中厚板軋機除鱗集管防護裝置優化改造

韓永強

（廣西柳州鋼鐵集團有限公司，廣西柳州 545002）

關鍵字：四輥軋機；除鱗集管；導位板

1 軋機除鱗集管

高壓水除鱗系統是熱軋中厚板廠必不可少的除鱗設備，能夠有效清除鋼板表面一次氧化鐵皮和再生氧化鐵皮，避免鋼板麻點缺陷。精軋機是中板廠最后一道軋制設備，它的工作正常與否直接決定著鋼板質量。高壓水除鱗集管是精軋機的關鍵裝置之一，直接決定著鋼板的表面質量。中板軋機在設計時，軋機前后機架內各設計了3 根機架輥，機架輥輥子輥徑為460 mm，3 根輥子輥距為530 mm 和580 mm，輥間間隙較小，除鱗集管直接裸露在輥間距中。由于在軋制過程中鋼板經常會出現鋼板鉤頭的現象，鉤頭的鋼板在運輸過程中很容易撞擊下除鱗集管，造成集管變形嚴重，嚴重影響鋼板表面質量，撞擊嚴重時直接會造成支管斷裂，生產被迫停機，影響正常生產。受狹小間隙的限制，輥間蓋板不易安裝，這一現象一直困擾著設備管理人員。為了解決這一問題，中板廠組織設備管理人員及維修人員考察現場工況，結合集管噴射原理，自行設計了一套能夠有效保護除鱗集管的防護裝置。

2 改進前情況

改進前，精軋機下除鱗集管安裝在機架輥之間，直接裸露在輥間隙中，在生產過程中經常會出現集管支管被沖撞的現象，如圖1 所示。沖撞后經常造成3 方面問題：

圖1 改進前的下除鱗集管結構

（1）噴嘴螺母撞脫，螺紋損壞。一般為了滿足生產的正常進行，這種情況需要取消螺母，直接將高壓噴嘴與支管套管焊接使用，可快速處理故障，保證生產的連續運行。但是，處置后該噴嘴不再具備更換條件，在出水孔磨損的情況下造成除鱗打擊力降低，影響鋼板表面除鱗效果。

（2）噴嘴鎖緊螺紋正常，除鱗支管變形。這種情況下，除鱗支管的噴射角度發生變化，無法起到除鱗作用，必須矯正變形支管。但是，由于兩根機架輥間距較小，作業空間十分狹窄，在線只能采用氧割槍加熱矯正。矯正過程中無可靠的參考基準，支管只能憑借肉眼觀測進行矯正，現場處理時間較長，矯正效果不佳，一方面影響生產的正常運行，另一方面影響正常除鱗效果。

（3）撞擊嚴重時，除鱗支管會發生斷裂。這種情況下，只能臨時找一根支管備件補焊使用，受現場作業空間的限制，焊接無法滿焊，支管角度無法可靠就位，處理時間至少要1 h 以上，對連續作業的生產線影響較大。

3 改進內容

3.1 集管支管保護板改造

（1）改進思路：為了提高支管剛性，增強整體抗撞能力，將28 個支管連成整體。

（2）改進內容：①集管支管外徑為42 mm，支管間距為100 mm，制作整體保護板，保護板上根據支管的分布，制作外徑為50 mm 的圓孔，保護板整體套裝于支管上；②因保護板頂部需安裝導位板，為了增加導位板與保護板間的摩擦力，增加導位板的抗撞擊能力，在保護板頂部制作成與水平方向成15°夾角的斜面，因集管支管布置時與垂直方向成15°夾角，故保護板頂部斜面角度為30°；③因集管支管本體制作時焊接有1 根12#槽鋼固定支管，保護板在固定時直接通過墊塊固定在槽鋼上，提高保護板的穩定性，保護板如圖2 所示。

圖2 除鱗集管保護板

3.2 集管防撞導位板改造

3.2.1 改進思路

通過研究軋線上運輸輥道間的蓋板，考慮在機架輥間距之間制作蓋板，直接將下除鱗集管封閉在導位板下，徹底解決集管被撞擊的問題。

3.2.2 改進內容

（1）導位鍵：為了防止導位板在生產過程中前后竄動，避免與機架輥輥子刮擦，在機架輥軸承座內側焊接導位鍵，導位鍵制作成階梯鍵形式，一方面起到固定導位板的作用，另一方面方便焊接，也可以避免焊縫凸起影響導位板的安裝。導位鍵如圖3 所示。

圖3 導位鍵

（2）導位板：①為了減少導位板被撞擊的頻率，參照運輸輥道蓋板設計，導位板距輥面高度設置為70 mm；②下除鱗集管所選用噴嘴噴射角α=40°，噴嘴距導位板上表面高度h=60 mm，則噴嘴噴射的高壓水理論幅寬B=2×h×tg（）=2×60×tg20°=43.68 mm，考慮到在日常維修過程中會更換噴嘴或者拆卸噴嘴清洗，導位板上的孔徑需不小于拆卸噴嘴套筒的外徑，現場所用噴嘴拆卸套筒的外徑為60 mm，所以導位板上集管支管孔徑為70 mm；③為了防止導位板的竄動，在導位板兩側設置與導位鍵配對的鍵槽，鍵槽尺寸為mm；④導位板底部設置與保護板配對的斜面，斜面角度為15°，保證導位板與保護板的充分接觸，如圖4 所示。

圖4 導位板

3.3 安裝注意事項

集管支管保護板因長度較長，容易產生加工誤差，另外因孔位較多，現場使用集管存在部分變形的情況，整體安裝時存在一定難度，可以采用分段式結構，提高安裝效率，分段后并不影響支撐強度。

因機架輥備件屬于線下裝配件，軸承座和輥子單獨安裝，定位鍵固定于軸承座上。在生產使用現場，軸承座與除鱗集管間距較小，不方便現場安裝焊接，可采用線下備件裝配體組裝，組裝過程中按照安裝尺寸預先焊接到軸承座上，這樣生產現場更換完機架輥回裝導位板時，只需對齊導位鍵即可，方便快捷。

4 改進效果

改進后上線使用2 個月，導位板未出現變形，精軋機下排除鱗可靠性得到了保障，如圖5、圖6 所示。通過集管防護裝置的改造，保證了集管除鱗效果，解決了集管被撞擊的隱患，對同類型鋼廠中，輥間隙較小的軋機有很大的參考價值。

圖5 改造前下除鱗集管