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中厚板熱處理機(jī)組拋丸機(jī)故障分析與改進(jìn)
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編輯：拋丸機(jī)發(fā)表時(shí)間：2015-09-14 09:55:13
摘要：針對(duì)中厚板熱處理機(jī)組拋丸機(jī)主要故障進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的設(shè)備改進(jìn)措施。通過(guò)更新新箱體、加裝高壓風(fēng)裝置、調(diào)整拋射角度、散化彈丸分離等改進(jìn)措施后，有效降低了拋丸機(jī)故障，滿(mǎn)足了熱處理生產(chǎn)需求。
0、前言：
國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)熱處理生產(chǎn)線(xiàn)絕大部分均采用進(jìn)口拋丸機(jī)，國(guó)內(nèi)拋丸機(jī)的技術(shù)水平與國(guó)外同行相差甚大，甚至是質(zhì)的差距。安鋼中厚板熱處理線(xiàn)配套的拋丸機(jī)組采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，同樣存在著故障率高，拋丸質(zhì)量差等等“通病”，高頻率的設(shè)備故障，高強(qiáng)度的搶修作業(yè)、高消耗的備件材料費(fèi)用，嚴(yán)重制約著熱處理線(xiàn)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品效益。通過(guò)不斷設(shè)備改造和摸索，有效緩解了高發(fā)的故障對(duì)熱處理鋼板生產(chǎn)的影響，備件、材料費(fèi)用驟減，工人勞動(dòng)強(qiáng)度明顯下降，工作積極性提高，拋丸機(jī)工作效率得到了保障。
鋼板熱處理生產(chǎn)線(xiàn)是安鋼集團(tuán)公司3500 mm爐卷機(jī)組和2800 mm中厚板機(jī)組的后續(xù)生產(chǎn)線(xiàn)，主要目的是進(jìn)一步擴(kuò)大公司板材產(chǎn)品品種范圍、提高產(chǎn)品檔次，提升盈利水平，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。品種涉及鍋爐容器板、橋梁板、高強(qiáng)板、低合金和船板等5個(gè)系列，40多個(gè)牌號(hào)的正火和回火板。拋丸機(jī)作為熱處理線(xiàn)的第一道工序，直接影響熱處理產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。
2、拋丸機(jī)組成參數(shù)：
2、拋丸機(jī)組成參數(shù)：
拋丸機(jī)主要部件包括:拋丸器、拋打室、清理室、室內(nèi)輸送輥道與進(jìn)出料輸送輥道、彈丸循環(huán)系統(tǒng)、吹掃機(jī)構(gòu)、除塵系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。主要設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表1.
3、主要故障及原因分析：
安鋼中厚板熱處理線(xiàn)配套的拋丸機(jī)自2009年投產(chǎn)以來(lái)，一直是熱處理生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)，因拋丸機(jī)導(dǎo)致停產(chǎn)的情況時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了熱處理線(xiàn)的生產(chǎn)效率、工人的勞動(dòng)積極性和產(chǎn)品效益。高頻率的設(shè)備故障，高強(qiáng)度的搶修作業(yè)、高消耗的備件材料費(fèi)用。在及時(shí)解決了“三高”的前提下，仍然無(wú)法保證拋丸后鋼板的表面質(zhì)量，并且拋打室上、下室體板出現(xiàn)嚴(yán)重的“下陷”變形。下沉量達(dá)到25 mm之多，根本無(wú)法滿(mǎn)足熱處理線(xiàn)的生產(chǎn)需要，造成了大量的不合格產(chǎn)品和協(xié)議材。
3. 1、拋打室箱體震動(dòng)大：
拋打室就如同人的胸腔，其正常與否直接影響整臺(tái)拋丸機(jī)的工作效果。因?yàn)閽伌蚴以谠O(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有充分考慮其八個(gè)拋丸器的工作震動(dòng)負(fù)荷，經(jīng)常與拋丸器產(chǎn)生共振。這種非正常震動(dòng)的出現(xiàn)是導(dǎo)致拋打室箱體撕裂、拋丸器葉片打碎、護(hù)板斷裂、室體護(hù)板擊穿、拋頭軸承高溫?zé)龤А⑹殷w輥折斷、拋頭漏丸粒、拋頭皮帶斷裂等事故的直接原因。這些故障的發(fā)生帶來(lái)一系列問(wèn)題:①更換備件，提高生產(chǎn)成本，加重維修工的勞動(dòng)強(qiáng)度。②影響大量生產(chǎn)時(shí)間，降低拋丸機(jī)的工作率。③造成大量丸粒堆積，污染而無(wú)法回收利用等等。
3.2、清丸不徹底：
清掃區(qū)是清掃被拋丸后的工件表面丸粒和灰塵的區(qū)域。被拋丸后的工件表面會(huì)殘留有丸粒和灰塵，如不清理干凈，一是會(huì)帶進(jìn)系統(tǒng)循環(huán)使用的丸粒，影響拋丸;二是會(huì)因?yàn)楣ぜ砻娌桓蓛魰?huì)增加丸粒損耗，三是不干凈鋼板通過(guò)爐底輥時(shí)會(huì)在爐底輥表面生產(chǎn)渣瘤，四是矯直時(shí)會(huì)有丸粒壓入鋼板表面，產(chǎn)生質(zhì)量缺陷和異議。在清掃區(qū)內(nèi)設(shè)有刮板、清丸滾刷和清掃風(fēng)機(jī)。來(lái)對(duì)平直鋼板表面進(jìn)行三級(jí)清理。但是對(duì)于回火挽救材瓢曲板的拋丸處理，三道清理工序過(guò)后還會(huì)有丸粒在鋼板表面殘留。
3. 3、拋丸器安裝位置不當(dāng)：
拋丸器為拋丸機(jī)核心部件，是對(duì)工件進(jìn)行拋丸處理的關(guān)鍵部分，工件處理的質(zhì)量好壞和工作效率主要取決于拋丸器。本系統(tǒng)要求處理鋼板速度為1 m/min一6 m/min，工作制為24 h。因此對(duì)拋丸器的要求非常高。本拋丸器為電機(jī)直聯(lián)，配用45 kW變頻調(diào)速電機(jī)，采用雙輪、丸粒加速器(工作效率和工作質(zhì)量是普通的1.5倍以上)，但是拋丸器拋丸速度1750轉(zhuǎn)/min，拋射角不可調(diào)整，拋丸器是用電焊直接焊在箱體之上，極易與箱體產(chǎn)生共振。因此本拋丸在生產(chǎn)過(guò)程中一旦共振震動(dòng)較大，葉片、護(hù)板打碎就會(huì)發(fā)生，而且造成連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致8個(gè)拋丸器全部報(bào)廢。
3.4、彈丸循環(huán)不暢：
拋丸機(jī)正常作業(yè)彈丸為循環(huán)使用，在對(duì)鋼板表面拋打的過(guò)程中，大量的氧化鐵皮粉塵混入循環(huán)彈丸中造成彈丸含灰量大，而彈丸循環(huán)系統(tǒng)中分離器螺旋靠近提升機(jī)料斗一側(cè)，彈丸流量很大且由于含灰原因散化程度低，極易將拋丸器的彈丸管道和出灰口堵塞造成彈丸循環(huán)不暢。
4、改進(jìn)措施：
4. 1、設(shè)計(jì)更換新箱體：
為了徹底解決箱體震動(dòng)大的難題，自己設(shè)計(jì)制造了一部厚重結(jié)實(shí)的新箱體，改造后的拋打室鋼板厚度由原來(lái)的12 mm加厚到25 mm，并采用高強(qiáng)度的AH80DB板為材料，以加大其自重，防止不必要的震動(dòng)，并且在地腳處加焊加強(qiáng)筋，大幅度提高箱體的穩(wěn)定性。對(duì)箱體內(nèi)414塊室體護(hù)板從新布置找平，防止室體護(hù)板因震動(dòng)而開(kāi)焊、震裂。
4. 2、加裝高壓風(fēng)裝置：
在拋丸機(jī)吹掃室內(nèi)加裝了一步高壓風(fēng)吹掃裝置，在拋丸機(jī)輸出輥道上加裝一套清丸滾刷，通過(guò)雙重吹掃和刷丸，如圖1所示。這個(gè)雙保險(xiǎn)使鋼板表面不再有丸粒殘留，既提升拋丸質(zhì)量，又保護(hù)了爐底車(chē)?yán)ズ统C直輥。
圖1改造前后清理室示意圖
4. 3、拋丸器拋射角做到可調(diào)整:
重新設(shè)計(jì)箱體上的8個(gè)拋丸器固定方式，由焊接到箱體上改為螺絲固定到箱體上，并在固定處加裝減震墊，這樣不但可以實(shí)現(xiàn)減震效果，還可以隨時(shí)通過(guò)調(diào)整，改變拋丸器的拋射角，達(dá)到提高拋丸質(zhì)量的目的。操作人員在巡檢時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)拋丸器震動(dòng)異常，就可以通過(guò)調(diào)整拋射角，來(lái)降低拋丸器的震動(dòng)幅度，不與箱體產(chǎn)生共振。改造后的角度更平穩(wěn)、可靠、丸粒更多的打在鋼板上(如圖2所示)。
圖2拋射角調(diào)整前后示意圖
4. 3、增設(shè)彈丸散化分離設(shè)備：
在分離器螺旋靠近提升機(jī)一側(cè)與彈丸管道進(jìn)口間增設(shè)一個(gè)V型篩網(wǎng)和振動(dòng)設(shè)備。V型篩網(wǎng)的篩網(wǎng)一面對(duì)分離器螺旋出來(lái)的彈丸進(jìn)行篩選，篩選后的彈丸流入拋丸器管道進(jìn)口，塵灰落在V型篩網(wǎng)鋼板的另一側(cè)，利于除塵系統(tǒng)將篩分出來(lái)的塵灰及時(shí)排除。振動(dòng)設(shè)備電機(jī)帶動(dòng)偏心輪旋轉(zhuǎn)，偏心輪帶動(dòng)篩網(wǎng)平行移動(dòng)，增強(qiáng)其過(guò)濾效果，以達(dá)到防止循環(huán)彈丸結(jié)團(tuán)，增強(qiáng)散化彈丸的作用來(lái)保障彈丸循環(huán)的連續(xù)性。
5、改進(jìn)效果：
通過(guò)對(duì)中厚板熱處理機(jī)組拋丸機(jī)高發(fā)故障和拋丸效果不佳問(wèn)題的技術(shù)改進(jìn)，強(qiáng)化將彈丸以很高的速度和一定的角度拋射到鋼板表面，確保拋丸機(jī)在高載荷條件下，各部件的疲勞強(qiáng)度得到大幅度改善，實(shí)際運(yùn)行情況表面效果良好，使拋丸機(jī)的工作效率得到保障。
1)改善動(dòng)態(tài)特性起到拋丸機(jī)運(yùn)行減振效果，避免機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生較大的動(dòng)載荷和噪聲，把有害的機(jī)械振動(dòng)的影響減到最小，從而增強(qiáng)了機(jī)械設(shè)備的工作性能和使用壽命[3]。以前的多發(fā)事故，如葉片打碎、護(hù)板斷裂、軸承高溫?zé)龤?、室體輥折斷、拋頭漏丸粒、拋頭皮帶斷裂、拋打室箱體開(kāi)裂、各個(gè)螺旋折斷等明顯減少，既提高了拋丸機(jī)的作業(yè)率，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，保證了熱處理線(xiàn)生產(chǎn)的順行。
2)確保拋丸的清理恒定一致的同時(shí)，被拋丸清理的鋼板表面也沒(méi)有殘余丸料豁著，避免了粉塵到處飛揚(yáng)或滯留在機(jī)器內(nèi)，影響了設(shè)備的運(yùn)行。同時(shí)作為鋼板熱處理爐爐底輥的保障設(shè)備，不但可以保證鋼板的下表面質(zhì)量，減少熱處理后鋼板(特別是,40 mm厚規(guī)格)的下表面輥印的形成，產(chǎn)生質(zhì)量異議，而且可以降低熱處理爐爐底輥的結(jié)瘤量，延長(zhǎng)爐底輥的使用壽命。
3)拋丸器的選用及布置更為合理，提高了彈丸的利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證了鋼板表面的清理效果，提高了清理效率，獲得了滿(mǎn)意的清理質(zhì)量，還減少了對(duì)室體護(hù)板的磨損。
4)極大降低了拋丸機(jī)故障率、減低了備件、材料費(fèi)用、減少職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障了熱處理線(xiàn)的穩(wěn)定順行。通過(guò)故障統(tǒng)計(jì)對(duì)比及備件消耗可以更直觀(guān)的反應(yīng)出實(shí)際情況(見(jiàn)表2) 。
表2故障統(tǒng)計(jì)對(duì)比及備件消耗情況
6、結(jié)語(yǔ)：
通過(guò)對(duì)中厚板熱處理機(jī)組拋丸機(jī)故障進(jìn)行分析和技術(shù)改進(jìn)，解決了安鋼熱處理鋼板生產(chǎn)的瓶頸環(huán)節(jié)，使拋丸機(jī)在安鋼中厚板熱處理線(xiàn)生產(chǎn)中，發(fā)揮了巨大的作用。鋼板表面經(jīng)過(guò)拋丸，使之獲得均勻一致的金屬光澤，以提高鋼材的涂飾質(zhì)量與防腐效果。采取低投入的設(shè)備改造，有效的保障了設(shè)備的高效率運(yùn)行、降低了備件、材料成本的投入。有效實(shí)現(xiàn)了低成本運(yùn)行，在同類(lèi)型熱處理生產(chǎn)線(xiàn)中進(jìn)行推廣，對(duì)國(guó)內(nèi)拋丸機(jī)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，都具有積極的意義。
本文來(lái)源青島華盛泰拋丸機(jī)：http://m.lyhl180.com/news/1201.html
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