邯钢首台抛丸机的安装调试

【摘要】邯钢中板常化热处理线二期是为了打造国际水平现代化邯钢,生产精品板材建设的一条生产线,并首次在生产线上引进了抛丸机系统。该系统主要是为了清理钢板表面的氧化铁皮和除锈,进而提...

摘要:文章简要介绍了邯钢首台Q69系列通过式抛丸机的工作原理及其结构形式,并以现场调试出现的问题为研究对象,总结了影响抛丸机运行的一些因素,为抛丸机的安装调试提供了实践依据。

关键词:抛丸机;钢板输送系统;光电检测装置;电控系统

中图分类号:TQ440文献标识码:A

文章编号:1009-2374 (2010)22-0069-02

0前言

邯钢中板常化热处理线二期是为了打造国际水平现代化邯钢,生产精品板材建设的一条生产线,并首次在生产线上引进了抛丸机系统。该系统主要是为了清理钢板表面的氧化铁皮和除锈,进而提高产品性能和附加值。钢板的氧化铁皮带入炉内会使炉底辊产生结瘤,这种现象不仅划伤钢板表面且炉底清理较困难。

工作原理:抛丸机由输送辊道、测高测宽装置、抛丸清理室及丸料清扫室、抛丸除尘系统及电控系统等组成。钢板由辊道输送系统送至封闭的抛丸清理室进行抛丸清理,利用抛丸器将弹丸(铸钢丸或钢丝切丸)加速抛射至钢板表面,对钢板表面进行冲击,刮削以清除部分钢板表面的氧化皮、铁锈和污物;之后首先利用滚扫和收丸螺旋清扫一次,再利用横扫机构清理弹丸,最后由高压风机分前后两道风幕将钢板上残留的个别弹丸和浮尘吹扫干净;彻底除锈后的钢板通过输出辊道送出。抛丸机的工作性能对钢板的表面质量有很大的影响。

主要设备部件:抛丸机本体由输送辊道、测高测宽装置、抛丸除锈室及丸料清扫室、抛丸除尘系统及电控系统等组成。

1钢板输送系统

抛丸机本体辊道选用变频调速电机驱动。 抛丸室内辊道均装有可方便更换的耐磨护套。辊轴两端采用锰钢耐磨材料迷宫式密封,防止弹丸对两端轴承的磨损。

2光电检测装置

在抛丸室的入口前,设有光电开关装置、光电测高测宽装置。光电测高装置由光电管、接收器、升降装置及制动电机传动系统等组成。当工件进入抛丸室时,首先挡住光电开关,经延时,升降装置由高点移向低点,当发光头接收到反射信号后,制动电机锁定,同时脉冲记数完毕,脉冲记数通过PLC机控制清扫室中清扫滚刷、收丸螺旋的升降制动电机,通过制动电机上的脉冲记数与光电测高上的脉冲记数的对应关系,来实现较为精确的高度调整。当工件尾部离开光电开关后,测高装置复位至高点。

3抛丸除锈系统

抛丸机由前密封、抛丸室、清扫室、后密封、丸料循环系统和除尘系统等组成。

3.1前后密封室

工件进出口上各悬挂多层耐磨橡胶帘,进出口底部装有双层高弹性尼龙毛刷排,悬挂式结构,便于拆换与维修。该装置密封严密;因除尘器风机抽风,室体内形成一定负压,无粉尘外逸。

3.2抛丸室

抛丸室由室体壳、防护板、抛丸室辊道、抛丸器总成、抽风口、脉冲记数装置等组成。

3.2.1抛丸室结构特点抛丸室采用优质钢材焊接而成,室内装有高耐磨护板,采用积木式结构安装。抛丸室入口处设有辊道速度测定装置和钢材测宽装置。不同宽度的钢材通过不同数量的光电开关,根据光电开关的信号和脉冲轮记数来控制供丸闸扇阀的开启数量及开启时间,进而有效地控制丸料,减少空抛现象。

3.2.2抛丸器抛丸器是本机的关键部件,对清理质量及使用寿命、维护都有很大影响。该机采用曲线叶片抛丸器,主要由叶轮、主轴、主轴承座、分丸轮、定向套、防护板、传动机构等组成。该抛丸器弹丸从导丸管流入,经分丸轮、定向套、叶轮抛出。

3.3清扫室

除锈后钢板上表面弹丸的清理是比较关键的问题,对钢板的清理提出了两级清扫加两级风吹的方式:

一级清扫:高强度尼龙滚刷+收丸螺旋

二级清扫:钢丝排刷横向扫丸

两级风吹:高压风机在抛丸室内前后两次吹丸吹灰

3.4弹丸循环净化系统

弹丸循环净化系统由循环系统和分离净化系统构成,这两部分又分为丸料仓、溜丸管、弹丸控制器、螺旋输送器、斗式提升机、分离器和弹丸补充器等。该系统的弹丸控制器、螺旋输送器、斗提机和丸砂分离器在电控系统中设置联锁,可避免因弹丸堵塞而出现的设备故障。

3.5弹丸补充器

抛丸机下部安装有弹丸补充器。该装置上平面比地面高出200mm,便于工人加丸当分离器的弹丸不足时,新弹丸由补充器加到提升机内,由提升机提到分离器,从而维持分离器中,弹丸量在一定范围内波动,保证抛丸机始终有足够的弹丸循环。

3.6弹丸分配系统

采用气控弹丸闸阀,依靠气缸对抛丸量进行远距离控制。它能够避免因普通控制器关闭不严而造成电机烧坏、抛丸器堵塞、弹丸空抛及伤人现象。

3.7抛丸除尘系统:

采用重力沉降室+旋风体组+滤筒式除尘器的除尘方式。

其工作原理:粉尘通过风机产生的负压作用将含尘气流经管道收集到含尘室,通过滤筒过滤分离经洁净室和风机排出。粉尘则被滤芯阻拦在其表面上,当被阻留的粉尘在滤芯表面不断沉积时,控制压缩空气的电磁阀被顺次打开,压缩空气经管道喷入反吹清扫系统,通过清扫机构完成脉冲清灰动作,使沉积在滤芯上的粉尘颗粒在高压气流的作用下脱离滤芯表面掉落,使得整个滤芯表面都得到清扫。净化后的空气由风道、经风机排出。

4电控系统

Q6932通过式抛丸清理机主电路采用三相交流380V(±10%)供电,控制线路采用变压器隔离的交流220V供电。

电器布置:本设备控制系统由2台低压配电屏和一个集中控制台、一个抛丸室操作站等组成。动力线、控制线和信号线在电缆沟里分层走线;电线、电缆走出电缆沟后,使用电缆桥架布到设备动力点或检测点。

技术参数:

项目 单位 数值

钢板宽度 mm 1500～3200

钢板长度 mm 6000～16000

钢板厚度 mm 10～100

抛丸清理速度 m/min 3.0～5.0

除锈质量等级 上下表面Sa2.5级(ISO8501-1,1988)

年生产能力 万吨 70

现场调试问题及解决:

(1)单体调试过程中,除尘系统出现问题,表现为45kW的除尘电机启动时,软启动显示电流升到420A,没有下降趋势,旁路不开,跳闸。首先考虑到设备是否有卡阻,单人盘车,风机转动正常无卡阻;考虑是否风机阀门开启,增大了启动负载,经查看风机阀门处于最小状态;考虑是否电器启动转矩过低,调整电器软启动启动值为10(应该为20),电流依然没有下降趋势,旁路不开,跳闸;考虑是否是电器元件问题,该软启动分别启动9个电机,包括6个75kW电机,三个45kW电机,将45kW电气回路接到75kW的电气回路上,采用75kW电机的电气回路,启动时间设定20,软启动显示电流超过380A后下降,旁路开,除尘电机启动。后经检验,45kW电气回路的热继电器有问题,更换后,启动除尘风机,正常。

(2)抛丸机本体的辊道传动采用的是链条式集中传动,空载运行过程中,中间有短暂停顿,考虑是否为链条松动,调紧链条后,辊道运行正常无停顿。

(3)负载试车过程中,钢板通过抛丸机后,钢板两边氧化铁皮没有抛丸到且钢板左侧有大量丸料残留,经查看,抛丸机左右喷头角度不对,且吹扫装置有一边阀门没打开;处理后,钢板表面抛丸质量良好,运行正常。

(4)试运行10天左右,下三个抛丸器叶片出现大量毁坏,在处理抛丸室过程中发现有大量的火焰切割后剩余的焊渣条。分析原因为:火焰切割后剩余的焊渣条藏匿于钢板背面,没有发现,经过抛丸室抛丸处理时,将其抛落至抛丸器上,毁坏大量叶片。采取加大入抛丸机前钢板质量检验,来避免此类事件发生。

5结语

抛丸机已于2010年4月1日投产,运行良好,抛丸质量良好。1#常化炉炉底辊结瘤得到有效控制,大幅提高钢板表面质量。这是邯钢首次引进抛丸机系统,它的成功运行,为打造国际水平现代化邯钢填上了浓重的一笔。

作者简介:朱斌鹏(1982-),男,河北肥乡人,邯钢设计院助理工程师,研究方向:机械设计制造及其自动化。