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
Zeng Guocao Zhao Lei He Cunqing
（Shaoguan Iron ＆ Steel Group Co.，Ltd.，Qujiang 512123 Guangdong）
Abstract：The application and existing problems of thick plate cold bed in the plate process of Shaogang Iron and Steel Company were introduced. The reasons for the heap of the plate in the thick plate cold bed were analyzed，and the improvement measures were put forward..
Key words：Cooling bed；Roll up heap；Improvement measures.
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
论文作者:曾国操,赵磊,何存清,谢利峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/6
标签：冷床论文; 厚板论文; 托辊论文; 钢板论文; 轴承论文; 本体论文; 高温论文; 《防护工程》2018年第9期论文;