南钢高线厂滚动化改造(续俊)

高级技师资格考评论文 高线厂全线滚动化改造 1 高速线材厂全线滚动化改造高速线材厂全线滚动化改造 高线厂 续俊 摘要 摘要 南京钢铁集团有限公司高线厂在生产弹簧钢时由于导卫及工艺 件多为滑动形式 轧件表面不可避免地出现划伤问题 在对其原因进 行分析后 通过对相应设备进行滚动化改造 弹簧钢表面划伤的问题 基本解决 关键词 关键词 划伤 工艺件 线材 滚动化 1 1 前言前言 高速线材厂主体设备从意大利达涅利公司引进 1992 年建成投 产 年设计产量为 27 万吨 经数次改造轧制速度已经提高到 100m s 年生产能力已达 60 万吨以上 2007 年增上大盘卷生产线后 产品规格能覆盖到 5 5 40mm 主要品种有普通碳素结构钢 优 质碳素结构钢 合金结构钢 包括 Cr 系列 Mn 系列 CrMo 系列 CrMnMo 系列 CrMnTi 系 CrV 系列等 标准件用钢 焊接用钢 锚 链用钢 五金工具钢 轴承钢 弹簧用钢 钢纤维 钢帘线 易切削 钢 预应力用钢 冷镦钢等多个钢种 主要生产工艺流程为 坯料检验 上料 加热 高压水除磷 粗 轧 CV50 飞剪 中轧 预精轧 初冷水箱 CV20 飞剪 精轧 3 段 水冷箱 夹送辊 吐丝机 斯泰尔摩风冷线 集卷 检验 PF 线 打捆称重 卸卷 入库 粗轧 8 架轧机 610 1 540 3 450 2 420 2 0 轧 机为立式布置 1 7 轧机为水平两辊式 中轧 4 架轧机 420 4 全部为水平两辊式 预精轧 4 架轧机 340 4 为平 立交替布置 精轧机 10 架轧机 212 5 166 5 为平立交替布 置 孔型系统为箱 椭圆 圆 其中 0 1 轧机孔型为箱型 从 2 轧 机至 26 轧机孔型为椭圆 圆 在粗 中轧机组 2 4 6 8 10 机架后布置了扭转导卫装置 0 1 3 5 7 9 11 机架前 布置了滚动导卫装置 其余为滑动导卫装置 高级技师资格考评论文 高线厂全线滚动化改造 2 2 2 改造的必要性改造的必要性 2 1 设备缺陷 高线厂在当初设计时是以生产普碳钢线材为主 虽然经过数次技 术改造 但是针对品种钢生产的改造并不多 除孔型进行过优化外轧 机系统基本未动 粗中轧除 0 外仍然为二棍水平闭口式轧机 导卫 系统也没有太大的变化 在粗 中轧机组 2 4 6 8 10 机架 后布置了扭转导卫装置 0 1 3 5 7 9 11 机架前布置 了滚动导卫装置 其余为滑动导卫装置 予精轧 13 15 进口为滚 动导卫装置 其余为滑动导卫装置 精轧机 17 19 21 23 25 进口为滚动导卫 其余为滑动导卫装置 由于导卫及相关工艺件滚动体少 滑动件多 轧件和工艺件之间 多为滑动摩擦 大量的滑动摩擦容易产生火花 增加了轧件产生划伤 的可能性 这对生产高品质的线材产生了不利的影响 2 2 划伤对生产质量的影响 随着线材市场竞争日趋激烈 我厂生产的品种钢比例越来越高 客户对线材质量的要求也越来越高 特别是高品质弹簧钢表面质量 要求很高 不允许钢材表面有结疤 折叠 麻面 划伤等缺陷 我厂在弹簧钢的其他方面做得较好 但线材表面划伤方面很不稳定 弹簧钢的质量异议和用户抱怨 较多 在生产上调质停机时间长 不合格品高 成材率低等已严重影响了生产顺行及经济指标 弹簧 钢表面划伤已成为制约生产的瓶颈 如划伤不能有效解决还有可 能丢掉已有的弹簧钢市场 2 3 生产 38Si7 的要求 我厂生产的 38Si7 主要供给德国福斯罗公司 深加工为高速铁 路铁轨卡簧 目前我厂已成为福斯罗公司的主要供应商 所加工的 高速铁路铁轨卡簧已在 武广等高速铁路上使用 该产品质量要求 极高 要求线材表面不得有任何划伤等微小缺陷 我厂供给的 38Si7 表面划伤问题较多 福斯罗公司已数次提出抱怨 解决 高级技师资格考评论文 高线厂全线滚动化改造 3 38Si7 表面划伤问题已刻不容缓 随着国家扩大内需政策的深化实施 高速铁路铁轨卡簧市场需 求量成倍增长 38Si7 的生产将成为我厂主要效益增长点 38Si7 是 高端的弹簧钢产品 代表着弹簧钢生产的一流水品 能打好 38Si7 这一品牌将有力提升南钢高线的品牌形象 提升南钢高线产品的竞争 力 3 3 划伤产生的原因划伤产生的原因 3 1 粗中轧滑动导卫的影响 1 粗轧滑动进口导卫是由底板和两 块护板组成 中轧滑动进口导卫是将两块导板直接安装在导卫盒上 由楔块进行固定 滑动进口导卫的作用是使圆轧件顺利准确地进入下 一道轧制孔型 由于在导入过程中轧件头部和导卫内壁产生滑动摩擦 所以轧件头部不可避免产生了划伤 2 粗轧出口导卫是由底板和护 板组成 中轧出口导卫是由导卫客体和出口导管组成 其作用是将轧 件导出孔型并托举轧件尾部 由于轧件尾部轧出孔型后在重力作用下 下落和出口导卫下沿摩擦 所以轧件尾部不可避免地产生了划伤 3 2 预精轧滑动导卫的影响 1 预精轧滑动进口导卫是将两块导 板直接安装在导卫盒上 由螺丝进行固定 滑动进口导卫的作用是将 轧件头部正确导入孔型 在导入过程中轧件头部和导卫内壁产生滑动 摩擦 轧件头部不可避免产生了划伤 2 预精轧滑动出口导卫是由 导卫底座和出口导管组成 其作用是将轧件导出孔型并托举轧件尾部 在生产中由于轧件头尾都和导卫接触产生滑动摩擦 不可避免地造成 轧件的表面划伤 3 3 过桥的影响 在 CV50 和中轧之间设有一个 3 米长的过桥作为粗 轧向中轧的过度 在 0 和 1 之间有一个 2 米长的过桥作为立式 0 向 1 的过度 由于重力的作用在轧制过程中轧件始终和过桥底部摩擦造 成轧件表面的划伤 3 4 过度导槽的影响 生产线上有着较长距离的过度导槽 轧制中导 槽内壁和轧件产生摩擦造成了轧件表面的划伤 高级技师资格考评论文 高线厂全线滚动化改造 4 3 5 精轧机空过管的影响 在生产 7 17 规格时 BGV10 架轧机 不全部使用 不使用的机架要使用空过管 由于空过管的材质为钢质 在轧制中奥氏体的轧件常碰擦空过管壁而在轧件表面产生划伤 3 6 精轧机进口导卫的影响 在生产大规格线材 15 17mm 时由 于精轧机内只有两架投入使用 来料的抖动不易消除 成品导卫虽有 滚动导轮扶持但扶持效果不佳 在生产中轧件常和导卫甲板发生摩擦 产生划伤 3 7 吐丝机弯管的影响 我厂吐丝机为达涅利设备 顷角 13 轧 件经夹送辊夹持后需经出口弯管向下变向 13 进入吐丝机 夹送辊 出口弯管材质为耐磨钢 由于在弯管内变向 轧件和弯管的摩擦较大 很容易在轧件表面产生划伤 3 8 夹送辊进出口导卫的影响 夹送辊进出口导卫的材质为钢质 由于加送辊和精轧机距离有 70 米 在轧制中轧件抖动较大 抖动的 轧件和导卫内壁的摩擦常常造成轧件表面的划伤 4 4 改造内容改造内容 4 1 将 12 台粗中轧机和 4 台预精轧机进出口滑动导卫改为滚动导卫 同时对红钢接触的过渡导槽也加装托轮和侧轮 所有滚动体轴承润滑 均和原有进口滚动导卫一样采用油气润滑 1 粗中轧进口导卫改进 用原有的粗轧滚动进口导卫代替粗轧滑 动进口导卫 导轮改为平轮 夹板尺寸及开口度作相应调整 图 1 改进前 滑动 图 2 改进后 滚动 2 粗中轧出口导卫改进 在粗轧出口导卫出口端下部安装 1 个托 轮 托轮高出底板 1 5cm 托轮在轧制中有效托举轧件减少轧件和出 口导卫底板的摩擦 高级技师资格考评论文 高线厂全线滚动化改造 5 图 3 改造后加装托轮的出口导卫 图 4 改进前的出口导卫 3 0 1 进口过桥加装托轮 在 0 1 过桥中部下沿安置 1 个托 轮减少轧件和过桥下底板的摩擦 图 5 加装托轮的 0 过桥 图 6 加装托轮的 1 过桥 4 中轧进口导卫由滑动改滚动 在原有进口夹板前端加工 1 个窗 口 中间放入滚动导轮 将夹板上下钻孔放入轴销用以固定导轮 图 7 中轧进口导卫改进前 后对比 5 中轧出口导卫改进 在原出口导管末端加装滚动体 滚动体由 上下 2 个凹槽导轮及滚动客体组成 用螺栓固定在导管上 图 8 改进前 滑动 图 9 改进后 滚动 6 预精轧 12 14 进口导卫由滑动改滚动 用原予精轧滚动进口 高级技师资格考评论文 高线厂全线滚动化改造 6 导卫代替 12 14 滑动进口导卫 导卫甲板尺寸 导轮形状 导轮 开口度作相应调整 导卫座也改成滚动导卫座形式 图 10 进口导卫由滑动改滚动 7 7 予精轧出口导卫由滑动改滚动 重新设计予精轧出口导卫 新 导卫由导管和滚动体组成 滚动体安装于导管末端 2 个凹型导轮呈 水平布置 其中由于 15 轧机和精轧机距离较远 轧制中轧件摆动较 大 因此 15 出口导卫在导管中间下部又安装了 1 个导轮 在 3 个凹 型导轮的扶持作用下可减少轧件和出口导管的摩擦 图 11 滚动出口导 图 12 精轧 15 出口改为三辊导卫 8 过渡导槽加装托辊改进 在过度导槽的底面和侧面加装平脱轮和 高级技师资格考评论文 高线厂全线滚动化改造 7 立托轮减少了轧件和导槽的摩擦 图 13 平托辊 图 14 立托辊 4 2 精轧机空过管材质由铜质空过管替代钢质空过管 较软的铜质过 管减少了钢质空过管对轧件表面的划伤 图 15 精轧机内安装空过管 图 16 铜质空过管 4 3 大规格精轧机成品进口导卫由单排导轮改为双排导轮 增加了轧 件扶持的稳定性 减少了轧件和导卫内壁摩擦的可能 图 17 精轧机双排导卫 图 18 精轧机双排导卫 4 4 夹送辊进口和出口材质由钢质改为铜质 较软的铜质导卫减少了 轧件表面的划伤 高级技师资格考评论文 高线厂全线滚动化改造 8 图 19 夹送辊铜质进口 图 20 夹送辊铜质进口 4 5 吐丝机弯管由滑动改滚动 有效避免了轧件在弯管内变向时对轧 件表面产生的划伤 图 21 改造前的滑动弯管 图 22 改造后的滚动弯管 5 5 改造效果改造效果 我厂从 2009 年 6 月开始陆续进行滚动化改造 改造于 9 月结束 随着改造的进行线材表面质量逐渐改善 成品划伤明显减轻 表 1 是 2009 年 5 月到 10 月由成品划伤引起的停机调质时间及弹簧钢成 材率对照情况 表 1 停机调质时间及成材率对照表 日期 月 停机调质时间 小时 弹簧钢成材率 58 0 小时89 3 66 3 小时90 3 74 0 小时90 5 83 5 小时91 8 91 6 小时91 7 101 1 小时92 4 高级技师资格考评论文 高线厂全线滚动化改造 9 由表 1 可以看出全线滚动化改造后取得了显著效果 停机调质 时间从原来 8 小时 月降为 1 1 小时 月 成材率从原来