穿孔機升級改造

穿孔機升級改造王東民王鐸2陳德鵬3王勝剛天津鋼管集團股份有限公司天津300000摘要天津鋼管集團股份有限公司MPM機組穿孔機經(jīng)過(guò)17年的運行使用,穿孔機存在著(zhù)穿孔主機牌坊中心和標高與軋制中心線(xiàn)偏差較大;左、右導盤(pán)及減速機在軋制過(guò)程中外漲嚴重達5m;穿孔主機上蓋鎖緊處08年開(kāi)裂;三輥定心中心線(xiàn)與軋制中心線(xiàn)偏差較大等問(wèn)題,這些問(wèn)題對軋制生產(chǎn)的質(zhì)量控制造成極大影響,就以上問(wèn)題決定進(jìn)行整套機組及前后附屬設備進(jìn)行升級改造關(guān)鍵詞穿孔機導盤(pán)減速機軋制中心線(xiàn)質(zhì)量控制中圖分類(lèi)號:0213.1文獻標識碼:A文章編號:前言天津鋼管集團股份有限公司軋管廠(chǎng)自投產(chǎn)以來(lái),穿孔機組作為軋管工藝的第一道變形機組,是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵工序,對產(chǎn)品的壁厚產(chǎn)生直接的影響,可見(jiàn)軋管廠(chǎng)穿孔主機、導盤(pán)及穿孔機前后臺附屬設備的精度將直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。根據公司領(lǐng)導對項目的要求和生產(chǎn)實(shí)際,以“設計理念先進(jìn)、投資合理節約、提高毛管精度、同類(lèi)世界領(lǐng)先”為指導思想,圍繞質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn),依據外方的圖紙,對穿孔機牌坊和上蓋局部重新設計,國內轉化制造并能與現有的導盤(pán)減速機匹配;國內設計制造穿孔機機內、機外1#三棍定心及穿孔前臺導槽底座等輔助設備;確保穿孔前臺推鋼機、前臺導槽底座、穿孔主機、機內三棍定心、穿孔后臺三棍定心、頂桿小車(chē)的中心線(xiàn)和標高一致;對穿孔機牌坊上下線(xiàn)的安全做到萬(wàn)無(wú)失、選題理由軋管廠(chǎng)穿孔機組經(jīng)過(guò)長(cháng)達17年的運行,主要存在以下問(wèn)題:A、穿孔主機牌坊中心和標高與軋制中心線(xiàn)偏差較多,中心最大偏差3.2mm,標高最大偏差11.14mn;且穿孔牌坊出口側導盤(pán)調整底座于98年開(kāi)裂后一直未能對其有效處理B、左、右導盤(pán)及減速機在軋制過(guò)程中外漲嚴重達5mm。C、穿孔主機上蓋鎖緊處08年開(kāi)裂,設備的強度低造成軋制過(guò)程上蓋的不穩定D、穿孔后臺第一架三棍定心距軋制中心較遠(2530m),對毛管的頭尾壁厚產(chǎn)生直接影響。E、穿孔后臺三棍定心及升降托輥的中心和標高與軋制中心線(xiàn)偏差較多,中心最大偏差2.5mm標高最大偏差4mmF、穿孔前臺導槽底座及7.1m推鋼機軋制中心線(xiàn)偏差較多TH中國煤化工5m,推CNMHG鋼機標高最大偏差15mm。由上述存在的主要問(wèn)題可以看出,要達到同類(lèi)機組世界領(lǐng)先,必須以先進(jìn)的設計理念對軋管廠(chǎng)穿孔機組進(jìn)行大手筆的改動(dòng),確保軋管廠(chǎng)穿孔機組安全穩定經(jīng)濟運行、研究設計思路首先,針對穿孔主機牌坊、上蓋及左右導盤(pán)的連接進(jìn)行加強設計,主要有如下內容:()、穿孔上蓋升級改造主要是,將上蓋入口鎖緊底座鋼板加強設計,由140m加厚設計為180mm增加拉筋以加強上蓋強度,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(、穿孔主機升級改造主要有以下方面:左右導盤(pán)減速機連接強度的改進(jìn):一是對導盤(pán)減速杋軸承座連接螺栓進(jìn)行了改進(jìn),其中導盤(pán)減速機絞點(diǎn)軸承座與牌坊的連接軸由原設計的320m加長(cháng)至400m,既保證了連接的穩定性能,又減少了軸及牌坊孔的磨損對設備帶來(lái)的影響,如圖3的4所示;另外對導盤(pán)減速機絞點(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,既増加了導盤(pán)減速機的強度,又給螺栓的安裝和維護帶來(lái)了方便,如下圖3的3所示,二是對導盤(pán)減速機鎖緊千斤頂與穿孔機牌坊的連接銷(xiāo)軸由原設計的Φ90改為Φ105架的最大延伸系數一般控制在1.55以下,以保證軋機負荷和產(chǎn)品質(zhì)量:與穿孔機牌坊連接的銷(xiāo)軸孔板由原設計的厚0mm改為厚120m等部分鋼結構的調整保證了穿孔機導盤(pán)減速機的安裝位置的正確性如,下圖3的1號位所示。以上幾個(gè)方面的改進(jìn),充分利用原有零部件,特別是導盤(pán)鎖緊千斤頂及原導盤(pán)減速機仍然可以使H中國煤化工不需要CNMHG任何改變,可見(jiàn)以上的設備改進(jìn)既提高了導盤(pán)減速機絞點(diǎn)軸承座與牌坊的連接的強度及導盤(pán)鎖緊千斤頂與牌坊的連接銷(xiāo)軸的強度,又保證了設備的可維護性,限制了導盤(pán)減速機在軋制過(guò)程中的向外傾斜,保證了導盤(pán)減速杋及導盤(pán)穩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象42導盤(pán)減圖3三是為機內三輥定心提供合理的空間:穿孔機機內三輥定心的升級改造需要一定的空間,我們通過(guò)對穿孔機牌坊的結構改進(jìn),即把穿孔機上轉鼓調整裝置向上移動(dòng)了200m,確保了穿孔機機內三輥定心升級改造的成功。如圖4-2所示3三輥定心升級改造全部采用國內設計制造,減少投資;主要分工藝和設備兩個(gè)方面1、工藝方面:穿孔后臺重新布局,機內三輥定心盡量靠近軋制起始中心點(diǎn),提高穿孔咬入時(shí)的穩定性,改善毛管頭部壁厚,降低切頭長(cháng)度;原機外1#三輥定心后移,1#升降托輥前移,便于機內三輥定心的拆裝;機內、機外1#三輥定心均采用比例閉環(huán)控制液壓缸實(shí)現頂桿位、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)的甩尾現象,改善毛管尾部壁厚,降低切尾長(cháng)度,提高鋼坯使用率圖4-1圖4-2中國煤化工CNMHG軋制中心線(xiàn)日A時(shí)2、設備方面①機內三輥定心國內設計制造,并將機內三輥定心加高、加厚(原機內四輥定心總體尺寸為1970/840/540,改造后機內三輥定心總體尺寸為2490/1700890),增加它的強度和抗沖擊能力;②輥子采用錐形輥子軸承與其他三輥定心為同型號以減少備件儲備數量;③增加機內輥定心與穿孔牌坊的連接強度確保機內三輥定心的穩定性。如圖5圖52485,出e③三、生產(chǎn)實(shí)踐軋管廠(chǎng)穿孔機組升級科研攻關(guān)項目實(shí)施后,經(jīng)過(guò)一年的生產(chǎn)運行,通過(guò)對毛管和產(chǎn)品質(zhì)量的跟蹤可以看出效果非常顯著(zhù),產(chǎn)品壁厚控制有了大嘔度改善,下表是升級前后熱軋管質(zhì)量對比缺陷熱軋內折內結疤外折外結疤內棱內直中國煤化工一報CNMHG升級前1.96%1.3%1.04%0.89%0.285%0.057%0.175%1.65892.59%升級后1.61%0.89%0.89%0.618%0.344%0.317%0.05%0.38%93.29%趨勢幅度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(cháng)度,升級前切頭尾長(cháng)度為58%,升級后切頭尾長(cháng)度降低為4.6%,降低幅度達1.2%另外,由于穿孔機組中心線(xiàn)和標高的精心調整,有效降低了設備負荷,下表是升級前后設備負荷對比產(chǎn)品規格產(chǎn)品鋼級穿孔電機電流導盤(pán)壓力升級前244.48*10.0327CrMo27Vs4800A90bar升級后244.48*10.0327CrMo27Vs4500A85bar四、孔型改進(jìn)設計后產(chǎn)生的效益經(jīng)濟效益穿孔機機組升級科研攻關(guān)后產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益,穿孔機組升級后產(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(chǎng)穿孔機組升級科研攻關(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,而且保證了設備的良好運行,消除了設備隱患,增強了公司產(chǎn)品的競爭力中國煤化工CNMHG