棒材機組步進式冷床結構完善

2011-09-16 03:21:56李永強

中國設備工程 2011年9期

李永強

（安陽鋼鐵集團公司，河南安陽 455004）

一、冷床的基本情況

河南安陽鋼鐵公司第一軋鋼廠260機組是20世紀80年代投產的年設計生產能力為20萬t的棒材生產線，主要生產φ12～φ32mm的圓鋼和螺紋鋼，隨著技術改造的不斷升級和切分軋制工藝的使用，在φ20mm以下規格全部采用了切分軋制工藝，目前機組的年生產能力已突破95萬t。冷床是由冷床本體、對齊輥道組成。冷床本體采用兩套主傳動系統，分為66m和54m兩段，各由一臺380kW直流電動機驅動，冷床采取啟、停式控制方式，氣動摩擦式制動器輔助制動。對齊輥道輥子總計100件，均采用鏈條傳動，輥體刻有六個均勻V型槽，槽和冷床步進齒條同為80mm寬。冷床的功能是當棒材軋件被卸到冷床齒條上后，使其溫度由900℃降至100～300℃，軋件通過冷床步進和對齊輥道進行對齊，為下一道工序做好準備的作用。冷床設備的運行質量直接決定著產品的最終質量。

二、存在的問題及原因分析

隨著切分軋制的進一步實施，對冷床的冷卻能力提出了更高要求，遠遠超出了冷床原設計能力，設備暴露出多方面的弊端和不適應現象。在軋制時棒料容易出現亂鋼或局部出現波浪現象，造成產品彎曲度超差，同時影響生產節奏給職工的安全帶來隱患。存在的問題主要有以下幾方面。

1.摔直板問題。(1)摔直板受熱不均勻產生局部裂紋，影響棒材在摔直板上的矯直，對產品質量造成影響。(2)棒材在從上卸鋼裝置卸入摔直板的第一個齒槽內時，由于槽底為三角形，兩根棒材會疊在一起，上面一根接觸空氣較多，而下面一根主要接觸在摔直板上，彼此在冷卻過程中進行熱交換的狀態不一致，影響棒材的平直度。

2.齒條問題。(1)冷床齒條槽型不適合切分生產，倍尺鋼在移動過程中在槽型里容易出現翻轉、纏繞，造成棒材彎曲嚴重，影響產品質量。(2)棒材從進入摔直板的第一個齒槽內后，步進冷床動作，向前移動一個齒距，在移動過程中，兩線切分中外面一根鋼向上拱起，在移到第八個齒的時候，中間約800mm長一段向下耷拉，造成波浪彎。在整個冷床長度范圍內約能形成六七個這種彎折。

3.對齊輥道問題。輥道間距較大，切分軋制的成品在對齊輥道V型槽中產生彎鋼或不能對齊現象。在生產圓鋼時，一般問題不大，但在生產帶肋鋼筋時，由于鋼筋橫筋肋的存在，使摩擦力增加，導致問題出現，尤其是多線切分軋制時，問題更加突出。當主動輥較多時，倍尺鋼材撞到擋板后繼續前行，于是在冷床上發生彎曲；或是當對齊輥道主動輥較少時，在對齊輥道上先撞到擋板的鋼材立即停止，而未撞到擋板的鋼材，因動力不足不再前進，在這兩種情況下，對齊輥道都不能實現其功能。成品在對齊輥道中由于對齊輥道動力（對齊輥和成品之間摩擦力）太大，在撞擊固定擋板后彎曲造成彎鋼。特別是小規格成品，軋制出口速度在18.5m/s以上，節奏快。成品在冷床冷卻時間少，經現場檢測，φ12mm成品到達對齊輥道，表面溫度〉400℃，鋼冷卻不徹底，導致彎曲強度降低，對齊輥道動力大了，必將導致撞擊固定擋板后彎曲，造成冷床彎鋼，無法對齊。

三、制定改進方案

結合現場實際情況分析問題原因，根據切分工藝特點制定改進方案。(1)改進齒條結構形式，解決冷床齒條彎鋼，影響產品彎曲度問題。(2)增大摔直板散熱面積，延長摔直板使用壽命，減少齒裂變形造成的彎鋼。(3)改進對齊輥子槽型結構形式，增設導向槽，提高對齊輥對齊效果，改善生產指標。

四、采取的措施

按照制定方案，采取了以下具體措施：

1.針對摔直板。(1)改進摔直板結構，重新排布散熱孔，加大散熱孔面積以提高散熱能力。(2)為了防止摔直板的縱向變形影響齒條動作，改進摔直板縱向尺寸，改進后摔直板間間隙增大既提高了散熱效果又避免了齒條磕絆。(3)在摔直板下增加加強筋，在提高散熱能力的同時，同時保證摔直板的強度。(4)將摔直板、齒條打倒角，以便降低鋼收縮時受到的阻力而引起掛鋼的問題。

2.針對齒條。(1)改進齒條槽型形式，緩解由于齒條造成的螺紋鋼彎曲度超差。將原來的尖底槽改進為平底槽，縮短鋼進入槽型時的滑移量，減少鋼在槽型內的翻轉。（2）將關鍵部位的短靜齒條加長。以長靜齒條取代關鍵區域的短齒條，減小長靜齒條間距，增加支撐軋材支點。齒條改進后的局部結構圖見圖1。

3.針對對齊輥道。(1)將對齊輥的V型槽改成平底的梯形槽，減少鋼在槽里的接觸面。(2)在對齊輥道前安裝導向槽，防止鋼在對齊過程中的竄出。改進后的對齊輥槽型圖見圖2。