穿孔機(jī)升級(jí)改造王東民王鐸2陳德鵬3王勝剛天津鋼管集團(tuán)股份有限公司天津300000摘要天津鋼管集團(tuán)股份有限公司MPM機(jī)組穿孔機(jī)經(jīng)過(guò)17年的運(yùn)行使用,穿孔機(jī)存在著穿孔主機(jī)牌坊中心和標(biāo)高與軋制中心線偏差較大;左、右導(dǎo)盤(pán)及減速機(jī)在軋制過(guò)程中外漲嚴(yán)重達(dá)5m;穿孔主機(jī)上蓋鎖緊處08年開(kāi)裂;三輥定心中心線與軋制中心線偏差較大等問(wèn)題,這些問(wèn)題對(duì)軋制生產(chǎn)的質(zhì)量控制造成極大影響,就以上問(wèn)題決定進(jìn)行整套機(jī)組及前后附屬設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造關(guān)鍵詞穿孔機(jī)導(dǎo)盤(pán)減速機(jī)軋制中心線質(zhì)量控制中圖分類(lèi)號(hào):0213.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):前言天津鋼管集團(tuán)股份有限公司軋管廠自投產(chǎn)以來(lái),穿孔機(jī)組作為軋管工藝的第一道變形機(jī)組,是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵工序,對(duì)產(chǎn)品的壁厚產(chǎn)生直接的影響,可見(jiàn)軋管廠穿孔主機(jī)、導(dǎo)盤(pán)及穿孔機(jī)前后臺(tái)附屬設(shè)備的精度將直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。根據(jù)公司領(lǐng)導(dǎo)對(duì)項(xiàng)目的要求和生產(chǎn)實(shí)際,以“設(shè)計(jì)理念先進(jìn)、投資合理節(jié)約、提高毛管精度、同類(lèi)世界領(lǐng)先”為指導(dǎo)思想,圍繞質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn),依據(jù)外方的圖紙,對(duì)穿孔機(jī)牌坊和上蓋局部重新設(shè)計(jì),國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)化制造并能與現(xiàn)有的導(dǎo)盤(pán)減速機(jī)匹配;國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)制造穿孔機(jī)機(jī)內(nèi)、機(jī)外1#三棍定心及穿孔前臺(tái)導(dǎo)槽底座等輔助設(shè)備;確保穿孔前臺(tái)推鋼機(jī)、前臺(tái)導(dǎo)槽底座、穿孔主機(jī)、機(jī)內(nèi)三棍定心、穿孔后臺(tái)三棍定心、頂桿小車(chē)的中心線和標(biāo)高一致;對(duì)穿孔機(jī)牌坊上下線的安全做到萬(wàn)無(wú)失、選題理由軋管廠穿孔機(jī)組經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)17年的運(yùn)行,主要存在以下問(wèn)題:A、穿孔主機(jī)牌坊中心和標(biāo)高與軋制中心線偏差較多,中心最大偏差3.2mm,標(biāo)高最大偏差11.14mn;且穿孔牌坊出口側(cè)導(dǎo)盤(pán)調(diào)整底座于98年開(kāi)裂后一直未能對(duì)其有效處理B、左、右導(dǎo)盤(pán)及減速機(jī)在軋制過(guò)程中外漲嚴(yán)重達(dá)5mm。C、穿孔主機(jī)上蓋鎖緊處08年開(kāi)裂,設(shè)備的強(qiáng)度低造成軋制過(guò)程上蓋的不穩(wěn)定D、穿孔后臺(tái)第一架三棍定心距軋制中心較遠(yuǎn)(2530m),對(duì)毛管的頭尾壁厚產(chǎn)生直接影響。E、穿孔后臺(tái)三棍定心及升降托輥的中心和標(biāo)高與軋制中心線偏差較多,中心最大偏差2.5mm標(biāo)高最大偏差4mmF、穿孔前臺(tái)導(dǎo)槽底座及7.1m推鋼機(jī)軋制中心線偏差較多TH中國(guó)煤化工5m,推CNMHG鋼機(jī)標(biāo)高最大偏差15mm。由上述存在的主要問(wèn)題可以看出,要達(dá)到同類(lèi)機(jī)組世界領(lǐng)先,必須以先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念對(duì)軋管廠穿孔機(jī)組進(jìn)行大手筆的改動(dòng),確保軋管廠穿孔機(jī)組安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、研究設(shè)計(jì)思路首先,針對(duì)穿孔主機(jī)牌坊、上蓋及左右導(dǎo)盤(pán)的連接進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì),主要有如下內(nèi)容:()、穿孔上蓋升級(jí)改造主要是,將上蓋入口鎖緊底座鋼板加強(qiáng)設(shè)計(jì),由140m加厚設(shè)計(jì)為180mm增加拉筋以加強(qiáng)上蓋強(qiáng)度,并充分利用原有鎖緊裝置降低改造成本。如下圖1、2所示:2223320(25圖圖2(、穿孔主機(jī)升級(jí)改造主要有以下方面:左右導(dǎo)盤(pán)減速機(jī)連接強(qiáng)度的改進(jìn):一是對(duì)導(dǎo)盤(pán)減速杋軸承座連接螺栓進(jìn)行了改進(jìn),其中導(dǎo)盤(pán)減速機(jī)絞點(diǎn)軸承座與牌坊的連接軸由原設(shè)計(jì)的320m加長(zhǎng)至400m,既保證了連接的穩(wěn)定性能,又減少了軸及牌坊孔的磨損對(duì)設(shè)備帶來(lái)的影響,如圖3的4所示;另外對(duì)導(dǎo)盤(pán)減速機(jī)絞點(diǎn)軸承座與牌坊的連接螺栓進(jìn)行了改進(jìn),其連接螺栓由M36改為M8且改為通孔,既増加了導(dǎo)盤(pán)減速機(jī)的強(qiáng)度,又給螺栓的安裝和維護(hù)帶來(lái)了方便,如下圖3的3所示,二是對(duì)導(dǎo)盤(pán)減速機(jī)鎖緊千斤頂與穿孔機(jī)牌坊的連接銷(xiāo)軸由原設(shè)計(jì)的Φ90改為Φ105架的最大延伸系數(shù)一般控制在1.55以下,以保證軋機(jī)負(fù)荷和產(chǎn)品質(zhì)量:與穿孔機(jī)牌坊連接的銷(xiāo)軸孔板由原設(shè)計(jì)的厚0mm改為厚120m等部分鋼結(jié)構(gòu)的調(diào)整保證了穿孔機(jī)導(dǎo)盤(pán)減速機(jī)的安裝位置的正確性如,下圖3的1號(hào)位所示。以上幾個(gè)方面的改進(jìn),充分利用原有零部件,特別是導(dǎo)盤(pán)鎖緊千斤頂及原導(dǎo)盤(pán)減速機(jī)仍然可以使H中國(guó)煤化工不需要CNMHG任何改變,可見(jiàn)以上的設(shè)備改進(jìn)既提高了導(dǎo)盤(pán)減速機(jī)絞點(diǎn)軸承座與牌坊的連接的強(qiáng)度及導(dǎo)盤(pán)鎖緊千斤頂與牌坊的連接銷(xiāo)軸的強(qiáng)度,又保證了設(shè)備的可維護(hù)性,限制了導(dǎo)盤(pán)減速機(jī)在軋制過(guò)程中的向外傾斜,保證了導(dǎo)盤(pán)減速杋及導(dǎo)盤(pán)穩(wěn)定性及穿孔杋軋制孔型的封閉性,有效控制了毛管的橢圓度基本消除了壁厚不均的現(xiàn)象42導(dǎo)盤(pán)減圖3三是為機(jī)內(nèi)三輥定心提供合理的空間:穿孔機(jī)機(jī)內(nèi)三輥定心的升級(jí)改造需要一定的空間,我們通過(guò)對(duì)穿孔機(jī)牌坊的結(jié)構(gòu)改進(jìn),即把穿孔機(jī)上轉(zhuǎn)鼓調(diào)整裝置向上移動(dòng)了200m,確保了穿孔機(jī)機(jī)內(nèi)三輥定心升級(jí)改造的成功。如圖4-2所示3三輥定心升級(jí)改造全部采用國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)制造,減少投資;主要分工藝和設(shè)備兩個(gè)方面1、工藝方面:穿孔后臺(tái)重新布局,機(jī)內(nèi)三輥定心盡量靠近軋制起始中心點(diǎn),提高穿孔咬入時(shí)的穩(wěn)定性,改善毛管頭部壁厚,降低切頭長(zhǎng)度;原機(jī)外1#三輥定心后移,1#升降托輥前移,便于機(jī)內(nèi)三輥定心的拆裝;機(jī)內(nèi)、機(jī)外1#三輥定心均采用比例閉環(huán)控制液壓缸實(shí)現(xiàn)頂桿位、毛管位的精確定位,提髙毛管精度,并消除Φ181孔型穿孔拋鋼時(shí)的甩尾現(xiàn)象,改善毛管尾部壁厚,降低切尾長(zhǎng)度,提高鋼坯使用率圖4-1圖4-2中國(guó)煤化工CNMHG軋制中心線日A時(shí)2、設(shè)備方面①機(jī)內(nèi)三輥定心國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)制造,并將機(jī)內(nèi)三輥定心加高、加厚(原機(jī)內(nèi)四輥定心總體尺寸為1970/840/540,改造后機(jī)內(nèi)三輥定心總體尺寸為2490/1700890),增加它的強(qiáng)度和抗沖擊能力;②輥?zhàn)硬捎缅F形輥?zhàn)虞S承與其他三輥定心為同型號(hào)以減少備件儲(chǔ)備數(shù)量;③增加機(jī)內(nèi)輥定心與穿孔牌坊的連接強(qiáng)度確保機(jī)內(nèi)三輥定心的穩(wěn)定性。如圖5圖52485,出e③三、生產(chǎn)實(shí)踐軋管廠穿孔機(jī)組升級(jí)科研攻關(guān)項(xiàng)目實(shí)施后,經(jīng)過(guò)一年的生產(chǎn)運(yùn)行,通過(guò)對(duì)毛管和產(chǎn)品質(zhì)量的跟蹤可以看出效果非常顯著,產(chǎn)品壁厚控制有了大嘔度改善,下表是升級(jí)前后熱軋管質(zhì)量對(duì)比缺陷熱軋內(nèi)折內(nèi)結(jié)疤外折外結(jié)疤內(nèi)棱內(nèi)直中國(guó)煤化工一報(bào)CNMHG升級(jí)前1.96%1.3%1.04%0.89%0.285%0.057%0.175%1.65892.59%升級(jí)后1.61%0.89%0.89%0.618%0.344%0.317%0.05%0.38%93.29%趨勢(shì)幅度0.35%0.41%0.15%0.27%0.059%0.26%0.125%1.278%同時(shí)由于產(chǎn)品壁厚的改善,有效降低了切頭尾長(zhǎng)度,升級(jí)前切頭尾長(zhǎng)度為58%,升級(jí)后切頭尾長(zhǎng)度降低為4.6%,降低幅度達(dá)1.2%另外,由于穿孔機(jī)組中心線和標(biāo)高的精心調(diào)整,有效降低了設(shè)備負(fù)荷,下表是升級(jí)前后設(shè)備負(fù)荷對(duì)比產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品鋼級(jí)穿孔電機(jī)電流導(dǎo)盤(pán)壓力升級(jí)前244.48*10.0327CrMo27Vs4800A90bar升級(jí)后244.48*10.0327CrMo27Vs4500A85bar四、孔型改進(jìn)設(shè)計(jì)后產(chǎn)生的效益經(jīng)濟(jì)效益穿孔機(jī)機(jī)組升級(jí)科研攻關(guān)后產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,穿孔機(jī)組升級(jí)后產(chǎn)品毛管壁厚超差品降低了1.278%,按每月生產(chǎn)鋼管7萬(wàn)噸,共創(chuàng)造效益70000×X1.278%×10000~-894萬(wàn)元2.社會(huì)效益軋管廠穿孔機(jī)組升級(jí)科研攻關(guān)不僅使鋼管實(shí)物質(zhì)量得到提高,降低軋制成本,提高了合同完成率,而且保證了設(shè)備的良好運(yùn)行,消除了設(shè)備隱患,增強(qiáng)了公司產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力中國(guó)煤化工CNMHG