高強度棒材生產線冷床設備研究與優化

吳際彬

摘要：介紹了棒材生產線冷床區主要設備及運行原理，并根據實踐中的經驗，對冷床渦輪箱、移鋼臺架小車臂、剪前輥道安裝位置進行了優化，項目實施后，不僅延長了設備的使用壽命，更滿足了快節奏生產的需求，收到了良好的工作效果。

關鍵詞：冷床；渦輪箱；移鋼小車；電機

1 生產工藝概述

宣鋼高強度棒材生產線采用步進梁式加熱爐進行鋼坯加熱。熱坯或者冷坯通過爐前上料設備進入加熱爐進行加熱，加熱完畢后通過出爐輥道進入粗軋機組進行軋制，通過1#飛剪進行切頭后進入中軋機組進行軋制，通過2#飛剪進行切頭后進入精軋機組進行軋制，通過3#倍尺飛剪分段后進入冷床輸入輥道，通過制動裙板進行分鋼和制動，制動完畢后上冷床矯直板矯直，然后由冷床動齒輸送至排鋼鏈，通過卸料小車輸送至冷床輸出輥道，冷床輸出輥道將棒料輸送至冷飛剪進行定尺剪切后有收集回轉卸料裝置運送至收集臺架進行成捆收集，然后通過打捆機打捆，最后輸送至成品臺架進行稱重收集。冷床控制系統控制范圍從冷床輸入輥道開始至冷剪后輥道結束，主要包括冷床輸入輥道、撥鋼器、制動裙板、冷床動齒、對齊輥道、升降托板、排鋼鏈、運料小車，冷床輸出輥道，冷剪，定尺機，冷剪輸出輥道等設備。

2 冷床主要設備介紹

1）冷床輸入輥道。共分為8段，分別有8臺變頻裝置控制，主要用于將倍尺飛剪分段后的棒料輸送至冷床區，并通過不同段輥道加速功能將前后兩段棒料頭尾距離拉開，以便于制動裙板分鋼。

2）制動裙板。制動裙板由14段組成，通過14個液壓缸驅動，液壓缸分別由14臺電磁閥控制。制動裙板上有蓋板，每個蓋板長度通常約為1.2米，通常由40個蓋板組成，制動裙板上實際扣上的蓋板數量由控制系統計算得到，蓋板的主要功能是擋住輥道上的棒料放置在制動裙板下降過程中下一個棒料滑入制動裙板，通過實際扣上的蓋板數量可以確定分鋼點的實際位置。

3）撥鋼器。撥鋼器位于冷床輸入輥道上分鋼點前有蓋板的位置上，撥鋼器由一個單線圈氣動電磁閥控制，撥鋼器可以隨著分鋼點的位置不同而由人工進行挪動，撥鋼器的主要功能是用于撥動下一根棒料的頭部防止其在制動裙板下降過程中滑入制動裙板。

4）冷床動齒。冷床動齒分為2段，分別有2套傳動裝置控制，2段動齒通過機械軸連接在一起便于動齒同步起停。冷床動齒的主要功能是將棒料輸送至冷床下料側排鋼鏈上，同時棒料在冷床上自然冷卻。

5）對齊輥道。對齊輥道位于冷床動齒出口側，通常分為2段，由2套變頻裝置控制。對齊輥道的主要功能是將冷床上的棒料對齊。

6）排鋼鏈。排鋼鏈由3段組成，由3套變頻器控制，通過機械軸連接在一起，以保證同步運行。排鋼鏈的主要功能是將冷床上的棒料根據冷剪剪切能力布置成成排料層，便于冷剪成排剪切。

7）運料小車。運料小車由3段組成，由3套變頻器控制，通過機械軸連接在一起，以保證同步運行。同時由10個液壓缸控制小車升降，其中1#小車4組液壓缸，其余兩個各由3組液壓缸驅動小車升降；運料小車的主要功能是將排鋼鏈上的成排棒料運送至冷床輸出輥道。

8）冷床輸出輥道。冷床輸出輥道由3段組成，由3套變頻器控制。主要作用是將倍尺運送到定尺機對齊擋板前，以便冷剪剪切。

9）冷剪。冷剪是成套設備，主要包括了冷剪主電機，稀油電機，干油電機，制動器風機，冷卻器風機，加熱器；電機均由MCC控制，冷剪主要作用是剪切生產需要的定尺。

10）定尺機。定尺機為成套設備，主要包括定尺機液壓站，冷卻風機；電機均由MCC控制。定尺主要作用是決定成品的長度，并且在剪切過程中對齊倍尺。

11）冷剪輸出輥道。冷剪輸出輥道由3段組成，由3套變頻器控制。主要作用是將冷剪剪切完的定尺，運送至收集區域。

3 設備運行過程中存在的問題

3.1 冷床渦輪箱密封頻繁損壞

冷床渦輪箱是棒材生產線冷床區域活動梁傳動的主要設備，直接關系到設備的穩定運行，影響到產品的質量。隨著棒材線生產節奏的日益加快，加之軋鋼環境的現實狀況，冷床主傳動渦輪箱常年工作在200度以上的溫度環境，導致渦輪箱密封極易損壞，漏油嚴重。由于渦輪箱采用封閉式骨架油封，無法實現渦輪箱密封在線更換，更換一次密封需要10多個小時，嚴重影響生產節奏。

3.2 移鋼臺架小車臂變形

原有的移鋼小車臂設計原因，其結構及材質較為薄弱，在現有的高負荷的生產節奏下，小車臂經常出現因超負荷運轉或操作意外導致的彎曲變形，變形后的移鋼小車升起或下降時會與旁邊的輥道蓋板發生刮蹭，嚴重的影響了過鋼節奏并使設備使用壽命大幅縮短。

3.3 冷剪前輥道電機維護不便

冷剪前輥道電機原始設計位置為電機風扇方向沖北，電機軸上齒輪和輥道的齒輪共面并用鏈子相連接，電機位置位于輥子下放，由于電機安裝位置空間狹小，在往出取電機或者重安裝時會很不方便，并且電機也不方便接線；冷剪前輥道原設計采用推鋼機將尾材推入冷剪剪坑，由于推鋼機動作節奏慢且無法將尾材清理干凈，導致生產人員被迫人工清理，生產節奏大幅度降低。

4 解決問題

4.1 更換渦輪箱密封選型

采用剖分式密封代替原有封閉式骨架油封，利用更換品種時間，對渦輪箱密封進行更換，有效解決了因密封方式導致的無法制漏的問題，可有效降低油脂消耗。

4.2 加固小車臂結構

在不影響設備性能及正常使用要求的前提下，用200mm槽鋼將小車臂與小車支座焊接固定，從而實現了對小車臂結構強度的加強，保障了設備的正常運行。

4.3 優化剪前輥道電機位置

首先針對冷剪前輥道電機位置進行優化，在輥道外側焊接一塊支撐板，將電機安裝到板上，電機風扇方向改為向南，保證電機是凸出來安裝的，這樣在更換電機或者電機接線時就變得相對簡單，節省了大量的檢修時間。然后將原有的推鋼機拆除，在冷剪前加裝4顆主動輥，解決因現場作業空間受限，電機無法安放的難題，并采用主從動上下式的鏈條連接，這樣尾材會隨著定尺材一起前行從而掉入剪坑，解決尾材處理困難問題。

5 結語

高強度生產線熱冷床設備的改造，有效地降低了該區域設備的故障率，提高了設備運轉穩定性。在實踐中不斷的完善才能使設備發揮最大的工作能力。