中厚板熱處理機組拋丸機故障分析與改進

文章出處：本站編輯：拋丸機發表時間：2015-09-14 09:55:13

摘要：針對中厚板熱處理機組拋丸機主要故障進行了分析，提出了相應的設備改進措施。通過更新新箱體、加裝高壓風裝置、調整拋射角度、散化彈丸分離等改進措施后，有效降低了拋丸機故障，滿足了熱處理生產需求。

0、前言：

國內鋼鐵企業熱處理生產線絕大部分均采用進口拋丸機，國內拋丸機的技術水平與國外同行相差甚大，甚至是質的差距。安鋼中厚板熱處理線配套的拋丸機組采用國產設備，同樣存在著故障率高，拋丸質量差等等“通病”，高頻率的設備故障，高強度的搶修作業、高消耗的備件材料費用，嚴重制約著熱處理線的生產效率和產品效益。通過不斷設備改造和摸索，有效緩解了高發的故障對熱處理鋼板生產的影響，備件、材料費用驟減，工人勞動強度明顯下降，工作積極性提高，拋丸機工作效率得到了保障。

1、設備概況：

鋼板熱處理生產線是安鋼集團公司3500 mm爐卷機組和2800 mm中厚板機組的后續生產線，主要目的是進一步擴大公司板材產品品種范圍、提高產品檔次，提升盈利水平，增強企業的市場競爭力。品種涉及鍋爐容器板、橋梁板、高強板、低合金和船板等5個系列，40多個牌號的正火和回火板。拋丸機作為熱處理線的第一道工序，直接影響熱處理產品的產量和質量。

2、拋丸機組成參數：

拋丸機主要部件包括:拋丸器、拋打室、清理室、室內輸送輥道與進出料輸送輥道、彈丸循環系統、吹掃機構、除塵系統和電氣控制系統。主要設備參數見表1.

3、主要故障及原因分析：

安鋼中厚板熱處理線配套的拋丸機自2009年投產以來，一直是熱處理生產的薄弱環節，因拋丸機導致停產的情況時有發生，嚴重影響了熱處理線的生產效率、工人的勞動積極性和產品效益。高頻率的設備故障，高強度的搶修作業、高消耗的備件材料費用。在及時解決了“三高”的前提下，仍然無法保證拋丸后鋼板的表面質量，并且拋打室上、下室體板出現嚴重的“下陷”變形。下沉量達到25 mm之多，根本無法滿足熱處理線的生產需要，造成了大量的不合格產品和協議材。

3. 1、拋打室箱體震動大：

拋打室就如同人的胸腔，其正常與否直接影響整臺拋丸機的工作效果。因為拋打室在設計時沒有充分考慮其八個拋丸器的工作震動負荷，經常與拋丸器產生共振。這種非正常震動的出現是導致拋打室箱體撕裂、拋丸器葉片打碎、護板斷裂、室體護板擊穿、拋頭軸承高溫燒毀、室體輥折斷、拋頭漏丸粒、拋頭皮帶斷裂等事故的直接原因。這些故障的發生帶來一系列問題:①更換備件，提高生產成本，加重維修工的勞動強度。②影響大量生產時間，降低拋丸機的工作率。③造成大量丸粒堆積，污染而無法回收利用等等。

3.2、清丸不徹底：

清掃區是清掃被拋丸后的工件表面丸粒和灰塵的區域。被拋丸后的工件表面會殘留有丸粒和灰塵，如不清理干凈，一是會帶進系統循環使用的丸粒，影響拋丸;二是會因為工件表面不干凈會增加丸粒損耗，三是不干凈鋼板通過爐底輥時會在爐底輥表面生產渣瘤，四是矯直時會有丸粒壓入鋼板表面，產生質量缺陷和異議。在清掃區內設有刮板、清丸滾刷和清掃風機。來對平直鋼板表面進行三級清理。但是對于回火挽救材瓢曲板的拋丸處理，三道清理工序過后還會有丸粒在鋼板表面殘留。

3. 3、拋丸器安裝位置不當：

拋丸器為拋丸機核心部件，是對工件進行拋丸處理的關鍵部分，工件處理的質量好壞和工作效率主要取決于拋丸器。本系統要求處理鋼板速度為1 m/min一6 m/min，工作制為24 h。因此對拋丸器的要求非常高。本拋丸器為電機直聯，配用45 kW變頻調速電機，采用雙輪、丸粒加速器(工作效率和工作質量是普通的1.5倍以上)，但是拋丸器拋丸速度1750轉/min，拋射角不可調整，拋丸器是用電焊直接焊在箱體之上，極易與箱體產生共振。因此本拋丸在生產過程中一旦共振震動較大，葉片、護板打碎就會發生，而且造成連鎖反應，導致8個拋丸器全部報廢。

3.4、彈丸循環不暢：

拋丸機正常作業彈丸為循環使用，在對鋼板表面拋打的過程中，大量的氧化鐵皮粉塵混入循環彈丸中造成彈丸含灰量大，而彈丸循環系統中分離器螺旋靠近提升機料斗一側，彈丸流量很大且由于含灰原因散化程度低，極易將拋丸器的彈丸管道和出灰口堵塞造成彈丸循環不暢。

4、改進措施：

4. 1、設計更換新箱體：

為了徹底解決箱體震動大的難題，自己設計制造了一部厚重結實的新箱體，改造后的拋打室鋼板厚度由原來的12 mm加厚到25 mm，并采用高強度的AH80DB板為材料，以加大其自重，防止不必要的震動，并且在地腳處加焊加強筋，大幅度提高箱體的穩定性。對箱體內414塊室體護板從新布置找平，防止室體護板因震動而開焊、震裂。

4. 2、加裝高壓風裝置：

在拋丸機吹掃室內加裝了一步高壓風吹掃裝置，在拋丸機輸出輥道上加裝一套清丸滾刷，通過雙重吹掃和刷丸，如圖1所示。這個雙保險使鋼板表面不再有丸粒殘留，既提升拋丸質量，又保護了爐底車昆和矯直輥。

圖1改造前后清理室示意圖

4. 3、拋丸器拋射角做到可調整:

重新設計箱體上的8個拋丸器固定方式，由焊接到箱體上改為螺絲固定到箱體上，并在固定處加裝減震墊，這樣不但可以實現減震效果，還可以隨時通過調整，改變拋丸器的拋射角，達到提高拋丸質量的目的。操作人員在巡檢時一旦發現拋丸器震動異常，就可以通過調整拋射角，來降低拋丸器的震動幅度，不與箱體產生共振。改造后的角度更平穩、可靠、丸粒更多的打在鋼板上(如圖2所示)。

圖2拋射角調整前后示意圖

4. 3、增設彈丸散化分離設備：

在分離器螺旋靠近提升機一側與彈丸管道進口間增設一個V型篩網和振動設備。V型篩網的篩網一面對分離器螺旋出來的彈丸進行篩選，篩選后的彈丸流入拋丸器管道進口，塵灰落在V型篩網鋼板的另一側，利于除塵系統將篩分出來的塵灰及時排除。振動設備電機帶動偏心輪旋轉，偏心輪帶動篩網平行移動，增強其過濾效果，以達到防止循環彈丸結團，增強散化彈丸的作用來保障彈丸循環的連續性。

5、改進效果：

通過對中厚板熱處理機組拋丸機高發故障和拋丸效果不佳問題的技術改進，強化將彈丸以很高的速度和一定的角度拋射到鋼板表面，確保拋丸機在高載荷條件下，各部件的疲勞強度得到大幅度改善，實際運行情況表面效果良好，使拋丸機的工作效率得到保障。

1)改善動態特性起到拋丸機運行減振效果，避免機械設備產生較大的動載荷和噪聲，把有害的機械振動的影響減到最小，從而增強了機械設備的工作性能和使用壽命[3]。以前的多發事故，如葉片打碎、護板斷裂、軸承高溫燒毀、室體輥折斷、拋頭漏丸粒、拋頭皮帶斷裂、拋打室箱體開裂、各個螺旋折斷等明顯減少，既提高了拋丸機的作業率，提高了產品質量，保證了熱處理線生產的順行。

2)確保拋丸的清理恒定一致的同時，被拋丸清理的鋼板表面也沒有殘余丸料豁著，避免了粉塵到處飛揚或滯留在機器內，影響了設備的運行。同時作為鋼板熱處理爐爐底輥的保障設備，不但可以保證鋼板的下表面質量，減少熱處理后鋼板(特別是,40 mm厚規格)的下表面輥印的形成，產生質量異議，而且可以降低熱處理爐爐底輥的結瘤量，延長爐底輥的使用壽命。

3)拋丸器的選用及布置更為合理，提高了彈丸的利用率和勞動生產率，保證了鋼板表面的清理效果，提高了清理效率，獲得了滿意的清理質量，還減少了對室體護板的磨損。

4)極大降低了拋丸機故障率、減低了備件、材料費用、減少職工的勞動強度，保障了熱處理線的穩定順行。通過故障統計對比及備件消耗可以更直觀的反應出實際情況(見表2) 。

表2故障統計對比及備件消耗情況

6、結語：

通過對中厚板熱處理機組拋丸機故障進行分析和技術改進，解決了安鋼熱處理鋼板生產的瓶頸環節，使拋丸機在安鋼中厚板熱處理線生產中，發揮了巨大的作用。鋼板表面經過拋丸，使之獲得均勻一致的金屬光澤，以提高鋼材的涂飾質量與防腐效果。采取低投入的設備改造，有效的保障了設備的高效率運行、降低了備件、材料成本的投入。有效實現了低成本運行，在同類型熱處理生產線中進行推廣，對國內拋丸機行業的持續發展，都具有積極的意義。

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本文來源青島華盛泰拋丸機：http://m.yangdie.cn/news/1201.html

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