周海霞
(石家莊市動力機械廠冶金設計院,石家莊052165)
冷床輸入輥道用于把分段剪切后的軋件加速輸送到冷床上。
采用單獨傳動,交流變頻調速,輥子懸臂安裝在電機軸上,前面3個輥子是水平安裝的,從第4個輥子起輥子與水平面交角依次為 2°、4°、6°、8°、10°、12°,第 8 個輥子后面所有的輥子均與水平面成12°夾角(參看輸入輥道布置圖)。輥道速度(變頻調速)略高于末架軋機速度(一般取末架軋機速度的1.05~1.15倍),以防止分段后的軋件追尾。制動裙板制動可以制動鋼材,并將鋼材從輸入輥道頂入矯直板第一個齒槽中。
成品鋼從末架軋機出來進入輸入輥道時溫度有850°C左右,且在輥面上快速滑動,對輥面磨損嚴重,當輥面被磨損到一定程度時,鋼材無法落入制動裙板上,會有跑鋼現象,嚴重影響軋鋼產量。所以輥子耐磨性和其合理結構對生產極其重要。
圖1
某鋼廠一車間為年產量80萬t的生產車間,現在生產規格φ12~φ25的螺紋鋼及棒材,材質為普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼。步進式齒條冷床是該車間的主要設備。冷床輸入輥道結構和布置如前所述。冷床規格為120m×12.5m,輸入輥道輥子共有150個,其中有141個輥子與水平夾角為12°(如輸入輥道布置圖)。僅經過短短幾天時間,冷床輸入輥道輥面就被鋼材磨出凹槽,且凹槽的深度超過7mm,導致鋼材根本無法進入制動裙板,以至于出現頂鋼和跑鋼現象,鋼材不能順利運行,嚴重影響了軋鋼產量。輥面磨損情況如圖2所示。
圖2 輥子結構圖
鋼材進入輸入輥道時溫度高,輥面速度過高,鋼材和輥面間的摩擦力大以及輥子材質抗高溫耐磨性差,其中材質抗高溫耐磨性差是主要原因。
經查閱相關資料,若將輥子材質由原來的Cu-Cr-Mo耐磨鑄鐵改為抗高溫耐磨的合金,但整體用合金鋼,則價格高、浪費材料。最后在保證輥子結構的情況下將輥子分為兩部分輥身和合金套(如輥子結構圖),輥身用ZG35,在輥面容易磨損的位置段堆焊合金鋼,輥子使用壽命比過去提高了5倍左右。最初輥子結構不對稱,當一端磨損至報廢后只能整體換輥子,備件也只能是輥子,這就增加了材料的消耗。后改進了設計,將輥子設計成完全對稱的結構(如圖2),這樣當輥面a段磨損后可調過來用b段。兩面都磨損至報廢時只需重新堆焊合金套。備件只需做合金套,這就節約了大批備件費用。電機軸頭和輥子采用H7/k6過渡配合,輥子調頭時只需用錘輕打即可拆卸,拆卸方便,不會過多耽誤生產。
圖3 輸入輥道布置圖
經過對冷床輸入輥道輥子材質和結構的改進,提高了輥子的使用壽命,保證了軋鋼的順利進行。從經濟效益方面來說,Cu-Cr-Mo材質的輥子每件約350元,每月平均磨損100件,每年消耗費用420000元。合金套每件約240元,每月平均磨損90件,每年消耗費用259200元。每年可以節約備件費160800元。