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拋丸機的應用實踐分析

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摘要:介紹了某鋼廠熱處理線拋丸機的設備結構、參數、技術特點,其裝備水平確保了鋼板獲得較佳的表面質量。同時對現階段拋丸機在應用實踐中出現的吊掛軸承頻繁損壞、清掃尾吹裝置等故障進行分析并逐一改進和優化。改進后增加了設備的作業率,減少后續工序對設備與生產的影響,降低了備品備件的消耗和人工處理鋼板的成本,提高了經濟效益,希望為中厚板廠熱處理線拋丸機的應用實踐提供一些借鑒經驗。


關鍵詞:拋丸機;吊掛軸承;清掃尾吹裝置;改進

0前言


拋丸機作為熱處理線重要設備,主要任務是對鋼板清除表面氧化鐵皮,它決定著入爐前產品的表面質量,特別是對具有高附加值的中厚板具有十分重要的作用。拋丸機自投入使用以來,由于其使用環境的特點以及設計制造不周全等原因,時常出現丸料循環系統、清掃尾吹裝置引起的一系列設備生產故障,造成了設備損壞,影響了正常生產和產品質量。通過現階段應用實踐對上述故障進行分析并逐一進行了改進優化,取得預期效果。


1設備結構、參數、技術特點


拋丸機主要由設備本體、除塵系統和電控系統組成。其中設備本體為核心部位,包括拋丸裝置、丸料循環系統、清掃尾吹裝置等。拋丸裝置為拋丸機的核心部件,該裝置采用10拋頭電機直聯安裝交錯布置,能有效避免拋丸過程中丸料的相互干涉,具有有效拋丸面積大,耐磨件工作壽命高等特點。鋼板拋丸速度在2~7m/min區間可調,這些都保證了較佳的拋丸表面質量。丸料循環系統主要由丸料斗提機、四個橫向螺旋裝置、若干個縱向螺旋裝置組成,主要功能是實現整個拋丸機工作過程中較大18噸丸料流的循環。


清掃尾吹裝置主要由輥刷裝置和高壓風機尾吹裝置組成,主要功能是實現在拋丸后清除鋼板上表面的丸料,實現鋼板上表面無殘余丸料,較少對后續工序的影響。


綜上,該拋丸機采用高壽命拋頭和先進技術設計,各技術特點、參數達到國際先進,有效保證了設備的高效平穩運行,使鋼板獲得了較佳的表面質量。


2吊掛軸承相關問題及改進


(一)當前吊掛軸承存在的問題
丸料循環系統負責整個拋丸機丸料流的循環,在拋丸機工作時為各拋頭提高充足丸料,各環節中一旦有故障,必將影響設備的正常運行。吊掛軸承為丸料循環系統核心裝置螺旋裝置的核心部件,它的工作狀態直接影響著拋丸機的工作狀態。某鋼廠隨著熱處理線正常運行,逐漸暴露一些問題。由于吊掛軸承結構上存在設計上的缺陷,常常導致吊掛軸承在使用兩周至一個月之間頻繁出現損壞(滾動體和保持架均出現破損),給設備維護帶來較大影響,嚴重制約了拋丸機甚至整條熱處理線的正常生產。


吊掛軸承出現故障后處理的的難度較大,主要體現在以下幾點:


整個拋丸機吊掛軸承共有5個,數量較多,加上使用周期較短,使設備維護人員疲于應付搶修,勞動強度高。由于吊掛軸承安裝部位不同,導致其引起的故障各不相同,增加維護人員分析判斷故障的時間。有些部位安裝比較隱蔽,檢修空間狹小,更換軸承時受空間限制,需要許多部件拆裝或需人員長期保持某種姿勢(非站立)進行檢修,費時費力。


(二)吊掛軸承的改進措施

經過吊掛軸承更換及拆解,發現軸承損壞主要有以下原因:
整根螺旋軸分為三段或四段,各段間同軸度誤差較大,轉動起來各段間圓周方向即徑向跳動偏大,而吊掛軸承又是通過單個吊桿剛性的固定在螺旋裝置的外殼上,導致軸承的實際載荷超過原來設計值,軸承在不堪重負下運行,導致軸承滾動體和保持架損壞。
為此經過現場空間的確認、軸承受力分析以及密封型式的查閱,對吊掛軸承進行如下改進:
改變原有吊掛軸承的結構和安裝方式,軸承在單個吊桿固定下受到載荷較大,現改為雙吊桿結構與安裝方式,大大降低了吊掛軸承有害載荷(徑向擺動),軸承主要承受螺旋軸垂直方向重力,運行非常平穩。改進后的吊掛軸承有效的解決了原來存在的缺陷,運行壽命有較大提高,平均壽命達到半年以上,大幅降低設備維護人員的勞動強度,大大提高了拋丸機設備作業率,保證了鋼板熱處理線的平穩運行。


3清掃尾吹裝置存在的問題及改進措施


(一)當前清掃尾吹裝置存在的問題


清掃吹掃裝置主要由刷輥裝置和高壓風機尾吹裝置組成,前者主要負責鋼板上表面大部分丸料的清掃,后者負責配合把清掃后的鋼板上表面殘余丸料粉塵吹掃干凈,達到生產的要求所必需的表面清潔度。由于刷輥刷毛安裝結構設計上的缺陷以及生產不同寬度規格鋼板,常常導致刷毛掉落或刷輥刷毛磨損不均,經常出現鋼板上表面丸料及粉塵殘余,給生產質量帶來較大影響,嚴重制約了拋丸機甚至整條熱處理線的正常生產。


(二)清掃尾吹裝置及清掃室的相關改進措施


通過問題原因分析,對清掃尾吹裝置和清掃室進行以下改進:

(1)刷輥刷毛的改進:原設計的刷毛裝配是金屬刷毛座與刷毛組為嵌入式安裝,使用時間稍長就會使刷毛組與刷毛座之間間隙變大,由于刷毛組在滾刷鋼板期間受到較大周向力,導致間隙產生惡性循環越來越大,較后導致刷毛組的脫落。經分析,現對刷毛組件結構進行改進,采用整體式刷毛組件能避免了上述情況的發生,其采用尼龍刷毛座,刷毛通過特制膠水粘貼在刷毛座孔內,使刷毛與刷毛座融為一體,刷毛底座采用剖分式安裝在刷輥軸上,拆裝較為方便。實踐證明該刷毛使用壽命在一年以上,大大提高了拋丸機的設備作業率,降低了故障時間。


(2)尾吹裝置的改進:針對上述出現的問題及造成的后果,在不對尾吹裝置進行大改動前提下,在拋丸機箱體尾部增設一套獨立的壓縮空氣尾吹裝置。該裝置吹掃介質為壓縮空氣(壓力為5-8bar)直接從車間壓空支管分出該尾吹裝置的主管,在該管路上增設電磁閥控制氣動切斷閥,根據PLC中鋼板位置跟蹤信號、拋丸速度及到尾吹管安裝位置等自動啟閉切斷閥,實現吹掃自動。為保證尾吹效果和節約能源消耗,其在終端尾吹管為變徑管路,管子長度與拋丸機箱體寬度相同,在長度方向上每間隔8cm鉆有一排孔徑為8mm的小孔作為其噴氣口,安裝時使噴氣口與水平面夾角約為45°。同時考慮到丸料的回收和使用不同厚度鋼板的生產。經過運行實踐,該尾吹裝置在原有尾吹裝置不運行的情況下能很好滿足生產需求,較佳時甚至鋼板上表面無丸料殘余,超過原有設計指標,且對板形要求降低,原有裝置來料鋼板平直度>5mm/m就會出現丸料殘余超標,現來料鋼板平直度不大于10mm/m也能達到生產要求。清掃尾吹裝置和清掃室改進后,鋼板表面質量大為改善,增加設備作業率,降低了設備維護保養成本和后續工序處理鋼板的時間及成本,大大提高企業熱處理的競爭力。


4結語


拋丸機作為鋼板熱處理線的關鍵設備,其特點使其具備了拋頭振動小、部件壽命長、生產效率高、粉塵排放低等優點,保證了熱處理鋼板表面清潔度要求。在現階段對拋丸機機在應用實踐中的出現的吊掛軸承、清掃尾吹裝置問題等引起一些設備生產故障進行了一系列改進,提高了設備作業率,降低了故障時間,節省了備件消耗費用,實現了拋丸機的高效運行,取得了良好的經濟效益。同時希望這些改進能為中厚板廠拋丸機的應用提供了一些借鑒經驗。


參考文獻:
[1]崔風平,等.中厚板生產與質量控制[J].冶金工業出版社,2008

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