高強度棒材冷剪區域機械設備優化改進

張江

摘 要： 宣鋼三棒線自2014年開產，至今已運行4年，設備運轉處于磨合期，隨著生產節奏加快產量日益提高，和新品種鋼、高附加值鋼的不斷開發，冷剪區域設備不能滿足生產需要的問題越來越凸顯，設備故障頻發，嚴重影響設備故障率、生產作業率以及產品質量，同時增加檢修人員勞動強度，設備系統急需優化改進。

關鍵詞： 冷剪區域;故障率;優化改進

1 項目背景

本項目是宣鋼機電公司針對宣鋼高強度棒材冷剪區域設備故障頻發，人工勞動強度大大增加及備件費用消耗大、運行成本高的設備，以及影響產品質量的設備進行的一系列實時性優化改進，旨在降低設備故障率，減小勞動強度，穩定運行成本以及為新品種鋼、高附加值產品的開發提供設備基礎。

宣鋼現有三條棒材生產線，兩條是高強度棒材生產線，其中二鋼軋廠棒材作業一區于2012年2月底投入生產，棒材作業二區于2014年8月投入生產，隨著生產節奏加快產量日益提高，和新品種鋼、高附加值鋼的不斷開發，原設備不能滿足生產需要的問題越來越凸顯，嚴重影響設備故障率、生產作業率以及產品質量，為此我們仔細觀察，發現這些問題的原因主要有以下幾點：

（1）冷床齊頭輥道鏈輪及鏈條在高溫、氧化鐵皮及粉塵等較為惡劣環境下運轉，鏈輪及鏈條會急速磨損，繼而發生鏈條跳齒、脫鏈等情況，當磨損至一定程度還將發生鏈條崩斷事故，影響鋼材對齊效果，平均每月由此損壞20套鏈輪和20根鏈條由于設備裝機量較多，一旦發生前述故障，維護難度加大，備件費用消耗大。

（2）高強度棒材定尺機原設計液壓閥臺位置在定尺機機身上，定尺機頻繁動作導致閥臺螺栓松動、機構定尺誤差大，漏油現象時有發生，閥體、液壓缸更換等故障多發、膠管更換頻繁，極大地影響成品材質量要求。

（3）棒材冷床惰輪箱位于成品鋼材正下方，由于溫度特別高還有氧化鐵皮的掉落，經常導致惰輪箱體的損壞。這樣既可以阻擋鋼材本身的氧化鐵皮及雜質的進入又可以很好的起到隔熱的效果。

（4）剪前疏型器在剪切鋼材過程中起的是梳理亂鋼的一種必不可少的設備。它的作用原理是通過電機帶動鏈條使疏型器的輥道所轉動，使亂鋼合理的進入疏型器導槽再由冷剪剪刃進行剪切。但是由于鏈條的長時間重負荷運轉經常會出現鏈條脫輪的情況，嚴重影響了過鋼節奏和檢修強度。

2 詳細技術內容

2.1 總體思路

機電公司以提升設備性能指標、降低備件費用和故障停機率為目標，針對機械系統實施技術適應性優化改進，有針對性地設立攻關項目，逐一解決技術難題，從而最大程度降低設備故障率、備件費用、運行成本和提高產品質量，實現效果顯著化、效益最大化的目的，為新品種鋼、高附加值產品的開發提供設備基礎。

2.2 技術方案

我們針對冷剪區域設備暴露出的諸多問題逐步開展了一系列創新性技術改造。旨在改善原有設備不能適應當前生產要求及原始設計欠缺導致制約生產的狀況。

我們通過對原有冷剪區域設備故障點進行分析，逐一解決技術難題，從而最大程度降低設備故障率、備件費用、運行成本和提高產品質量，實現效果顯著化、效益最大化的目的。

3 項目改造內容

3.1 將冷剪前冷床對齊輥道改進成雙鏈輪

棒材冷床齊頭輥道的作用是將冷床上的鋼材分位放置并傳送至齊頭擋板實現鋼材頭部對齊，為后續冷剪順利定尺剪切提供有利條件。改進前冷床齊頭輥道鏈輪及鏈條在高溫、氧化鐵皮及粉塵等較為惡劣環境下運轉，鏈輪及鏈條會急速磨損，繼而發生鏈條跳齒、脫鏈等情況，當磨損至一定程度還將發生鏈條崩斷事故，影響鋼材對齊效果，平均每月由此損壞20套鏈輪和20根鏈條由于設備裝機量較多，一旦發生前述故障，維護難度加大，備件費用消耗大。為此，將單排鏈條改進為雙排鏈條，上述現狀得到明顯改善，鏈輪損壞降至每月5套、鏈條損壞降至每月5根，既節省了備件費用，降低了維護工作量和維護難度，同時又提高了鋼材的對齊效果。

3.2 冷剪區域定尺機鎖緊裝置、閥臺改造

定尺機鎖緊裝置原設計為尾部安裝一套定尺液壓缸，通過液壓缸伸縮控制上部抱爪夾持在定尺條上，從而起到定位的作用，但尾部液壓缸控制抱爪力有限，不能很好固定位置，導致定尺機在定材尺寸上經常出現較大誤差。同時定尺機原設計液壓閥臺位置在定尺機機身上，定尺機頻繁動作導致閥臺螺栓松動、機構定尺誤差大，漏油現象時有發生，閥體、液壓缸更換等故障多發、膠管更換頻繁，極大地影響成品材質量要求。

經改造，采用定尺機兩側機身各安裝兩個軋機液壓鎖緊缸，使接觸面積、壓力加大，定位更準確;通過對閥臺整體移位至地面閥臺架上并配合膠管連接，既解決了現有定尺機定位不準、整體晃動、污染等問題，也降低了維護工作量，節省了大量的備件費用，同時為品種鋼開發和正常生產提供了可靠保障，而且此技改具有較高的應用和推廣價值。

3.3 冷床惰輪隔熱防塵層

棒材冷床惰輪箱位于成品鋼材正下方，由于溫度特別高還有氧化鐵皮的掉落，經常導致惰輪箱體的損壞。技術人員經過討論決定對其惰輪箱體正上方加裝防塵罩，這樣既可以阻擋鋼材本身的氧化鐵皮及雜質的進入又可以很好的起到隔熱的效果。經過觀察，效果十分明顯，設備正常，這樣的設備優化不僅降低了設備維修費用，同時也大大減輕了職工的勞動強度。

3.4 冷剪前疏型器鏈條漲緊裝置

剪前疏型器在剪切鋼材過程中起的是梳理亂鋼的一種必不可少的設備。它的作用原理是通過電機帶動鏈條使疏型器的輥道所轉動，使亂鋼合理的進入疏型器導槽再由冷剪剪刃進行剪切。但是由于鏈條的長時間重負荷運轉經常會出現鏈條脫輪的情況，嚴重影響了過鋼節奏和檢修強度。為此，技術人員設計出了一款能起到鏈條漲緊及保護作用的裝置。經試驗證明，利用此裝置可以使鏈條不易脫輪，便于輸松輥道;此裝置結構簡單，維修方便，極大程度地滿足了精益生產的要求。

4 結語

項目實施后，宣鋼高強度棒材生產線各項技術經濟指標顯著提高，全年設備故障率降低了78.5%，生產作業率提高了0.8%，降本增效達到3.5萬元，全年取得經濟總效益17.4萬元。改進后，冷剪區域設備運轉平穩，故障現象大大降低，設備維護量大幅下降。

針對宣鋼高強度棒材生產線的一系列優化改進，在降低設備故障率、備件費用、運行成本和提高產品質量方面效果顯著，為新品種鋼、高附加值產品的開發提供了設備基礎，同時在國內同行業同種設備的企業中具有廣闊的推廣前景。