厚板冷床滚盘走位起堆的原因分析及改进措施

厚板冷床滚盘走位起堆的原因分析及改进措施

曾国操赵磊何存清谢利峰

曾国操赵磊何存清谢利峰

中国宝武集团广东韶关钢铁有限公司广东韶关512123

摘要：介绍了韶钢特轧厂板材工序厚板冷床的使用状况及存在的问题，分析了厚板冷床滚盘起堆的原因，提出并实施了改进措施。

关键词：厚板冷床；滚盘起堆；改进措施

ZengGuocaoZhaoLeiHeCunqing

（ShaoguanIron＆SteelGroupCo.，Ltd.，Qujiang512123Guangdong）

Abstract：TheapplicationandexistingproblemsofthickplatecoldbedintheplateprocessofShaogangIronandSteelCompanywereintroduced.Thereasonsfortheheapoftheplateinthethickplatecoldbedwereanalyzed，andtheimprovementmeasureswereputforward..

Keywords：Coolingbed；Rollupheap；Improvementmeasures.

1前言

广东韶钢松山股份有限公司（以下简称“韶钢”）特轧厂板材工序2004年6月建成投产，具有3450mm宽厚板轧机1套，年产中厚宽板100万t，2008年6月新增一条2号精整线，并投入建设了一座滚盘式厚板冷床，设计年生产50万t。

近年又由于厚板产品厚度扩大到100mm以上且集中生产，上冷床的钢板最高温度高达800℃-900℃，冷床托辊故障率很高，易卡阻造成滚盘走位，起堆频繁，影响了正常的生产，而且由于滚盘走位造成厚板变形、飘曲时有发生，造成产品成本、质量方面的较大损失。

2厚板冷床结构及冷床本体特点

2.1冷床主要设备结构

本厂的厚板冷床主要设备组成有：冷床输入辊道、冷床上料装置、冷床本体、冷床下料装置，冷床输出辊道等几大部分组成。

2.2冷床本体特点

滚盘式冷床本体由多组相互平行交错的滚盘轴组成，每根滚盘轴均装有5～6个的滚盘，滚盘直径为?610，各滚盘盘距约为800～1000mm，滚盘轴与各盘常采用销轴或楔键联接。

各滚盘置于托辊之上，如图1所示。工作时，钢板直接放置于滚盘上，托辊被动转动，滚盘轴由电机、减速机驱动，带动钢板沿冷床面移动。这时，钢板与滚盘面之间为线接触。在冷却钢板的过程中能连续改变钢板的接触线，从而保证钢板均匀而无应力的冷却，同时防止黑印的产生。这种冷床还具有钢板下表面不被划伤、散热好，冷却效率高、面积利用率高、冷却均匀、内应力小、便于操作的优点。

图1厚板冷床本体滚盘结构示意图

1-托盘；2-滚盘；3-托辊；4-底座；5-滚盘轴装配

3厚板冷床滚盘走位起堆的原因分析

3.1托辊轴承易卡死

厚板冷床的托辊安装在底座上，起到承载滚盘的作用。整个厚板冷床1624个托辊，选用的是W18Cr4V高速钢轴承，但由于近年来厚板产品厚度扩大到100mm以上且集中生产，上冷床的钢板最高温度高达800℃-900℃，托辊在长期高温的烘烤之下轴承渐暴露出不适应当前的工况环境，造成了托辊轴承频繁卡阻，在摩擦力的影响下导致滚盘走位，严重的时候整组滚盘堆叠在一起，整个厚板冷床瘫痪。

3.2滚盘偏移安装位置严重

托辊分两种，一种为平托辊，另外一种为带止口的托辊。带止口的托辊是为了防止滚盘在运转过程中发生窜位，主要起到定位的作用。经现场检查发现，滚盘在高温烘烤之后，受热胀冷缩的影响，定位斜键松动致使滚盘偏移安装位置，在生产中托盘紧贴止口托辊的边沿摩擦运行，增大滚盘运行阻力，当止口托辊边沿磨损后，滚盘失去定位，导致运行中滚盘轴纵向窜动，易发生滚盘堆叠在一起，严重的时候发生整根滚盘轴脱落。

4滚盘走位起堆的改进措施

4.1改进托辊设计结构，增加干油润滑孔

原有托辊设计使用的是自润滑轴承，因此托辊没有加油孔。为满足当前韶钢板材厚板集中生产模式及产品厚度规格（100mm以上）的需求，将托辊销轴增加Φ6mm油脂润滑孔（如图2），并在年修期间更换冷床本体所有的托辊。

图2：改进后的平托辊示意图

4.2选型重载，耐高温托辊轴承

托辊轴承重新选型使用HS高硫合金轴承。该种轴承高硫合金材料制造的轴承本体，在其摩擦面上镶嵌有固体润滑材料，此固体润滑材料采用耐高温、强度好、释放慢的固体润滑材料二硫化钼或二硫化钨，为薄膜型、条型或块型。同时由于用HS合金制作的轴承没有保持架和滚动体，故其承载能力大，它比普通滚动轴承承载能力提高15%上以，有极好的自润滑能力和抗咬合能力。

4.3新增一套干油智能润滑系统

（1）整个厚板冷床1624个托轮接入智能润滑系统，生产时按时定量实现集中供油。

（2）新增的干油智能润滑系统采用可编程控制器作为主要控制元件，通过网络挂接与上位机计算机进行连接以实时监控，使得润滑状态一目了然；现场给油分配直接受可编程控制器的控制，每点每次给油量大小、给油循环时间的长短均实现自动控制，且能方便地进行调整；流量传感器实时检测每个润滑点的运行状态，如有故障及时报警，且能准确判断出故障点所在，便于操作人员的维护与维修。另外操作员可根据设备各点的润滑要求，通过触摸屏远程调整供油参数，以适应润滑点的不同润滑要求（如图3）。

（3）结合当前厚板冷床集中生产导致高温烘烤、重载的工况环境，选用高温润滑脂。该润滑脂在高温下，不容易溶解或炭化，减少打油及维修次数；无滴点、粘附性好、高温泄漏少、优异的抗氧化稳定性；含特强抗磨添加剂，能有效减少金属磨擦，不容易耗损。

该系统投入运行后稳定、可靠，给油（脂）量调整方便，托轮故障点容易查找，维护量小，大大减少人工检修的劳动强度，同时避免环境污染和油脂浪费，延长托辊的使用寿命，减少托辊卡阻故障，效果明显。

图3自动供油工作流程图

4.4滚盘轴装配测量，调整滚盘安装间距

每条滚盘轴装配滚盘之间的间距有严格的安装尺寸要求，如图4滚盘间间距为1000mm，前期由于缺乏设备维修技术标准，检修维护为不到位，检查发现至少一半以上滚盘存在磨损严重、走位情况，在年修期间测量所有滚盘标高，更换磨损严重的滚盘；对滚盘之间的间距不符合装配要求的，吊出来重新调整，固定。

图4滚盘装配图

4.5增设简易风冷设施，提高钢板冷却速度

由于生产模式的改变，韶钢板材工序生产厚板集中在一段时间生产，而且由于部分厚板厚度规格（100mm上以）超出了原有设计要求，部分钢板温度达到800℃-900℃，在冷床本体自然冷却时间达到40分钟以上才满足下线要求，长时间的烘烤对设备影响极大。为加速满足钢板的下线堆冷要求（不低于300℃），采取措施如下：

（1）厚板冷床入口超高温区（800℃-900℃）安装有6台大功率轴流式风机（7.5kw/风量30000m3），生产厚板期间（厚度大于50mm）将轴流式风机开启，加速床面钢板冷却速度；

（2）冷床底部安装8台同类型大功率轴流式风机，并在风机上加装水喷淋装置，风机开启将冷却水进行雾化，加速冷床底部散热速度，改善厚板冷床底部散热效果。

5结论

通过上述几项改进措施，存在的问题基本得到了消除，特别是托辊增加智能润滑系统后，由于托辊轴承卡死造成滚盘起堆情况明显得到改善，提升了厚板生产效率，缩短了厚板交货期，同时大大降低了工人的劳动强度，降低了冷床检修作业的安全风险，具有明显的社会效益。

参考文献：

[1]机械设计手册（第2版）.北京：机械工业出版社，2000：40-102

作者简介：

曾国操：男，1981年生，广东惠东县人2004年6月毕业于广东松山职业技术技术学院机电设备与维护专业，机电设备与维护助理工程师，主要从事轧钢精整线