抛丸机|钢管圆钢管材棒材线材盘圆抛丸机|吊钩通过式抛丸机

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钢材钢筋钢厂抛丸机酸洗清洗线方案

作者:admin 日期:2020-12-10 11:12

摘 要: 钢材钢筋钢厂抛丸机酸洗清洗线方案,抛丸机设置于高牌号硅钢酸洗工艺段前,用于硅钢酸洗前的破鳞。对常化酸洗线的抛丸机的特性进行描述,解析了抛丸的原理和阐述了抛丸机结构。结合抛丸机的特性针对生产运行中出现的问题,对抛丸机的提出了一些合理的改进措施。经优化后的抛丸机在常化酸洗线中的功效发挥到最大,有效地确保了硅钢酸洗的表面质量,同时也对同类生产线有一定的借鉴意义。

   高牌号硅钢在轧制前需要去除表面的氧化层,高牌号表面含有一层无法化学计量的硅氧化物( Fe2. 44 Si0. 55 O4 ) ,这一层含硅氧化层较薄但是相当致密具有尖晶石结构。针对高牌号硅钢硬、脆的特性,采用传统的拉矫机破鳞的方式已经无法满足要求,生产高牌号硅钢常化酸洗机组采用了抛丸机的破鳞模式,高牌号硅钢经过抛丸机抛丸处理后,被丸粒冲击过的氧化皮层很快脱落,剩下的氧化铁皮与基体表面结合松散,氧化皮变得稀松、破碎且分布不均匀,抛丸机去除带钢表面 70% 以上的氧化铁皮,剩〔1〕
余的氧化铁皮将由后面的酸洗工艺完全去除掉  。
   表面抛丸除鳞是高牌号硅钢表面处理生产的工序中不可或缺的预处理工艺环节,在大多数情况下抛丸机处理后的带钢表面粗糙度和清洁度效果不仅影响着硅钢酸洗的表面质量,而且还会影响轧后硅钢成品的表面质量。某钢厂常化酸洗线配备了一套抛丸机,本文将这台设备的运营境况做详细的解析。 


1、抛丸机基本工作原理:
   丸粒在抛头高速旋转产生的离心力的作用下以70 ~ 80 m /s 的速度抛射到硅钢表面,利用丸粒的冲击力清除原料表面氧化层。抛丸后的硅钢的表面清洁度和粗糙度都受抛丸覆盖率的影响。所谓的抛丸覆盖率是指硅钢单位表面直接受抛丸抛打面积与硅钢单位表面积的比值,一般硅钢抛丸的覆盖率要达到 98% 以上才能获得符合生产工艺要求的硅钢的表面清洁度,经检测,经抛丸处理的硅钢表面达到Sa2 以上。
   抛丸器是整个抛丸机的核心工作装置,主要由叶片、护板( 顶护板、侧护板、端护板) 、定向套、分丸轮等组成( 见图 1) ,它决定了整个抛丸机的抛打质量与工作效率、维修费用和使用寿命,是核心部件,因此首先描述一下抛丸器的基本工作原理。抛丸器在工作的过程中定向套是固定的,而分丸轮和叶轮则是同轴的转动。弹丸由进丸管喂入分丸轮的空腔中,在重力的作用之下,弹丸自然下落到分丸轮的各个穿槽中,由于分丸轮高速旋转,使得弹丸也有了一定的速度。弹丸经过定向套的开口,落入了叶片之上,继而随着高速旋转的叶片继续运动,最后抛打到通过带钢的表面( 见图 2) ,实现对带钢表面的清理。


图 1 抛头的结构


图 2 抛丸的过程

   在带钢生产过程中张力辊将带钢送进抛丸机抛丸室内抛射区时,硅钢上下表面受到强力密集丸粒的打击与磨擦,硅钢上氧化皮及其污物将迅速脱落,硅钢表面得到一定粗糙度的光洁表面。清理下来的氧化铁皮和抛出的丸粒等流入抛丸室底部,经下螺旋输送器运至斗式提升机的料斗中,由提升机的料斗提升至顶部,再由上螺旋输送器运至丸粒分离器( 见图 3 ) 中进行可再次使用。


   丸粒和其它需排出物料的分离,根据风选原理实现合理的分离,可再次使用的丸料进入料斗内继续循环使用,灰尘和破碎的丸粒则通过连接管道进入除尘器( 见图 4 ) 。在除尘器中灰尘和破碎的丸粒经过风选的再次分离,丸粒在第一个分离仓内分离后进入下面的收集袋中。

    灰尘将进入下一个布袋除尘器,在布袋除尘器中,灰尘经过布袋的过滤将留在滤布的表面和储灰斗中。通过风机提供的有一定压力的空气,除尘器在一定的时间间隔内对滤布进行清理,最后将灰尘进入下面的收集袋中,净化处理后的净气排放到大气中。



图 3 分离器



图 4 抛丸机工作原理图



2、抛丸机的主体设备配置:
  抛丸室和吹扫室采用全密闭式结构。抛丸室内,壁上都安有高锰钢耐磨衬板 以防止抛头射出的高速丸粒冲击并磨损外壳。硅钢经过抛丸室抛丸过后,硅钢表面会残留一部分丸粒或灰尘,因此在吹扫室内设置一个高压气刀系统,气刀能及时吹掉硅钢表面残留的丸粒或灰尘,确保丸粒和灰尘不被硅钢带出抛丸室。支撑辊安装在抛丸室的入出口,保证硅钢通过抛丸机时保持固定的高度。

  密封帘安装在抛丸机的入出口,防止丸粒外漏。密封辊安装在抛丸机入口第一根支撑辊的上方,也防止丸粒向外泄漏。导向辊设置在抛丸机出口,用于引导硅钢向上倾斜一定角度后,离开抛丸机。保护辊设置在抛丸机出口位,位于硅钢下侧,用以保护出口密封帘的。抛丸机总体布置和详细的部件名称如图 5 所示。
   为了能达到所抛出的丸粒对硅钢上下表面覆盖率的需求,常化酸洗线采用两组抛丸单元,每组抛丸单元共有 4 个抛丸头,上面和下面各 2 个。两台抛丸机一共 8 个抛头,分别处理硅钢的上下表面,每个抛丸头与抛头之间相互偏置,以免丸粒的射流相互干涉而使抛丸效果不佳。


3、设备运行中暴露的问题及措施:
   1) 抛丸机是酸洗工艺段前重要的预处理设备,对带钢表面不仅起到破鳞的作用,而且能去除很大一部分氧化铁皮,抛丸机能去除硅钢上 70% ~ 90%以上的氧化铁皮,剩余的氧化铁皮将由三个酸洗槽去除。两种不同的铁皮去除手段各有优点,如何扬长避短,酸洗工艺段和抛丸机存着这负荷分配比例,此比例完全是依据带钢氧化铁皮对两种去除模式的

图 5 抛丸机主体结构示意图


1—抛丸室; 2—吹扫室; 3—导向辊; 4—支承辊;

 

5—抛丸器; 6—下螺旋输送机; 7—斗式提升机;

 

8—上螺旋输送机; 9—抛丸粒分离器; 10—抛丸粒储料仓;

 

11—废丸粒螺旋输送机; 12—丸粒循环和供给系统;

 

13—除尘设备系统; 14—保护辊; 15—密封帘; 16—密封辊

    难易程度在酸洗模型中预设定。设定合理的负荷比例,对于提高表面处理质量,提高带钢表面质量十分重要,需要根据具体的钢种和所附着的氧化铁皮特性通过长期摸索来制定。

  2) 常化酸洗线采用两次抛丸的模式,对硅钢表面进行表面处理。因为是两台抛丸机共同配合,需要合理分配两次抛丸的负荷,也就是每台抛丸机的抛丸量要合理。当把两台抛丸机的负荷都开到最大,对于硅钢表面质量处理质量效果并最优,但丸粒消耗也比较大。经过现场试验发现,当只运行 1#抛丸机时,向前运行硅钢会把部分 1# 抛丸机内的丸粒带到 2# 抛丸机,这部分残留在硅钢表面的丸粒对带钢起到了保护作用,使得 2# 抛丸机抛出的丸粒无法有效的撞击到硅钢表面,加快了 2# 仓内丸粒的损耗。所以改进两台抛丸机之间隔离的模式非常重要,要确保 2 台抛丸机都能相对独立的工作才能使得抛丸效果最好。这个改进通过调整间隔气刀和改进密封帘得到实现。另外在运行中发现 2 台抛丸机的配置,并不满足机组超产的要求,从某种程度上限制了机组进一步提产,建议新建机组采用 3 ~ 4 台抛丸机的超配模式,便于及时对故障抛丸机进行切换,达到不停机状态下处理抛丸机频发的小故障,对机组的连续稳定运行是个十分有力的保障。另外这种超配模式,便于保证抛出丸粒对带钢的覆盖率,破除了在机组原设计基础上提速的瓶颈。
  3) 抛丸过程是丸粒不断撞击带钢表面的过程,当机组因为故障降速或者停机时,硅钢的某一处在丸粒的重复撞击下,此段硅钢产生疲劳应力,在一定张力作用下极容易断裂,最终硅钢在机组上发生断带事故。为了预防此类事故的发生,当机组停机或者降速时,抛丸机的抛丸量一定要随之变化。
  4) 在雨季时,对于在线丸粒和机旁丸粒都加强管理,要注意防潮,防止板结,尤其要注意防止结块的丸粒在机内运行,造成恶性事故。某次生产停机后,抛丸机丸粒储料仓内存在着大量丸粒,由于阴雨潮湿,丸粒在机内产生板结,当停机检修完毕恢复生产时,发生 1# 储料仓报空,2# 仓下螺旋输送器卡阻现象,导致长时间停机。
  5) 抛丸过程,从某种意义上讲是一个类似破坏过程,丸粒在抛头的作用下高速的射向硅钢,虽然对硅钢破鳞,但是不可避免地对仓内其他零部件产生很大的损伤,因此抛丸机相关零部件的损坏周期比其他设备要短。丸粒属于磨料类型的颗粒,对于输送和收集其的设备磨损较大。因此抛丸机是台高耗备件的〔3〕 ,设备 。例如抛丸室内的锰钢护板、抛头、抛片 密封帘和丸粒输送软管,都极为容易损坏,需要及时的更换,相关点检人员尤其要注意对这些部件的管控,良好的管理能极大地降低机组的运行成本。
  6) 鼓风机是整个抛丸机的动力系统,由于系统要求压力高,因此采用了多级鼓风机,由于装配精度高,鼓风机对温度要求非常高,虽然采取了架设轴流风机强制冷却,但是在长期高压及高负荷运转下,经常发生由于轴承温度高和由于叶片温度高产生膨胀摩擦机壳情况,最后导致鼓风机下线。因此需要对两台抛丸机增加一台共用备用鼓风机,确保机组能够连续运行。
  7) 这种干式的抛丸机,需要配备强大环保设备,排除的烟尘容易对环境造成污染。随着抛丸技术的发展产生了最新式的湿式抛丸机,湿式的比干式的抛丸效果更好,更加绿色环保,设备运行更加经〔4〕济 。建议有条件的机组或者新机组采用新的带钢表面处理模式。


  4、结论:
  本文对某钢厂的硅钢常化酸洗线上配备的抛丸机结构特点作了介绍,同时总结了抛丸机生产实践过程中的典型事故。针对这些事故并提出了相应的改进建议与解决措施,对同类机组的生产运行实践具有一定的借鉴意义,并对新设计的常化酸洗机组具有一定的指导意义。



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