離心鑄管機高溫作業(yè)區(qū)氣路改造

李 杰，張 研，樊永輝

（安鋼集團永通球墨鑄鐵管有限責任公司，河南 安陽455133）

安鋼集團永通球墨鑄鐵管有限責任公司（以下簡稱永通）于2018年投產4臺DN80-DN300高效離心機。該離心機生產線采用高架式生產，離心機生產在10 m高平臺生產，拔出的高溫鑄管通過升降機運送到零米地面，通過三組可升降的輥子將高溫管子運送到自動運輸鏈，再由運輸鏈輸送給退火爐。

1 設備現狀及存在的問題

離心鑄管生產中，1 450℃的高溫鐵水在極短時間之內隨著離心機的高速旋轉，在管模內壁形成6 mm壁厚的鑄管，離心鑄管在1 min內完成整個澆注、離心、拔管過程，從提升機轉運到運輸鏈的鑄管溫度在700～800℃。

離心機運輸鏈由三組可升降的輥子通過各自連接的氣缸的伸縮實現舉升回落動作，如圖1所示。

圖1 離心機運輸鏈

如圖2，原裝設備中，氣缸通過部件1旋轉調壓接頭（型號SL10-04）與部件2 PE氣管（Φ10 mm）連接。當有鑄管需要輸送到主運輸鏈上時，通過氣路系統(tǒng)的氣控換向閥（4V410-15）的作用向氣缸底部的氣管輸送壓縮空氣，此時3臺氣缸同時舉升，將輥子舉過軌道；當輥子到達最高點，啟動電機減速機，帶動傳動鏈條轉動，輥子隨即向前轉動，將成型的鑄管輸送至主運輸鏈；管子到達預先設定好的位置后，紅外線感應器感應，向氣控換向閥發(fā)出換向信號，此時氣控換向閥便向氣缸上部的氣管輸送壓縮空氣，3臺氣缸同時下降，管子落在主運輸鏈條上，經主運輸鏈條輸送至退火爐。氣缸上下接頭處安裝旋轉調壓接頭，其作用是調節(jié)進入氣缸的壓縮空氣的流量，從而控制氣缸舉升與下降的速度。下部調壓接頭氣流調大，可以提高輥子舉升速度，從而提高生產效率；然而隨著下部調壓接頭氣流量的增加，輥子下降時的排氣量會增加，從而會導致輥子下降過快損壞設備。同理，如果上部調壓接頭氣流調大，會加快輥子下降速度，雖然可以提高生產效率，同樣會對設備造成不可修復的損壞；如果將上部調壓接頭氣流量減小，可以減小輥子下降時的沖擊力從而保護設備不受損傷，但減小上部其流量的同時又會降低輥子舉升時的速度，降低設備的生產效率。綜上所屬，上下旋轉調壓接頭調節(jié)需相互平衡，氣流量調節(jié)最終達到的效果是在滿足生產節(jié)奏的前提下，3臺氣缸同步舉升下降，且輥子舉升下降平穩(wěn)高效。

圖2 Ⅰ局部放大

在實際生產中，舉升棍子運輸由升降機送下的高溫鑄管時，鑄管承口仍殘存著高溫砂芯，最高溫度可達400℃，高溫砂芯在管子運動過程中由于震動會從鑄管承口脫落，有時鑄管澆注的插口殘鐵環(huán)也會掉落。氣缸通過塑料調氣接頭與Φ10PE氣管連接，高溫砂芯經常掉落在不耐高溫的PE氣管上，瞬間將氣管燒穿，造成氣管漏氣，氣壓降低造成氣缸無法正常舉升，而在感應限位的控制下無法自動運管，而另外兩個輥子正常舉升，限制整條運輸鏈運轉。由于拉出的管無法正常輸送，平臺的4臺離心機被迫待機。不僅氣管容易燒穿，連接氣缸的調壓接頭也常常燒壞漏氣。據統(tǒng)計，每班8 h生產中對氣路系統(tǒng)的維修平均要進行10次，嚴重影響了高效生產。

2 改造過程

永通想通過加強防護的方法來應對高溫砂芯和殘鐵環(huán)對氣路系統(tǒng)的破壞。永通嘗試過線纜防護皮包裹，嘗試過穿風壓管防護。這兩項措施雖然能夠對大部分氣管進行防護，但是無法將氣管和調壓機頭百分百與外界隔離。塑料調壓接頭仍然會被燒壞漏氣，氣管與調壓接頭連接處因無法包裹仍然會被砂芯燒穿，而且高溫砂芯破碎后的細沙極具流動性，它能夠從防護端口進入到防護中間，對防護中間的氣管造成破壞，恰恰是這些漏氣點無法第一時間進行發(fā)現，要對其維修更需將防護拆除，這對及時維修制造了困難。

生產效率亟待提高，永通意識到必須對氣缸的供氣系統(tǒng)進行徹底地改造，杜絕跑冒滴漏的發(fā)生，降低舉升輥子的故障率，提高離心機生產線的生產率。

最終，永通提出了改造方案，如圖3。為了應對高溫砂芯和殘鐵環(huán)，選用了部件4外編鋼絲油管替代原來的PE氣管（見圖4）；選用相應的部件3油管接頭與氣缸連接，放棄了原先不耐高溫的塑料材質的旋轉調壓接頭，在油管前端增加了單向節(jié)流閥以代替旋轉調壓接頭的調節(jié)氣流的功能。改造后的氣路，不僅具備了原先的氣流調節(jié)功能，保證了運輸輥的平穩(wěn)運行，并且系統(tǒng)中的所有零部件均為耐高溫的金屬材質，即使是400℃的砂芯，甚至是600℃高溫的殘鐵環(huán)直接掉落在系統(tǒng)上也不會有絲毫的燒穿漏氣。

圖3 改造后的離心機運輸鏈

圖4 Ⅱ局部放大

3 結語

通過此次改造，運輸輥的不耐高溫的氣路系統(tǒng)完全由耐高溫的金屬氣路系統(tǒng)所代替。此項改造實施以來，沒有一根“鎧甲氣管”被燒穿，因供氣原因的故常徹底解決，大大提升了離心機的生產效率。