关于如何优化高速线材生产线机械设备的研究

关于如何优化高速线材生产线机械设备的研究

沈贞晶

柳州钢铁股份有限公司棒线型材厂 广西柳州 545002

摘要：在新经济形势下，钢铁行业产能升级，现阶段，多种新品种钢被研发，现有的生产线亟需升级，研究发现，传统的机械设备因为性能缺陷，将会阻碍新品种钢的研发，制造生产的困境，需要结合现实需求，给予适当优化。基于此，需要对现有机械多方面参数进行分析，弥补生产线设备的不足，实现生产线效率增长与经济效益最大化。

关键词：生产线设备；高速线材；优化改造

引言：研究发现，市场经济的发展将会提升钢铁的需求量，面对钢铁需求逐年增加的情况，钢铁集团需要一方面加大产品创新力度，一方面升级产品的质量，完成产量的提高。想要实现这一目标，多数企业选择从优化生产线入手，借助高速线材生产设备，提高产量。但往往进口设备成本较高，会弱化生产效果。基于此，钢铁集团需要结合实际生产需要，对机械设备进行优化，多角度提高生产效率（高速线材生产线的），为集团经济效益增长助力。

1 高速线材生产线设备弊端

想要对生产线设备进行综合性优化，首先需要明确它的弊端，本文将以某钢铁集团为研究对象，分析其机械设备的不足（在产品生产中的），希望通过原因分析，找出设备改进方法，为设备优化提供帮助。经研究发现，该钢铁集团机械设备的使用存在以下问题。

1.1入炉缓冲器

入炉缓冲器毫无疑问是重要设备，在使用中，需要综合考量各项因素，通过性能和应用条件的优化，提高设备运转效率。在该生产线中，为了避免损坏炉体，需要在生产线中，增加入炉缓冲器装置，该设备应用效果理想，主要安放在加热炉中。通过研究发现，该机械设备之所以故障率较高，主要是在现实应用中，采用悬臂式滑杆，同时，伸入加热炉内的挡头不合理，超过了1米，由于伸入部分较长，再加上没有固定滑杆，很容易触发故障。这样的设计短板在于受到撞击之后，将会增加滑杆变形可能性，如果冲击严重，将会直接让滑杆断裂，从而弱化挡料效果，增加入炉缓冲器故障概率，针对这种情况，亟需进行优化。

1.2风冷辊道

除了入炉缓冲器外，风冷辊道同样重要。通过深入研究发现，高速线材生产线复杂，构成相对特殊，对于整个系统而言，风冷辊道必不可少，是整个生产线核心组成部分，其职责比较明确，主要负责输送线卷。通过实际了解到，风冷辊道在应用中，轴承抱死故障概率高，这样的现象，将促使生产效率降低，同时影响产品品质。

1.3集卷托盘系统

在线材生产线中，还有一个必要设备那就是集卷托盘系统。集卷托盘作用显著，在整个流程中扮演负责收集线卷的角色，线卷通常情况下会在卷筒中形成，而集卷托盘可以将这些不规律下落的线卷汇总。在现实应用阶段，二轴和三轴（链条的）会存在区别明显的拉紧程度，基于这样的前提，会让托盘冲击链条，从而增强两链条间的干扰性，增加事故的可能性^[1]。实践表明，集卷托盘系统自身弊端明显，不仅会影响正常生产，还会接连损坏链条，造成链条质量下降。

2 设备优化与改进措施

2.1入炉缓冲器的优化

针对前文中介绍的入炉缓冲器的常见运行障碍，需要采取应用性较强的改进措施，避免滑杆断裂，从而强化挡料效果，降低入炉缓冲器故障可能性，促使生产线始终保持良好状态。具体措施有：（1）技术人员需要综合分析各项要素，结合使用情况灵活调整优化方案，在滑杆悬臂位置重新构思，科学有效安装轴套和支座，这是基本保障措施，不容忽视，用于固定滑杆，实践证明该方法效果显著，可以对滑杆进行保护。（2）在箱体和滑杆连接处为了强化效果，同样需要安装轴套，借助轴套的安装，实现入炉缓冲器优化，提高其运行质量。研究发现，借助该方法，实现了坯料缓慢入炉，入炉缓冲器的关键作用得到强化，这样就可以缓解冲击，延长加热炉的寿命。除此之外，为了强化设计效果，还需要在入炉缓冲器中添加规格合适的加油孔，这样的设计是为了定期注入润滑油方便，这样便可以从源头消除摩擦力，同时将设备寿命延长。

2.2风冷辊道的优化

针对风冷辊道的优化，需要综合考量多项因素，由于该设备抱死故障频发，通过下线拆检后发现，之所以故障概率较高，主要原因是轴承密封损坏，在密封性受损的情况下，会发生自动脱落，在设备服役期间，产生的氧化渣影响较大，将会弱化轴承的运行效果，增加故障概率。现实应用中，轴承密封损坏问题不容忽视。研究发现，该现象十分常见，诱发的原因较多，大概率是受高温环境影响，在持续高温影响下，导致轴承密封圈软化，最终出现脱落。通过一番分析后，基本可以明确轴承抱死故障成因，在此基础上，可以对风冷辊道进行优化和改良。改良的方法是采用防渣轴承盒，该轴承盒必须具备耐高温的特性，通过防渣筒紧密结合基座防渣凸台，打造合理的迷宫结构，让前压盖和间隔套紧密衔接，避免渗透进入外部的氧化渣，对轴承构成威胁^[2]。在上述措施基础上，对基座和压盖（前后压盖）重新优化，通过有效设计，弱化轴承受热辐射影响，在避免抱死故障前提下，合理降低设备检修成本，从根本上实现风冷辊道的优化。

2.3集卷托盘系统的优化

在实际工作中，为了从源头减少故障，将集卷托盘系统应用现状改善和解决现有问题，提高其运转效率，可以结合现实应用需求，开发设计新的设备，实践发现，断开式设备在该系统中匹配度较高，可以广泛适用。这种设备是对二轴和三轴的系统性改良，应用价值较高，在该设备辅助下，系统稳定性得以提升。研究发现，这种断开式设备，优势十分突出，在不改变原设备位置的前提下，采用中间断开设计思路，将一根同轴通过设计转变为可以自由断开的两根自由轴，这样就可以减弱对链条的冲击。同时在此基础上，设置了轴承座，并对新轴进行了固定。与此同时，为了强化设计效果，在链条和固定新轴的位置，设计人员还安装了链轮，这样一来，链条的拉紧量（重要参数）可以科学控制，针对应用情况，及时调整拉紧程度，促使系统始终平稳、高效率运行，并且在运行过程中，促使承重一直平衡，借助这种方式，避免链条互相干扰，延长链条寿命。实践证明，这种改良方法可以让集卷托盘系统性能多角度提升，效果十分理想。

为了发挥最大优势，提高集卷托盘系统性能，还设置了配重装置，在定滑轮组基础上，辅助配重块，该设计原理简单，来自于反作用力的知识，当集卷托盘承接重量超出范围时，该装置会发挥作用，重量会平衡分布（通过反作用力），集卷托盘的载荷下降，从而降低集卷托盘损坏可能性，并且很好保护了链条，保障生产效率的同时，维护成本大幅度缩减，应用价值较高。

结论：综上所述，结合现实线材生产工艺可知，高速线材生产线构成复杂，所用的机械较多，如果设备存在不足，将会弱化生产效果，影响生产线运行效率。技术人员需要结合高速线材生产线应用现状和常见故障，找出该设备不足之处，进行风冷辊道等重要设备的针对性优化与改进，借助科学改进措施，降低故障发生概率，在此前提下，减少设备维护成本，提高经济效益的同时，实现产品质量的升级。

参考文献：

[1]武秀琪.基于大数据的高速线材生产线在线质量分析平台的开发与应用[J].信息系统工程,2020(08):52-53.

[2]衣君.高速线材生产线机械设备优化与改进探讨[J].中国战略新兴产业,2018(44):235.