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中厚板熱處理機組拋丸機故障分析與改進
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編輯：拋丸機發(fā)表時間：2015-09-14 09:55:13
摘要：針對中厚板熱處理機組拋丸機主要故障進行了分析，提出了相應(yīng)的設(shè)備改進措施。通過更新新箱體、加裝高壓風裝置、調(diào)整拋射角度、散化彈丸分離等改進措施后，有效降低了拋丸機故障，滿足了熱處理生產(chǎn)需求。
0、前言：
國內(nèi)鋼鐵企業(yè)熱處理生產(chǎn)線絕大部分均采用進口拋丸機，國內(nèi)拋丸機的技術(shù)水平與國外同行相差甚大，甚至是質(zhì)的差距。安鋼中厚板熱處理線配套的拋丸機組采用國產(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，高強度的搶修作業(yè)、高消耗的備件材料費用，嚴重制約著熱處理線的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品效益。通過不斷設(shè)備改造和摸索，有效緩解了高發(fā)的故障對熱處理鋼板生產(chǎn)的影響，備件、材料費用驟減，工人勞動強度明顯下降，工作積極性提高，拋丸機工作效率得到了保障。
鋼板熱處理生產(chǎn)線是安鋼集團公司3500 mm爐卷機組和2800 mm中厚板機組的后續(xù)生產(chǎn)線，主要目的是進一步擴大公司板材產(chǎn)品品種范圍、提高產(chǎn)品檔次，提升盈利水平，增強企業(yè)的市場競爭力。品種涉及鍋爐容器板、橋梁板、高強板、低合金和船板等5個系列，40多個牌號的正火和回火板。拋丸機作為熱處理線的第一道工序，直接影響熱處理產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。
2、拋丸機組成參數(shù)：
2、拋丸機組成參數(shù)：
拋丸機主要部件包括:拋丸器、拋打室、清理室、室內(nèi)輸送輥道與進出料輸送輥道、彈丸循環(huán)系統(tǒng)、吹掃機構(gòu)、除塵系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。主要設(shè)備參數(shù)見表1.
3、主要故障及原因分析：
安鋼中厚板熱處理線配套的拋丸機自2009年投產(chǎn)以來，一直是熱處理生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)，因拋丸機導致停產(chǎn)的情況時有發(fā)生，嚴重影響了熱處理線的生產(chǎn)效率、工人的勞動積極性和產(chǎn)品效益。高頻率的設(shè)備故障，高強度的搶修作業(yè)、高消耗的備件材料費用。在及時解決了“三高”的前提下，仍然無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)嚴重的“下陷”變形。下沉量達到25 mm之多，根本無法滿足熱處理線的生產(chǎn)需要，造成了大量的不合格產(chǎn)品和協(xié)議材。
3. 1、拋打室箱體震動大：
拋打室就如同人的胸腔，其正常與否直接影響整臺拋丸機的工作效果。因為拋打室在設(shè)計時沒有充分考慮其八個拋丸器的工作震動負荷，經(jīng)常與拋丸器產(chǎn)生共振。這種非正常震動的出現(xiàn)是導致拋打室箱體撕裂、拋丸器葉片打碎、護板斷裂、室體護板擊穿、拋頭軸承高溫燒毀、室體輥折斷、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)生帶來一系列問題:①更換備件，提高生產(chǎn)成本，加重維修工的勞動強度。②影響大量生產(chǎn)時間，降低拋丸機的工作率。③造成大量丸粒堆積，污染而無法回收利用等等。
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殘留有丸粒和灰塵，如不清理干凈，一是會帶進系統(tǒng)循環(huán)使用的丸粒，影響拋丸;二是會因為工件表面不干凈會增加丸粒損耗，三是不干凈鋼板通過爐底輥時會在爐底輥表面生產(chǎn)渣瘤，四是矯直時會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、清丸滾刷和清掃風機。來對平直鋼板表面進行三級清理。但是對于回火挽救材瓢曲板的拋丸處理，三道清理工序過后還會有丸粒在鋼板表面殘留。
3. 3、拋丸器安裝位置不當：
拋丸器為拋丸機核心部件，是對工件進行拋丸處理的關(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。因此對拋丸器的要求非常高。本拋丸器為電機直聯(lián)，配用45 kW變頻調(diào)速電機，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)過程中一旦共振震動較大，葉片、護板打碎就會發(fā)生，而且造成連鎖反應(yīng)，導致8個拋丸器全部報廢。
3.4、彈丸循環(huán)不暢：
拋丸機正常作業(yè)彈丸為循環(huán)使用，在對鋼板表面拋打的過程中，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、改進措施：
4. 1、設(shè)計更換新箱體：
為了徹底解決箱體震動大的難題，自己設(shè)計制造了一部厚重結(jié)實的新箱體，改造后的拋打室鋼板厚度由原來的12 mm加厚到25 mm，并采用高強度的AH80DB板為材料，以加大其自重，防止不必要的震動，并且在地腳處加焊加強筋，大幅度提高箱體的穩(wěn)定性。對箱體內(nèi)414塊室體護板從新布置找平，防止室體護板因震動而開焊、震裂。
4. 2、加裝高壓風裝置：
在拋丸機吹掃室內(nèi)加裝了一步高壓風吹掃裝置，在拋丸機輸出輥道上加裝一套清丸滾刷，通過雙重吹掃和刷丸，如圖1所示。這個雙保險使鋼板表面不再有丸粒殘留，既提升拋丸質(zhì)量，又保護了爐底車昆和矯直輥。
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)計箱體上的8個拋丸器固定方式，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，這樣不但可以實現(xiàn)減震效果，還可以隨時通過調(diào)整，改變拋丸器的拋射角，達到提高拋丸質(zhì)量的目的。操作人員在巡檢時一旦發(fā)現(xiàn)拋丸器震動異常，就可以通過調(diào)整拋射角，來降低拋丸器的震動幅度，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一側(cè)與彈丸管道進口間增設(shè)一個V型篩網(wǎng)和振動設(shè)備。V型篩網(wǎng)的篩網(wǎng)一面對分離器螺旋出來的彈丸進行篩選，篩選后的彈丸流入拋丸器管道進口，塵灰落在V型篩網(wǎng)鋼板的另一側(cè)，利于除塵系統(tǒng)將篩分出來的塵灰及時排除。振動設(shè)備電機帶動偏心輪旋轉(zhuǎn)，偏心輪帶動篩網(wǎng)平行移動，增強其過濾效果，以達到防止循環(huán)彈丸結(jié)團，增強散化彈丸的作用來保障彈丸循環(huán)的連續(xù)性。
5、改進效果：
通過對中厚板熱處理機組拋丸機高發(fā)故障和拋丸效果不佳問題的技術(shù)改進，強化將彈丸以很高的速度和一定的角度拋射到鋼板表面，確保拋丸機在高載荷條件下，各部件的疲勞強度得到大幅度改善，實際運行情況表面效果良好，使拋丸機的工作效率得到保障。
1)改善動態(tài)特性起到拋丸機運行減振效果，避免機械設(shè)備產(chǎn)生較大的動載荷和噪聲，把有害的機械振動的影響減到最小，從而增強了機械設(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、護板斷裂、軸承高溫燒毀、室體輥折斷、拋頭漏丸粒、拋頭皮帶斷裂、拋打室箱體開裂、各個螺旋折斷等明顯減少，既提高了拋丸機的作業(yè)率，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，保證了熱處理線生產(chǎn)的順行。
2)確保拋丸的清理恒定一致的同時，被拋丸清理的鋼板表面也沒有殘余丸料豁著，避免了粉塵到處飛揚或滯留在機器內(nèi)，影響了設(shè)備的運行。同時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，獲得了滿意的清理質(zhì)量，還減少了對室體護板的磨損。
4)極大降低了拋丸機故障率、減低了備件、材料費用、減少職工的勞動強度，保障了熱處理線的穩(wěn)定順行。通過故障統(tǒng)計對比及備件消耗可以更直觀的反應(yīng)出實際情況(見表2) 。
表2故障統(tǒng)計對比及備件消耗情況
6、結(jié)語：
通過對中厚板熱處理機組拋丸機故障進行分析和技術(shù)改進，解決了安鋼熱處理鋼板生產(chǎn)的瓶頸環(huán)節(jié)，使拋丸機在安鋼中厚板熱處理線生產(chǎn)中，發(fā)揮了巨大的作用。鋼板表面經(jīng)過拋丸，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)備的高效率運行、降低了備件、材料成本的投入。有效實現(xiàn)了低成本運行，在同類型熱處理生產(chǎn)線中進行推廣，對國內(nèi)拋丸機行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，都具有積極的意義。
本文來源青島華盛泰拋丸機：http://m.997che.com/news/1201.html
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