步偉濤

（河北鋼鐵集團(tuán)宣鋼公司二鋼軋廠，河北 宣化 075100）

宣鋼型材生產(chǎn)線是宣鋼實(shí)施新產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略、提升裝備水平、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)工程之一。于2007 年6 月投產(chǎn)，投產(chǎn)后逐步開發(fā)了φ50mm～φ110mm 十四個規(guī)格圓鋼，16#、20#兩個規(guī)格槽鋼，8#～20#九個規(guī)格角鋼、和25#、29#、36#三個規(guī)格礦用U 型鋼。主要鋼種為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼。目前該生產(chǎn)線以生產(chǎn)角鋼為主，且角鋼的產(chǎn)量占總產(chǎn)量的80%以上。

目前型材作業(yè)區(qū)設(shè)備系統(tǒng)已經(jīng)不能夠滿足生產(chǎn)的需求，為了滿足生產(chǎn)需求必須對設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，于是對設(shè)備系統(tǒng)制約生產(chǎn)的各方面問題進(jìn)行總結(jié)，并針對各問題制定了改進(jìn)方案，以便提高生產(chǎn)效率，增加經(jīng)濟(jì)效益[1]。

1 設(shè)備系統(tǒng)存在的問題

1.1 冷鋸機(jī)設(shè)備存在的問題

冷鋸機(jī)已經(jīng)連續(xù)使用多年，設(shè)備工作環(huán)境惡劣，冷鋸的事故率高，嚴(yán)重的影響了生產(chǎn)節(jié)奏，降低了生產(chǎn)效率。

（1）原冷鋸行走定位方式是V 輪配合V 軌，定位不夠精確，而且上滑座相對位置較低，V 軌一旦出現(xiàn)螺栓松動等現(xiàn)象不易發(fā)現(xiàn)，而且維修難度大。

（2）原冷鋸上下滑座是靠滑塊連接固定，滑塊容易松動，滑塊松動后鋸子就容易栽頭，V 軌容易蹭到下滑座，甚至造成無法進(jìn)鋸。

（3）原冷鋸電機(jī)與齒輪箱是靠柱銷接手連接的，中間的尼龍銷不易安裝，鋸子震動較大就容易出現(xiàn)切銷子的情況發(fā)生，而且這種連接方式需要接手找正，精度要求較高，偏差在0.3mm 以上就容易造成鋸子震動過大，所以每次緊地腳都需要對電機(jī)找正需要約2 小時時間。

（4）原冷鋸電機(jī)與齒輪箱距離較近，出鋸后造成重心靠前，后部滑塊受力較大，磨損較嚴(yán)重，前方支持輪受下壓力較集中且力量較大，使前支持輪的使用壽命大大降低，增加了備件費(fèi)用，更換一次支持輪需要吊起上滑座，然后更換支持輪，更換一次支持輪大約需要6 小時，鋸頭側(cè)支持輪大約只能使用2 個月，不倫從檢修時間，還是備件的使用上都是極大的浪費(fèi)。

（5）原冷鋸上滑座是一個箱體，后半部是稀油箱，前半部是水冷箱，冷鋸鋸鋼時存在高頻震動，持續(xù)的高頻震動容易使稀油泵及電機(jī)地腳容易松動，松動后可能燒電機(jī)，電機(jī)燒毀后需要停機(jī)更換，每次更換電機(jī)大約需要1 小時。

1.2 定尺機(jī)設(shè)備存在問題

（1）原定尺機(jī)的橫移系統(tǒng)是由電機(jī)，鏈條，行走輪，軌道組成的，行走距離大，在行走過程中，南北兩臺電機(jī)會出現(xiàn)不同步現(xiàn)象，造成設(shè)備震動大，出現(xiàn)斷鏈條、燒電機(jī)、脫軌道、行走輪損壞等現(xiàn)象，恢復(fù)時間較長，更換電機(jī)需2小時，接鏈條需0.5小時，處理脫軌需0.5 小時，更換行走輪需2 小時。嚴(yán)重影響生產(chǎn)節(jié)奏。而且由鏈條帶動行走輪行走定位不夠精確，造成鋼材尺寸超差。

（2）原定尺機(jī)固定方式為定尺機(jī)本體與軌道滑塊之間靠8 根連桿連接，然后利用銷子與軌道固定，在長時間的撞擊下，造成軌道松動變形，拉桿變形，定尺機(jī)本體撕裂，設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定。每次檢修需對以上隱患處理4 小時，是對檢修時間及檢修人員極大的浪費(fèi)。而且銷子經(jīng)常變形，無法取出，嚴(yán)重影響生產(chǎn)節(jié)奏，每次處理1 小時[2,3]。

（3）原定尺機(jī)減震方式為碟簧減震，由于撞擊力較大，使用一段時間，碟簧碎裂，起不到減震作用，對定尺機(jī)本體與擋板造成較大的損壞。需每3 個月更換全部碟簧一次，每次更換120 片，每片280 元。每次更換需6 小時以上，勞動強(qiáng)度較大，維護(hù)困難。

（4）原定尺擋板升降方式為氣缸升降，雖然速度較快，但是存在的問題較大，經(jīng)常竄氣，造成在定尺時氣缸落不到位，或在過鋼時擋板，擋板自行下落，壓在成品材上，而且南北兩側(cè)氣缸升降不同步，造成擋板升降過程中卡死，恢復(fù)擋板需2小時以上，影響生產(chǎn)節(jié)奏。

軋機(jī)主機(jī)列電機(jī)的風(fēng)機(jī)用于給主電機(jī)降溫，原來的控制模式為主機(jī)列電機(jī)送電后，風(fēng)機(jī)即時啟動，主機(jī)列斷電后，延時3分鐘關(guān)閉。停送電由生產(chǎn)班主操臺控制。生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會有更換軋機(jī)、導(dǎo)衛(wèi)、打磨軋槽等工藝及設(shè)備停機(jī)時間，需要主操工將軋機(jī)停止，但主機(jī)列電機(jī)卻處于送電狀態(tài)，主機(jī)列電機(jī)的風(fēng)機(jī)也處于工作狀態(tài)，因此增加了電能消耗。原來，主電機(jī)的風(fēng)機(jī)只要主電機(jī)送電（軋機(jī)未工作、電機(jī)未工作的），風(fēng)機(jī)就轉(zhuǎn)動耗能。

即：主電機(jī)送電（不論電機(jī)是否工作）—風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動給主電機(jī)降溫—主電機(jī)停電—風(fēng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動。

2 設(shè)備系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)

2.1 冷鋸機(jī)改造技術(shù)內(nèi)容

對鋸機(jī)進(jìn)行整體升級改造，我們將平時生產(chǎn)中的問題匯總并逐條進(jìn)行優(yōu)化升級和改造。

（1）針對鋸機(jī)重量靠前造成的行走輪損壞，將鋸機(jī)上滑座加長使電機(jī)盡可能的靠后起到平衡齒輪箱的作用，同時加大了電機(jī)的功率從315KW 升級到500KW，不僅配重作用明顯，電機(jī)也更加耐用不會輕易燒電機(jī)。

（2）針對上下滑座的滑塊容易松動的問題，我們將滑塊改為壓輪，滑塊一旦尼龍板磨損就會產(chǎn)生一定量的間隙對鋸機(jī)有損害還加快了尼龍板的磨損，改為壓輪后可以隨時調(diào)節(jié)壓輪與上滑座之間的間隙，一旦發(fā)現(xiàn)有間隙只需要緊固壓輪螺栓即可。

（3）針對移動鋸行走的問題，齒條上容易積聚鐵屑，而且受力較大容易磨損，所以新鋸機(jī)改為側(cè)向齒條不積渣，不受鋸機(jī)向下的力，可以有效降低磨損延長使用壽命，提高設(shè)備的穩(wěn)定性。

（4）針對鐵屑在鋸機(jī)下方堆積的問題，我們在鋸罩下方增加一個溜槽，鋸切產(chǎn)生的鐵屑被溜槽收集不會飛濺到后方，對鋸機(jī)的行走輪等起到很好的保護(hù)作用，而且有利于改善現(xiàn)場環(huán)境，降低工人清理鐵屑的勞動強(qiáng)度。

（5）針對尼龍接手銷容易被切斷的問題，我們將接手改為鼓形齒的，提高設(shè)備穩(wěn)定性。

（6）針對液壓稀油系統(tǒng)不便維修點(diǎn)檢的問題，我們將原來各鋸機(jī)上的小液壓站統(tǒng)一建立成一個整體的液壓站并轉(zhuǎn)移到一層，一層的環(huán)境相對于鋸房內(nèi)環(huán)境要好，以便對與液壓站的保護(hù)、維修和點(diǎn)檢。

（7）稀油站原先的稀油箱就在鋸機(jī)上滑座內(nèi)，與上滑座一體，持續(xù)高頻震動使稀油泵及電機(jī)地腳容易松動，密封不嚴(yán)容易進(jìn)入雜物嚴(yán)重影響油品質(zhì)量，改造后將稀油站與鋸機(jī)分開，不受鋸機(jī)鋸切時震動的影響。

2.2 定尺機(jī)改造內(nèi)容

（1）橫移方式的改進(jìn)：以液壓缸為動力原件控制擋板的移動，運(yùn)行穩(wěn)定，液壓系統(tǒng)為目前較為精密的動力系統(tǒng)，極大的提高了定尺的精密程度。而且需求的行程較小，減少設(shè)備與底座之間的摩擦，提高設(shè)備使用壽命。

（2）擋板改為5 塊：增加擋板的數(shù)量后，調(diào)節(jié)距離可以減少行走距離，每隔1.5m 一塊擋板，需生產(chǎn)6m 到7m 之間的鋼材時，只需要在一米范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，然后升降6m 擋板即可，同理生產(chǎn)7m到8m 之間的鋼材時，調(diào)節(jié)后升降7m 擋板即可，依次類推每次調(diào)節(jié)范圍在一米以內(nèi)，然后選用不同的擋板即可，與以前一塊擋板相比，生產(chǎn)工藝要求調(diào)節(jié)尺寸時，調(diào)節(jié)的范圍減小了；同時因?yàn)閾醢鍞?shù)量增加了每塊擋板的撞擊次數(shù)相對與以前一塊擋板的時候大大減少了，提高了擋板的使用壽命。

（3）固定方式改進(jìn)：靠138 條螺栓與地面緊固，大大提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性，擋板的固定方式也由原來的銷子固定改為行走油缸及緩沖油缸和蓄能器固定，撞擊后鋼材的動能轉(zhuǎn)化到蓄能器內(nèi)，再由蓄能器釋放給緩沖油缸以阻尼的形式回位，使定尺機(jī)更加穩(wěn)定可靠。

（4）緩沖方式的改進(jìn)：把碟簧緩沖改為液壓緩沖裝置，由南北兩側(cè)緩沖液壓缸和蓄能器完成緩沖動作，液壓緩沖比機(jī)械式緩沖更加柔和，不會造成成品材撞到定尺擋板后的嚴(yán)重回彈，降低了定尺時間提高了定尺精度，液壓緩沖成本相比碟簧降低80%以上，維修保養(yǎng)所需的時間也可以減少到平均每年10 小時左右，提高了使用壽命，減少了維修費(fèi)用及維修時間。

（5）定尺擋板升降改進(jìn)：改為液壓缸升降后，升降過程中較平穩(wěn)，兩液壓缸較為同步，降低了擋板故障率。

2.3 主電機(jī)風(fēng)機(jī)電氣控制系統(tǒng)優(yōu)化

本次改造主要根據(jù)軋機(jī)、電機(jī)、風(fēng)機(jī)的工作條件進(jìn)行了關(guān)聯(lián)設(shè)置，優(yōu)化了控制系統(tǒng)，降低了電能消耗。具體方案如下：即：軋機(jī)轉(zhuǎn)動（電機(jī)工作）—風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動給主電機(jī)降溫—軋機(jī)停止（主電機(jī)停止工作）—風(fēng)機(jī)延時3 分鐘停止轉(zhuǎn)動。

圖1 改前定尺機(jī)示意圖

圖2 改后定尺機(jī)示意圖

2.4 設(shè)備改造前后效果對比

（1）改造后鋸機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)震動明顯減小，鋸切后鐵屑得到很好控制，鋸房內(nèi)環(huán)境得到很大的改善，工人需要清理的鐵屑氧化泥減少，勞動強(qiáng)度大大降低，極大的提高了生產(chǎn)效率。

（2）改造后定尺機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，因定尺機(jī)故障停機(jī)大大減少，簡化了崗位操作人員的改尺工序，降低了勞動強(qiáng)度，縮短了改尺時間，提高了作業(yè)率，定尺精度提高到毫米級別，杜絕了尺寸超差引起的質(zhì)量異議，提升了品牌形象和市場競爭力，贏得了買家的好口碑。

（3）改造完成后，在主電機(jī)非工作期間，風(fēng)機(jī)停止工作，減少了電能消耗，節(jié)約了能源消耗。

3 結(jié)語

宣鋼公司型材線設(shè)備系統(tǒng)的改造后，生產(chǎn)實(shí)踐證明大大減少了因設(shè)備事故、故障造成的停機(jī)，減少了風(fēng)機(jī)空轉(zhuǎn)電能消耗。為型材線的正常生產(chǎn)提供了有力保障，提升了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。通過設(shè)備系統(tǒng)的改造提高了研發(fā)人員的技術(shù)水平，增強(qiáng)了自信心，由于簡化了操作降低了勞動強(qiáng)度，激發(fā)了崗位操作人員的工作熱情。改造的多項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)同類型材生產(chǎn)線中具備較大的推廣價值。