鐵合金電爐電極把持器水冷件制作的質量監控

陳代華　張鳳蓮

摘 要：文章通過分析電爐把持器水冷件的參數特性，以生產制作工藝流程為途徑，對水冷件制作前的質量管理、制作過程的質量監控、入庫及出廠前檢驗進行闡述，表明完善的管理和監督措施，是保證產品質量的關鍵。

關鍵詞：把持器；水冷件；制作；質量監控

中圖分類號：TF063 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）05-0141-02

電極把持器是鐵合金電爐最重要的部件之一，它由把持筒與液壓（或氣壓）上下抱閘及銅瓦、大套、小套等構成，通過控制電極升降或下放，保證電爐的送電、負荷調整、電極下放等工藝操作。由于電極把持器的銅瓦、大套與小套處在煙罩內的高溫區，這些冷作件雖然采用特種金屬材料制作及水冷循環冷卻方式，長期承受高溫幅射氣流的沖刷，工作環境極其惡劣，特別是在爐況不佳時突發的“刺火”、“冒火”，受到更高瞬間溫度氣流的沖刷，它們的使用壽命和安全運行大大影響電爐熱停爐時間。所以，電極把持器水冷件的質量，是確保爐臺正常生產的重要保證。

本文以電極把持器的銅瓦、大套、小套等水冷件作為分析對象，以某機械公司生產制造的工藝流程、制作工序為跟蹤途徑，對電極把持器水冷件制作進行質量監控，持續改進水冷件質量。此機械公司是廣西一家大型鐵合金企業的附屬生產單位，該鐵合金企業擁有5 000 kVA以上電爐多達十多臺套，機械公司不僅是該企業的定點備品、備件生產單位，還具備冶金、機械、礦山設備及備品備件加工制造的專業生產能力，是一家綜合性專業單位。

1 水冷件參數特性

文中選取8 000 kVA以上鐵合金電爐的幾個水冷件為例，分析其參數特性，詳見《水冷件參數特性表》（見表1）。

2 制作前的質量管理

2.1 熟悉設計圖紙，明確質量要求

水冷件制作前，公司生產部門首先熟悉水冷件設計制作圖紙及有關技術說明和規范標準，掌握設計意圖和設備制造工藝要求，重點審查各設計尺寸、公差、配合精度、材質選擇及承壓能力的符合性，以及圖紙技術要求、與把持系統相關配合件接口是否滿足要求。通過審查圖紙，及時發現設計尺寸錯誤、銜接接口不對應等影響工藝制作和不滿足使用要求的各種問題，及時要求技術澄清和優化解決處理。

2.2 落實檢查的主要原材料

公司質檢部門負責對水冷件制造前準備使用的不銹鋼板材、不銹鋼管材、銅坯料等主要原材料的材質證明書、合格證書等質量證明文件進行檢查；同時采用目測法、量測法對主要原材料進行檢驗；必要時采用各種物理力學性能方面的檢驗和化學成分及余量的測定等理化試驗檢測手段，對原材料的抗壓強度、抗彎強度、承載力、抗腐蝕性等進行測定，以保證主要原材料符合要求。

由于大套、小套采用特種防磁不銹鋼材料制作，不銹鋼板材、管材的規格、型號、數量、重量應滿足制作工藝需要；用于銅瓦鑄造或鍛造的銅坯料規格、數量、厚度及其成分應符合要求。

2.3 制定生產工藝流程

公司管理層根據水冷件制造圖紙和相關技術文件的要求，采用合理并適合本公司實際的工藝技術與流程，運用科學管理的方法，綜合加工設備、鍛造、鑄造工藝裝備、操作技術、檢測手段及生產技術人員、操作人員等各種資源有效組織起來，為水冷件制造做好生產技術準備。生產部門根據水冷件不同材質、特性和生產工藝，編制不同的制作工序。大套制作工藝圖如圖1所示，及銅瓦制作工藝圖如圖2所示，不同的生產工藝流程，其生產工序明顯不同。

3 制作過程的質量監控

水冷件制作過程的質量監控，是產品質量控制的重點，涉及不同的工藝工序操作，不同的加工制造工藝形成不同程度的工序產品、零件、半成品。

3.1 加工作業條件的管理

公司管理層對水冷件制作作業條件的管理，包括制作前生產部門下達的工作任務單、工藝流程及工藝要求，設備部門對加工設備完好情況和精度的狀態檢查，安全部門對作業環境的安全檢查，車間管理層對操作者的技術交底，以及公司常態化的生產協調會和調度安排等。做好上述方面管理，為水冷件制作提供一個良好的基礎。

3.2 工序檢查和流轉控制

水冷件制作涉及較多工藝過程和不同的工序，以鍛造組合式銅瓦為例，要經過鍛造、機械加工、焊接、連接及組裝等工序。控制制作過程每道工序的加工質量是水冷件制作的基本要求，也是提高備件整體質量的保證。所以，每道工序中都要對水冷件進行加工質量的檢驗。公司對水冷件工序產品的檢查和流轉控制，采取三級控制的方式，即操作者——車間級——廠級。主要內容包括操作者自檢與下一道工序操作者的交檢，車間級質檢員流轉前專項檢查，公司質檢部門入庫及出廠前專業檢驗。通過檢驗數據的比較，鑒別零件是否合格，為每道工序把關，并為采取糾正措施提供依據。

3.3 對外協件的控制

因受公司局部專業生產能力的限制和水冷件制作工藝需要，部分部件采用外協方式制作，如小套感應圈彎制。由于外協廠家的工藝水平、加工能力和質量監控手段與公司有所不同，存在一些差異，公司對外協單位的生產過程難以實施駐廠監造、巡視監控、旁站監督等方式進行有效監督。所以選擇一個技術成熟、有良好信譽度、合格的外協廠家和對外協件入廠驗收是質量控制的關鍵。為此，公司由質檢部門和供銷部門聯合成立專門的外協產品質量監督組，負責外協產品質量的跟蹤、監督，確保外協件入廠后滿足使用要求。

3.4 對不合格品的處置

對制作過程產生不合格品的處置，及時進行返修或報廢處理，并進行跟蹤保證過程受控，以免影響下道工序的加工制作，確保水冷件的最終質量和使用性能滿足電極把持器的生產要求。

4 入庫或出廠前檢驗

4.1 外觀質量檢驗

對產品外觀質量的重視，是一些加工制造企業樹立精品意識的體現。公司對水冷件的外觀質量檢驗內容包括：①檢查連續焊縫是否有夾渣、氣孔或斷續焊接等缺陷；②焊縫高度是否達到設計要求；③大、小套彎制圈的同軸度和平行度是否符合要求；④銅瓦鍛壓弧度是否在把持器抱緊配合范圍內等；⑤產品涂漆質量是否滿足使用單位要求等。

4.2 耐壓試水檢驗

水冷件入庫或出廠前最重要的一道工序是耐壓試水檢驗，它是保證電極把持器在電爐內正常工作的重要保障。以大套為例，其耐壓試水檢驗步驟如下：

①大套內注水；進水孔與出水孔膠管連接；氣源檢查、就緒。

②大套第一次試壓，先將壓力控制在試驗壓力的10%，保壓10 min。

③對所有焊縫和連接部位進行檢查，合格后繼續升壓至規定試驗壓力的50%，再按每級規定試驗壓力的10%級差逐漸升壓至試驗壓力，保持10～30 min，同時進行檢驗。

④降壓至設計壓力，保持至少30 min以上，同時進行檢驗，無滲漏方為合格。

5 結 語

重視制作前的質量管理，加強制作過程的質量監控和出廠或入庫前質量檢驗，是機械公司鐵合金電爐電極把持器水冷件制作質量控制的重要措施，全面完善的管理和監督措施，是產品質量持續有效改進的保證。多年以來，機械公司連續為該鐵合金企業提供合格的冶金、礦山非標備件及工礦備件，為企業鐵合金事業發展壯大做出應有的貢獻。

同時，該公司的產品還拓寬市場，廣泛銷售于區內外，2009～2011年期間，公司通過外包協作方式，產品遠銷東南亞，為企業創造了可觀的經濟效益。

參考文獻：

[1] 趙乃成.鐵合金生產實用技術手冊[M].北京：冶金工業出版社，1998.

[2] 中國建設監理協會.建設工程質量控制[M].北京：中國建筑工業出版社，2009.