步進(jìn)式加熱爐滑塊脫落原因分析及對策

汪俊輝

摘要：步進(jìn)式加熱爐因其熱效率高、加熱質(zhì)量好、操作靈活方便、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于棒線材生產(chǎn)系統(tǒng);同時(shí)其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率較高，往往因?yàn)橐粋€(gè)小的設(shè)備故障或操作不當(dāng)就會造成較長時(shí)間停產(chǎn)。水梁滑塊脫落是步進(jìn)式加熱爐常見的故障之一，本文重點(diǎn)對步進(jìn)式加熱爐水梁端部滑塊脫落原因進(jìn)行分析并提出處理對策。

關(guān)鍵詞：步進(jìn)式加熱爐;滑塊脫落;處理對策

一、簡介

冷水江鋼鐵責(zé)任有限公司高線車間加熱爐采用步進(jìn)式加熱爐，由北京神霧公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、安裝，爐膛有效長度24.5米，爐膛寬度9.6米，側(cè)進(jìn)側(cè)出;爐內(nèi)共有7組水梁，其中固定梁4組、活動梁3組，固定梁與活動梁間隔布局。自2009年投產(chǎn)后，加熱爐發(fā)生過多次因滑塊脫落而被迫停爐的事件，每次停爐需3-5天時(shí)間，嚴(yán)重時(shí)一年內(nèi)出現(xiàn)過三次滑塊脫落的情況，被迫停爐檢修超過12天，嚴(yán)重影響生產(chǎn)作業(yè)率。水梁滑塊脫落后，活動梁抬升高度不夠，無法順利將鋼坯移至出爐懸臂輥道上，且滑塊無法在線處理，只能停爐檢修。

水梁前端第一個(gè)滑塊采用滿焊，中間滑塊采用四塊騎卡固定。因中間滑塊固定強(qiáng)度有限，當(dāng)水梁前端第一個(gè)滑塊脫落后，后續(xù)滑塊很容易連續(xù)脫落。根據(jù)我廠實(shí)際使用情況，滑塊脫落主要發(fā)生在出爐側(cè)。因此，本文重點(diǎn)對出爐側(cè)水梁前端第一個(gè)滑塊脫落的原因進(jìn)行分析并提出處理對策。

二、滑塊脫落原因分析及處理對策

2.1、出爐側(cè)活動梁端部滑塊脫落

（1）原因分析：

a、爐體設(shè)計(jì)、安裝時(shí)存在缺陷。活動梁端面至出爐側(cè)端墻的距離不符合圖紙尺寸要求，設(shè)計(jì)時(shí)，活動梁端面至出爐側(cè)端墻的距離為483mm，而現(xiàn)場實(shí)際尺寸僅420mm左右;當(dāng)出現(xiàn)擠鋼時(shí)不可避免的會對滑塊或懸臂輥頭造成損傷。且水梁前端第一塊滑塊為長方形，僅水平方向有焊縫，滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。

b、鋼坯入爐時(shí)定位不準(zhǔn)確，鋼坯刮擦爐墻;或步進(jìn)梁存在嚴(yán)重跑偏現(xiàn)象。當(dāng)鋼坯步進(jìn)至出爐側(cè)時(shí)，鋼坯與出爐中心線嚴(yán)重不平行;此時(shí)鋼坯已無法正常出爐，在不停爐處理的情況下，只能手動操作活動梁擠鋼，將鋼坯緩慢地往懸臂輥道上擠，不可避免地對活動梁端部滑塊造成損傷。

c、程序聯(lián)鎖保護(hù)不完善，出鋼操作不規(guī)范。加熱爐手動出鋼程序沒有對活動梁位置進(jìn)行鎖定，活動梁處于高位或中位時(shí)，懸臂輥道仍能夠轉(zhuǎn)動。手動出鋼過程中，若活動梁滑塊頂面高于懸臂輥輥面，則鋼坯在活動梁滑塊上拖動，造成滑塊損傷。

（2）處理對策：

a、對活動梁端部滑塊進(jìn)行改進(jìn)并增加活動梁端面至端墻的距離。

活動梁改造示意圖如下圖所示。

對水梁前端第一塊滑塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。將方形滑塊改成“L”形滑塊，水平方向與垂直方向都采用滿焊，增加了焊縫長度，焊條采用A407不銹鋼焊條，焊接前對焊條進(jìn)行預(yù)熱。焊前制定詳細(xì)的焊接規(guī)程并進(jìn)行焊接工藝評定，嚴(yán)格進(jìn)行焊中質(zhì)量控制與焊后質(zhì)量檢驗(yàn)。

通過計(jì)算修改活動梁到端墻的距離。改造前，H1的圖紙尺寸為483mm，而實(shí)際H1僅420mm左右。活動水梁水平橫移步距設(shè)定為300mm，鋼坯寬度為165mm，懸臂輥輥肩到端墻的距離為60mm;因此，活動梁端面到端墻的距離應(yīng)不小于525mm。根據(jù)計(jì)算結(jié)果對活動水梁進(jìn)行改造，改造后H2尺寸為525mm。

b、完善程序，增加對手動出鋼的連鎖保護(hù)。只有當(dāng)步進(jìn)梁彽于中位時(shí)，懸臂輥道才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免出鋼過程中，鋼坯在活動梁上拖動而對滑塊造成損傷。

c、調(diào)整定位推桿，使定位推桿推出位置基本一致，并根據(jù)爐膛有效長度及爐內(nèi)鋼坯數(shù)量計(jì)算并調(diào)整橫移步距的設(shè)定值，盡可能減少半步;出現(xiàn)半步時(shí)，應(yīng)及時(shí)修正。

d、當(dāng)爐內(nèi)鋼坯跑偏時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查調(diào)整。首先對鋼坯入爐后的初始定位進(jìn)行檢查。若初始定位準(zhǔn)確，則應(yīng)及時(shí)檢查爐底鋼結(jié)構(gòu)有無變形、各側(cè)向定位輪間隙、各導(dǎo)軌面磨損程度、各導(dǎo)輪磨損情況、導(dǎo)輪軸承是否損壞、步進(jìn)液壓系統(tǒng)、抬升與橫移油缸及其連接件間隙等。

爐內(nèi)鋼坯跑偏分橫向跑偏與縱向跑偏，橫向跑偏即鋼坯偏離爐體中心線往兩側(cè)爐墻移動，跑偏嚴(yán)重時(shí)會刮擦側(cè)墻;縱向跑偏即鋼坯偏離進(jìn)出爐中心線，鋼坯到達(dá)出爐側(cè)時(shí)，鋼坯一端已經(jīng)到了正常出鋼位，另一端仍在爐內(nèi)水梁上。對于鋼坯跑偏問題應(yīng)引起足夠重視，應(yīng)針對不同的現(xiàn)象進(jìn)行分析，重點(diǎn)對爐底各機(jī)械部件進(jìn)行詳細(xì)檢查，找出具體原因并進(jìn)行調(diào)整處理。

2.2、 出爐側(cè)固定梁端部滑塊脫落

（1）原因分析：

a、固定梁端面到懸臂輥端面間距過大。設(shè)計(jì)時(shí)固定梁端面至懸臂輥端面距離為83mm;當(dāng)懸臂輥輥頭移位后，該間距達(dá)到了120mm，很容易造成卡鋼。當(dāng)鋼坯僅部分位于出爐懸臂輥前端時(shí)，操作工沒有及時(shí)通過半步修正，出鋼過程中鋼坯往爐內(nèi)側(cè)翻，卡在懸臂輥道與固定梁之間，造成滑塊損傷。

b、固定梁前端滑塊結(jié)構(gòu)及焊縫不合理。

c、倒坯入爐過程中鋼坯往爐內(nèi)跑偏，撞擊固定梁滑塊，至其損傷甚至脫落。

d、爐內(nèi)鋼坯跑偏，鋼坯偏離出爐中心線，出鋼過程中，鋼坯在固定梁上拖動，造成滑塊損傷。

（2）處理對策：

a、對固定梁前端第一塊滑塊進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)方案與活動梁前端滑塊改進(jìn)方案一致，增加焊縫長度，提高焊接強(qiáng)度。

b、縮短固定梁端面至懸臂輥端面的距離。對固定梁進(jìn)行加長，減少固定梁與懸臂輥間的間隙，避免卡鋼。

c、調(diào)整懸臂輥輥面標(biāo)高。懸臂輥輥頭頂面標(biāo)高應(yīng)稍高于固定梁滑塊頂面標(biāo)高，輥頭磨損時(shí)應(yīng)時(shí)調(diào)整或更換。

d、爐內(nèi)鋼坯跑偏時(shí)應(yīng)及時(shí)檢查調(diào)整。爐內(nèi)鋼坯跑偏的具體原因分析與調(diào)整方法在此不再詳細(xì)介紹。

三、結(jié)語

通過對可能造成水梁端部滑塊脫落的各種原因進(jìn)行分析并進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)后，已基本解決了出爐側(cè)水梁端部滑塊脫落的問題。但加熱爐爐內(nèi)溫度高，滑塊本身的燒損及焊縫燒損開裂也會造成滑塊脫落，需要定期停爐對滑塊及其焊縫進(jìn)行檢查處理。加熱爐是一套復(fù)雜且對操作要求高的系統(tǒng)設(shè)備，需要引起足夠的重視，隨著加熱爐使用年限的增加，各機(jī)械部件的磨損不斷加劇，隨時(shí)都會有新的問題發(fā)生，需要加強(qiáng)維護(hù)，規(guī)范操作，積累經(jīng)驗(yàn)，才能保障加熱爐的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙俁， 秦勉， 馬光宇，等. 步進(jìn)式加熱爐支撐梁滑塊選型及應(yīng)用研究[C]// 第九屆中國金屬學(xué)會青年學(xué)術(shù)年會論文集. 2018.

[2] 王慶祁. 步進(jìn)式加熱爐水梁與耐熱滑塊的焊接[J]. 漣鋼科技與管理（4期）：20-23.