangBorn拋丸機(jī)殼體改進(jìn)

PangBorn拋丸機(jī)殼體進(jìn)行改造:將殼體內(nèi)襯Mn13并表面淬火至HRC65, 厚度由10mm改為16mm，外殼厚度由10mmQ235改為14mmQ345，外殼厚度增加了殼體強(qiáng)度及耐磨性;兩塊內(nèi)襯板間隙用厚度10mm寬度40mm Mn13 焊接在外殼體內(nèi)部，這樣避免襯板縫隙間砂粒穿過縫隙，墻體護(hù)板由預(yù)埋在鋼板上螺桿通過耐磨螺母壓緊固定，便于內(nèi)襯板單獨(dú)更換[3]，如圖4。

圖4 拋丸室殼體護(hù)板裝配方式

2.3 PangBorn拋丸拋頭固定底板改造

原拋頭底板固定為外圈斷焊，二年后焊口開裂，補(bǔ)焊效果不佳，單獨(dú)更換底板后貼合面間隙大，無(wú)法保證有效貼合，焊接后兩塊板間隙最大2mm，共振嚴(yán)重，拋頭易損壞。現(xiàn)對(duì)拋頭底板固定方式及框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化加固：增加24條M10螺絲。拋頭底板由點(diǎn)焊改為25條M12螺絲拉緊后再進(jìn)行斷焊，便于更換及整體貼合。增強(qiáng)了拋頭底座剛度，保證了拋頭運(yùn)行平穩(wěn)，延長(zhǎng)了拋頭壽命[4]，詳情如圖5。

圖5 PangBorn拋丸拋頭固定底板改造

2.4 PangBorn、Disa兩套下砂控制改進(jìn)

由電磁下砂閥替代原先8個(gè)氣動(dòng)插板式控制閥，提高下砂控制精度，保證下砂穩(wěn)定，杜絕停車狀態(tài)下下砂閥無(wú)法及時(shí)關(guān)閉導(dǎo)致拋丸機(jī)下螺旋及拋頭內(nèi)積砂嚴(yán)重，啟動(dòng)時(shí)頻繁跳閘，如圖6。

圖6 下砂控制改進(jìn)

美國(guó)EI電磁下砂閥不受環(huán)境及介質(zhì)影響、靈敏度高、控制精確，依靠控制器由0-10V電壓實(shí)現(xiàn)線性流量調(diào)整。

2.5 Disa拋丸機(jī)提升機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)

Disa拋丸提升機(jī)殼體加寬，增大皮帶與殼體間隙：皮帶設(shè)計(jì)寬度450mm，原殼體內(nèi)壁寬度500mm，皮帶寬度400mm，在砂量不均衡等因素導(dǎo)致皮帶偶發(fā)跑偏時(shí)，料斗、皮帶與殼體摩擦易造成提升機(jī)皮帶及料斗損壞，提升機(jī)迎砂方向只是單層Q235，改造設(shè)計(jì)考慮內(nèi)壁寬度增加到580mm，充分避開摩擦，保證皮帶及料斗使用壽命；同時(shí)拋砂方向內(nèi)襯5mm厚度65Mn鋼板，加強(qiáng)了耐磨性，這樣增加3～5倍提升機(jī)使用壽命；原減速機(jī)設(shè)計(jì)無(wú)逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在突然停車時(shí)由于偏重皮帶逆轉(zhuǎn)，對(duì)設(shè)備及安全都造成直接影響，故在傳動(dòng)軸操作側(cè)增加外置機(jī)械逆止器，防止逆轉(zhuǎn)發(fā)生[5]，如圖7。

圖7 提升機(jī)優(yōu)化示意圖

2.6 降低鋼砂消耗量的諸多措施

通過對(duì)拋丸機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行分析，提出幾點(diǎn)措施用以降低拋丸機(jī)鋼砂消耗量：增加鋼絲刮砂器，降低帶砂問題，提高了拋打效率；各個(gè)故障點(diǎn)增加機(jī)械插板，在發(fā)生故障時(shí)，通過安裝的插板方便將鋼砂集中放入砂袋，可以有效避免鋼砂浪費(fèi)；通過拋打?qū)嶒?yàn)修正、調(diào)整定向套位置，保證鋼砂全部打到鋼帶而不是護(hù)板及墻體，增加拋打效率；修復(fù)PangBorn&Disa拋丸機(jī)破損除塵管路；Disa拋丸機(jī)積砂箱與pangBorn下螺旋連接管道，便于兩套設(shè)備間砂量平衡[6]，如圖8。

圖8 下螺旋插板示意

3 實(shí)施效果

本次改造均結(jié)合各廠家優(yōu)點(diǎn)并深入研究總結(jié)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，提升技術(shù)方案及制作要求。自主改造直接節(jié)約成本240萬(wàn)。改造后效果、創(chuàng)意點(diǎn)明顯高于原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。通過上述針對(duì)性改造措施，混線拋丸機(jī)運(yùn)行情況有了質(zhì)改善。拋頭消耗數(shù)量由2019年降低60%，故障時(shí)間由降低80%，有效增加了機(jī)組開動(dòng)率；現(xiàn)場(chǎng)漏砂、漏灰得到有效整治；粉塵排放濃度達(dá)到環(huán)保要求，小于8mg/m3，同時(shí)節(jié)約濾芯成本消耗。

本項(xiàng)目2016年完成Disa拋丸機(jī)除塵改造，2018年12月18日-2019年1月3日完成PangBorn拋丸拋丸室、除塵系統(tǒng)、DISA拋丸提升機(jī)系統(tǒng)、PangBorn&Disa拋丸機(jī)下砂系統(tǒng)改造，至目前已較好改造其故障點(diǎn)，總體量相當(dāng)于配套完成一整套拋丸機(jī)國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)改造：