基于延長軋鋼設備在線周期的機械系統研究實踐

馬玲玲

（河鋼宣鋼二鋼軋廠，河北 宣化075100）

宣鋼正處于轉型升級的關鍵時期，面臨的市場競爭更激烈，面臨的挑戰困難更多，堅定不移實施創新驅動發展戰略，提升鋼鐵主業整體盈利水平，持續創新突破，將企業自身優勢、外部有利條件轉化為響亮的“河鋼宣鋼”品牌競爭力，加快轉型升級、綠色發展、高質量發展是我們應對市場競爭、應對困難挑戰的關鍵。

宣鋼二鋼軋廠軋線的工藝設計、設備裝備處于國內領先水平，設計產品包括直徑Φ14～90 mm的圓鋼和Φ20～50 mm的帶肋鋼筋。鑒于圓鋼[1]市場效益問題，三棒于2019年5月23日由圓鋼切改為螺紋鋼，主要生產Φ22 mm、Φ25 mm、Φ36 mm、Φ40 mm規格螺紋鋼，圓鋼生產工藝組織要點側重表面質量，螺紋鋼相對圓鋼表面質量要求相對較低，生產組織側重產量，因此提高設備使用周期是切改螺紋鋼生產后的主要目標。通過實施冷剪機械設備研究改造、收集鏈移鋼小車機械設備研究改造，延長設備在線周期，減少非計劃停機，提升作業率，促進宣鋼整體轉型升級和高質量發展[2]。

1 技術方案

1.1 冷剪剪刃限位機械設備改造研究

1.1.1 冷剪剪刃限位機械設備存在的問題

切改螺紋鋼生產后，冷剪剪刃使用壽命不足也是降低作業率指標的一方面因素，冷剪剪切時上剪刃受軋件反作用力T會產生橫向偏移，冷剪[2]剪刃滑枕襯板對剪刃橫向移動起限制作用，但達涅利設計襯板偏短，無法完全限制剪刃的橫向偏移，造成成品剪切斜面、毛刺等質量問題。

為此采取縮小剪刃間隙的方法提升剪切質量，帶來的問題就是剪刃使用壽命的降低，經常發生剪刃崩裂、變形等問題，最終影響作業時間。

1.1.2 冷剪剪刃限位機械設備改造研究解決方案

三棒冷剪下剪刃為固定剪刃，由上剪刃上下移動剪切鋼材，剪刃行程為210 mm，為解決剪刃偏移問題，我們選擇將襯板延長160 mm，起到限制剪刃偏移的目的。

1.1.3 冷剪剪刃限位機械設備改造研究實施

利用檢修三棒將襯板延長，延長襯板后，冷剪剪刃偏移量變小，可以適當調整剪刃間隙，提升剪刃使用壽命，如圖1所示。

圖1 剪刃襯板示意圖

1.2 收集鏈移鋼小車改造研究

1.2.1 收集鏈移鋼小車機械設備存在的問題

收集鏈帶[3]移鋼小車是把冷卻后的定尺材移動到鏈帶的關鍵設備。通過移鋼小車的上升、前進、下降、后退完成定尺材的輸送。棒材作業二區收集鏈帶分A、B兩區，每個區有兩個結構單元。每個結構單元由移動梁、5組移鋼小車（包括升降臂、固定臂、接鋼臂）組成，每組小車通過固定臂固定在移動梁上。移動梁未安裝傳動裝置，主要用來實現移鋼小車同步動作。每組移鋼小車有一個油缸，通過油缸伸縮帶動升降臂與升降底座之間的拉桿，實現接鋼臂的上升、下降。電機通過鏈傳動帶動其中左、中、右3組移鋼小車使移動梁整體左右移動，實現5組小車的同步前進、后退。小車固定臂上安裝有小車輪，小車輪直徑為120 mm，通過小車輪在支撐梁的滑道內行走，帶動整個單元在支撐梁上的左右移動，并僅依靠小車輪將整個結構單元與支撐底座進行聯接。

支撐梁長時間承受自重、整個結構單元的重量與定尺材的重量，支撐梁彎曲變形，小車輪極易從導槽脫落，導致移鋼小車落槽。不但影響正常軋制節奏，而且設備故障率高、處理難度大，如圖2所示。

圖2 移鋼小車輪裝配圖

1.2.2 收集鏈移鋼小車機械設備改造研究解決方案

結構單元在支撐梁的聯接與運行僅僅依靠小車輪，支撐梁[4]長期承重彎曲變形后，直接導致小車輪托槽，繼而導致移鋼小車落槽。解決結構單元的承重問題是解決移鋼小車落槽的關鍵因素。

1.2.3 收集鏈移鋼小車機械設備改造研究實施

在移動梁下方按照移動梁運行方向安裝固定軌道，用于支撐整個構件單元的重量。軌道一端與基礎設施固定，另一端與平移鏈固定梁固定。為保證固定軌道的穩固性，在固定軌道中心的下方安裝有立柱，避免了固定軌道承重變形。為了保證移動梁能夠在固定軌道行走靈活，在移動梁上與固定支架接觸的位置安裝導輪，依靠導輪的轉動使移動梁在固定支架水平運動。固定軌道解決了支撐梁承重問題，避免了支撐梁承重變形導致移鋼小車落槽，如圖3所示。

2 實施效果

冷剪剪刃限位機械設備改造實施后，在保證剪切質量的前提下，可以更加合理地調整剪刃間隙，剪刃在線使用壽命得到進一步提升，剪刃更換頻次由3天更換一副剪刃，延長到9天更換一副。

收集鏈移鋼小車機械設備改造實施后，小車輪脫槽次數1~2次/月，增加固定道軌后截止目前未出現移鋼小車輪脫槽事故。延長冷剪剪刃襯板，橫向偏移固定剪刃，進而提升剪刃使用壽命。對收集鏈移鋼小車增加固定軌道，減少了故障停機時間，提升了使用壽命。

圖3 移鋼小車改造示意圖

3 結論

基于延長軋鋼設備在線周期的機械系統研究實踐是宣鋼提產增效的關鍵環節之一，也是公司轉型升級生產經營方針的重要的一步，螺紋鋼的提產為宣鋼創造了新的效益點，提高了宣鋼產品的市場占有率，對同類型產線具有一定推廣價值。系統投運后取得了良好的效果，增加在線使用周期及減少設備故障時間，年可綜合節約30萬余元。