硅谷杂志：莱钢冷轧机冷却和润滑系统优化升级改造 |
| 2012-07-18 10:17 作者：高 峰 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网7月18日消息 （原文载于《硅谷》杂志）分析莱钢冷轧机冷却系统和润滑系统装置的缺陷，通过对其装置优化升级改造，解决因油浓度不稳定而导致的断带、热划伤和打滑现象，减少废品的产生率，提高成材率，吹扫效果显著改善，带钢表面乳化液残留及乳化液斑得到明显控制，有效提高带钢表面质量。
莱钢冷轧生产线采用两台单机架六辊可逆轧机，六辊可逆冷轧机组是在常温状态下，将材质为电工钢、普通碳素钢和低合金优质钢，厚度为1.8～3.0mm的经过酸洗切边后的热轧带卷，经过若干道次的轧制，使其成为具有所需厚度、表面粗糙度的各种规格的冷轧带卷。在轧钢过程中，为了减小轧辊与轧材之间的磨擦力，降低轧制力和功率消耗，使轧材易于延伸，提高轧制产品质量，必须在轧辊和轧材接触面间加入润滑冷却液，称为轧钢工艺润滑。莱钢冷轧机带钢表面及轧辊表面润滑冷却的主要介质是乳化液。乳化液的稳定性、皂化值等指标直接影响带钢轧制过程中的表面质量，从而影响产品质量，因此，乳化液系统稳定性的提高是保证冷轧机正常工作的关键，也就保证了冷轧带钢的成材率和产品质量。
1现状分析及问题提出
莱钢2#轧机自2008年调试投产以来，带钢冷却润滑系统稳定性较差，特别是乳化液系统，由于真空过滤机过滤能力低，地上污油箱体积过大，且没有搅拌装置，磁栅过滤器故障频繁，中间油箱撇油器撇油效果差，搅拌器损坏频繁，喷射阀组控制故障和吹扫系统不完善等因素，造成导致乳化液清洁性低，稳定性差等问题，制约着生产的正常运行，轧辊润滑环境恶劣，因润滑不良引起的粘辊、断带工艺事故和因油液浓度不稳定造成带钢打滑和热划伤时有发生，成品带钢表面的残液留存和乳化液斑直接制约着产品质量，成材率低下，轧制油、轧辊的消耗居高不下。同时各种设备故障频繁重复发生，也给维修维护工作带来了较大的成本消耗和劳动强度。
1.1真空过滤机“先天不足”，影响整个乳化液系统过滤精度
1）真空过滤机带有补液箱，过滤时，为防止由于工作泵排乳使滤纸与箱底之间形成真空，滤纸被吸附在油箱底部，需保证补液箱及时对油箱进行补液，因此需保证补液箱液位满足补液条件，真空过滤器方可工作。在设计安装过程中补液箱供乳管路设计不合理，补液箱供乳管路连接在真空过滤机向供乳箱供乳主管路上，管路设计高于主管路，泵出口流量不足，乳化液通过主管路全部排入供乳箱，补液箱不能及时补液，从而降低了过滤效率。部分乳化液回收后未经过真空过滤机过滤便被排入供乳箱，造成乳化液杂质过多。
2）滤纸传动装置由电机驱动，将刮板固定在传动链条上，由刮板带动滤纸行走，从而实现对油液的过滤。但由于油液温度较高，链条和刮板位于油箱内部，螺栓受热膨胀容易松动，且油箱内部结构设计不合理，经常导致刮板变形或卡死，严重时造成滤纸堆积。而此时如果不能及时发现停车，就会造成更多刮板变形，甚至将链条拉断。
1.2污油箱长时间沉积，导致乳化液混合不均匀
由真空过滤机只有当液位高于污油箱与中间油箱之间的溢流口时，才能流入中间油箱。污油箱体积过大，且没有搅拌装置，因此由真空过滤机排入的乳化液大量积存在污油箱内，造成乳化液沉淀分离，混合不均匀，从而降低了乳化液的稳定性和质量。
1.3磁栅过滤器故障频繁，处理困难
磁栅过滤器推杆传动机构由电机带动链条传动，其结构较为复杂复杂，经常出现链条卡阻、断裂故障，且此处空间狭小，处理困难，检修时间较长。且磁栅过滤器刮板采用丁晴橡胶材质制作，因与乳化液及各种杂油接触，且工作温度较高，老化腐蚀较快，影响磁栅过滤器过滤效果，而且由于空间因素，更换费时费力。
1.4搅拌器结构存在缺陷，故障频繁
2#轧机乳化液系统采用两台250-30M5-10型高效混合搅拌器对乳化液进行搅拌，其电机功率11KW，减速机输出转速318rpm，叶轮回转直径400mm，双叶轮。搅拌器运行过程中由于转速过高，机架体积大，受乳化液冲击震动较为严重，经常导致减速机轴承和齿轮损坏、叶轮轴与减速机间联轴器滚键等故障。增加了备件和维修费用，同时也造成搅拌乳化液搅拌不均匀，影响稳定性的提高。
1.5撇油器结构存在不足，撇油效果查
目前使用的框架式的撇油器，传动电机及链条均安装在乳化液油箱内部，工作环境恶劣，且撇油板两端连接链条以便于传动，两端链条同步性不好，经常导致撇油器卡阻，链条断裂及电机减速机损坏等故障，处理较为困难。同时由于撇油器在乳化液液面表面，撇出的废油大部分又流回乳化液中，撇油效果较差。
1.6吹扫装置存在缺陷
目前吹扫系统使用的喷嘴式吹扫梁，各喷嘴喷出的压缩空气呈圆圈形分布，圆心处空气压力较大，将乳化液吹向周围，边缘处压力较小，容易在两喷嘴之间残留乳化液斑。
2方案确定与实施
2.1改进真空过滤机结构，提高乳化液过滤精度
1）针对真空过滤机补液箱供乳管道设计缺陷，将真空过滤机补液箱供乳管道高度降低，使其高度与乳化液循环管路高度一致，同时对乳化液由真空过滤机打入供乳箱管路的流量进行调节，使补液箱能够及时补液，以提高过滤效率。
2）针对刮板卡阻变形的问题，选用热膨胀系数较低的螺栓，并增加预紧碟簧进行防松，杜绝因螺栓松动造成刮板脱落造成的卡阻；在油箱底部与侧壁转角处增加导向槽，防止链条或刮板卡阻，并在电机上安装扭矩传感器，当电机扭矩过载时自动停车，避免因链条或刮板卡阻后不能及时发现，造成故障扩大化。
2.2提高污油箱油液混合质量
针对乳化液沉淀分离、混合不均匀状况，为加强乳化液混合效果，提高稳定性，将由真空过滤机向污油箱供乳的的管路出口移至污油箱底部，利用管道内供乳时的流动性及压力，带动油箱内部乳化液行成漩涡，增加乳化液的混合能力。同时，在污油箱内部增加一台搅拌器，使乳化液时刻保持稳定的混合效果。
2.3磁栅过滤器结构优化
针对电机驱动链条传动导致链条卡阻、断裂故障，采用气缸驱动代替电机驱动，在磁过滤器箱体顶部安装气缸，直接与推杆连接，带动推杆往复运动，避免了中间链条传动的环节，有效降低了故障率，且结构简单，维护方便。另外改善磁栅过滤器刮板制作材质，用聚四氟乙烯材料代替丁晴橡胶制作刮板，其使用寿命约为橡胶材料的8-10倍。
2.4搅拌器结构优化改进
针对现有搅拌器叶轮小，转速高，故障频繁的现状，通过对乳化液搅拌工艺参数及搅拌器结构分析计算，增大叶轮回转直径，选用传动比较大的减速机，降低搅拌器搅拌速度，同时加强对叶轮支撑轴的定位，以解决搅拌器损坏频繁的问题，提高搅拌效果，稳定乳化液皂化值。
2.5撇油器结构改造
采用皮带式撇油器，其传动装置与撇油刮板均安装在油箱上部，只需将皮带与一支张紧辊装入油箱中，利用皮带将乳化液中的杂油带出，利用刮板将皮带上的杂油刮入接油盒，经排污管道排入收集箱，以实现撇油效果，避免了杂油回流，有效提高了撇油效果；同时也使撇油器设备工作环境得到大幅改善，有效降低撇油器故障率。
2.6吹扫装置改进
改用可升降调节的气刀刀梁代替原来的喷嘴式喷射梁，其刀梁出风口为线性分布，吹扫均匀，压力较大，且刀梁用气缸驱动，可实现上下升降调节，可大幅提升吹扫质量。解决因吹扫效果差导致的乳化液斑残留，影响表面质量。。
3应用效果分析
通过对真空过滤机、磁栅过滤器、搅拌器、撇油器及污油箱混合装置的改造，彻底根治了乳化液系统过滤能力低、流量不匹配、系统不稳定、乳化液清洁度差、乳化液关闭不严等问题，工艺润滑环境大大改观，从乳化液的颜色来看，“泥浆水”变成了“乳白色”，改造收到了明显的效果。经过改造，既提高了成品质量，提高了成材率，也提高了生产作业率，同时降低了机物料及能源消耗，创造了可观的经济效益。
作者简介：
高峰（1976---），男，山东泰安人，工程师，主要从事设备管理工作。
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