[摘 要]莱钢1500 mm单机架冷轧生产线重点设备存在结构设计缺陷，集中体现在卷取机经常无法涨缩和乳化液内杂质太多，导致了设备故障率较高和产品质量差。分别对卷取系统的楔形块结构材质、润滑油路进行了改造；乳化液系统的过滤器、油箱和管网进行了改造；这些重点设备集中暴露出的缺陷在单机架冷轧生产线的设备故障中十分普遍和棘手。通过这些改造不但使生产作业率提高了10%，提高了产品质量，降低了职工的劳动强度，而且节省了大量的备件费用，提高了产品的市场占有份额，取得了较好的经济效益。
　　[关键词]冷轧生产线；楔形块：乳化液系统
　　中图分类号：TG300 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0213-01
　　1 引言
　　莱钢1 500 mm冷轧机组是在常温状态下，将材质为电工钢、普通碳素钢和低合金优质钢，厚度为1.8～4.0 mm的经过酸洗切边后的热轧带卷，经过若干道次的轧制，使其成为具有所需厚度、表面粗糙度的各种规格的冷轧带卷。卷取系统的结构布置，乳化液的清洁度，吹扫系统吹扫效果对轧机的产能、产品的质量和设备的作业率影响较大，所以，这些重点设备优化改造对整条冷轧生产线具有特别重要的意义。
　　2 轧制工艺过程介绍及设备缺陷分析
　　经酸洗、切边的热轧带卷由天车吊放到开卷机操作侧的受卷台上。上卷小车鞍座在受卷台下上升使带卷内孔对准开卷机卷筒中心后，小车继续向前运动将带卷套在开卷机卷筒上并使带卷在宽度方向上与机组中心线对中。开卷机卷筒涨径撑起带卷，上卷小车鞍座下降至下极限后，小车退回到受卷台第2个带卷下面等候上第2卷。开头机刮板抬起对准带卷头部，同时开卷机活动支承闭合，开卷机以穿带速度转动，使带头沿着刮板进入开头机的夹送辊、直头矫直辊。上夹送辊压下夹送带材向前推进，带材先后经过开头机侧导辊对中装置、翻转导板、机前转向辊、机前侧导板对中装置、测厚仪台架、机前压紧台，带材继续向前通过吹扫装置、六辊冷轧主机、机后导卫装置、事故处理剪、机后转向辊、最后进入机后卷取机进行轧后带材的卷取。逆向轧制时，带材从机后卷取机，穿过机后设备、六辊冷轧主机、机前设备进入机前卷取机，这样往复轧制，直到轧制出所需规格的带材为止。钢带通过轧辊轧制时需要循环过滤的乳化液进行冷却润滑。
　　2.1乳化液系统的缺陷
　　在很高的轧制压力和轧制速度下，被轧制的钢材对轧辊表面的相对滑动转化成巨大的摩擦热。如果没有良好的冷却润滑条件，这两种有害的热能将引起轧辊和带钢的温度迅速上升，使轧辊辊形变化、强度和表面硬度降低。不仅不能保证轧材的质量（包括板形、厚度误差和表面粗糙度），而且有损坏轧辊，甚至引起粘辊或钢带断裂。莱钢1500 mm单机架冷轧生产线乳化液系统过滤能力低、流量不匹配、系统不稳定、乳化液清洁度差等问题一度制约着生产的正常运行，轧辊润滑环境恶劣，因润滑不良引起的粘辊、断带工艺事故时有发生，成品带钢表面的残液留存直接制约着产品质量的提高，成材率低下，轧制油、轧辊、滤纸等的消耗也居高不下，而在当前的工况条件下却无法解决。为了实现整条生产线的正常连续运行，提高产品质量，提高成材率，为冷轧的进一步发展达下良好的技术基础，针对以上不足，我们逐项进行了攻关改造
　　2.2轧机卷取的缺陷分析
　　原来使用的轧机卷取机卷筒由于其设计结构存在问题，故障率较高，一般一周不定期的出现2次以上故障。备件消耗量大，每周需要更换或维修焊补1～2根卷筒楔块。设备作业率较低，因为卷取卷筒楔块故障，意外停机每周都在24 h以上，造成的产品质量差，废品多。轧制过程中卷取机突然出现故障之后，就会出现断带或因轧制张力波动无法正常轧制。处理故障时还要将带卷切断。这样，不但造成大量的废品还会使工人的劳动强度加大。造成以上这些问题的主要原因是卷筒中楔块的设计不合理。
　　3 设备缺陷的优化改造
　　3.1乳化液系統的缺陷改造
　　乳化液系统的改造主要从系统流量不平衡、平床过滤器及磁过滤器过滤能力低、工艺流向不尽合理等入手进行了以下工艺技术改造
　　3.1.1改造地下乳化液箱体结构，根据进液口的位置和流速流量合理设计分隔板位置，使地下乳化液箱体由一个单纯的收集槽摇身一变成为一个粗过滤器，很好的使大比重和大颗粒物质及时沉淀过滤；同时，在地下油箱设计新增立式磁棒过滤机一台，增强了系统铁磁物质的过滤能力。经过此次改造，形成了乳化液系统第一道过滤屏障。
　　3.1.2对乳化液工艺管网、地上油箱进行改造，淘汰原4000 L/min（240m3/h） 30-80μm的平床过滤器，设计更换为12000 L/min（660m3/h） 20-50μm的霍夫曼过滤器，并改变了工艺流程，彻底解决了系统过滤能力低、流量不匹配、乳化液清洁度差的问题。
　　3.2 轧机卷取机卷筒的结构改造
　　材质的改造：原来使用的卷筒楔形块材质为铜质，铜的刚性较差，强度较低，塑性较好。通过将楔形块的本体材质改成刚性较好的42CrMo增加了楔形块整体的刚性，完全杜绝了因塑性变形造成的过盈配合，本体材质改成42CrMo以后，楔形块的强度也得到了提高，杜绝了楔块被拉断的情况。
　　润滑油路的改造：原来设计使用的楔块只有上下表面可以得到润滑，而几乎半密封的上下T形接触面得不到润滑，T形接触面较多，如果得不到充分的润滑就会增大滑动摩擦力，严重时会出现楔块被拉断或拉坏连接螺纹的情况。通过增加上下T形接触面的润滑油路，使其充分得到了润滑，排除了润滑不好造成的楔块损坏现象。
　　楔块结构改造：主要从改造结合面的尺寸公差来减少配合面的数量增大配合间隙减少受力摩擦。对上下主要压力面镶嵌铜板进行优化改造。将配合面改成4个，配合间隙控制在0.2mm至0.5mm。在滑动接触的楔块上下两个面改造成镶嵌铜板，从楔块、四棱锥轴和扇形板的尺寸公差上保证配合间隙控制在0.2mm至0.3mm。为了使楔形块上下T形接触面的其它面在滑动时不受力，只起到连接扇形板和四棱锥轴的作用，将楔形块T形槽与四棱锥轴的的配合间隙放大到0.4mm，来减少杂物阻塞和变形卡阻现象发生。
　　改造后，卷取机卷筒的故障率明显降低，一般3个月打开检查加油一次，没有出现过突发性故障。卷筒中楔块的修复周期在1年以上，大大降低了备件费用。杜绝了卷取机故障造成的影响产品质量问题的发生，职工的劳动强度也得到了减轻。
　　4 结束语
　　1500 mm冷轧机组改造后，设备运行状况良好，生产作业率提高了10%，提高了产品质量，节省了大量的备件费用，职工的劳动强度明显降低，产生了显著的经济效益，在同行业具有良好的推广价值。