宽厚板抛丸机设备改造与应用

2018-07-27刘军刚李传鹏邢长怀任绪军

中国重型装备 2018年3期

刘军刚李强李传鹏邢长怀任绪军

(山钢集团莱芜钢铁集团有限公司宽厚板事业部，山东271104)

莱钢宽厚板热处理生产线使用的抛丸机，是德国DISA公司生产的，该设备利用高速旋转的叶轮将铁丸高速地抛向钢板表面，并借助于铁丸的冲击除去钢板表面氧化铁皮，使钢板在入辊底式热处理炉时保持表面清洁，防止辊底式热处理炉辊面结瘤现象[1-2]。

抛丸机上下各5个，共计10个抛头。由于热处理产品宽度规格较多，每个抛头打击的面积固定，因此对于部分宽度钢板，会发生东侧因为少开一组抛头而导致打击丸料较少，影响抛钢质量，导致热处理炉炉底辊结瘤严重[3-4]。由于部分钢板板形较差，抛丸结束后钢板表面残留大量的丸料，需要人工清理，同时严重制约了热处理生产线的生产。

1 设备结构及原理

抛丸机主要部件为抛头、螺旋输送器、大辊刷、预刮板、除尘风机、斗提机等组成。钢板由垛板机吊运到抛丸机上料辊道，钢板在抛丸机前经过提升、靠右后进入抛丸机进行抛丸。丸料通过抛头以80 m/s的速度对钢板进行打击除锈。钢板抛丸完成后，经过翻板进行质量检查。

2 设备优化方案

2.1 宽度检测光栅优化

抛丸机上下各5个，共计10个抛头。按原设计，根据钢板厚度开启抛头数量，依靠抛丸机入口处4个光栅进行检测，其中一组光栅控制4个抛头，2组光栅开启6个抛头，3组光栅开启8个抛头，4组光栅开启10个抛头。热处理钢板宽度规格较多，每个抛头打击的面积固定，因此对于部分宽度钢板，会发生东侧因为少开一组抛头而导致的打击丸料较少，影响抛钢质量。

根据现场钢板情况，对钢板宽度进行统计，具体结果如图1所示。从统计结果可以发现，90%的热处理钢板宽度为2.6 m以下，宽度2.9 m以上钢板仅占4%左右。

图1 热处理钢板宽度统计Figure 1 Statistic width of heat treatment plate

为解决钢板宽度规格多，部分规格钢板因为测宽光栅未触发，导致边部抛丸不彻底，因此我们对抛丸机入口光栅进行了位置优化。光栅优化示意图如图2所示。

优化前后光栅位置如表1所示。经过位置优化后，1号和2号光栅距离西侧位置不变。3号光栅由距离西侧2.9 m处，移动到2.4 m处。4号光栅由3.3 m处移动到2.9 m处。根据热处理钢板宽度统计，光栅位置经过优化后，宽度2.2 m以上钢板开启8组抛头，2.6 m以上宽度钢板开启10组抛头。保证了丸料打击力度，有效解决了边部抛钢不彻底的问题。

图2 光栅优化示意图Figure 2 Sketch of grating optimization

表1抛丸机宽度检测光栅位置优化(距离西侧)
Table1Positionoptimizationofwidthdetectiongratingforshotblastingmachine(distancefromthewesternside)

光栅1234原位置/m优化后位置/m1．61．62．11．92．92．23．32．6

(a)改造前

(b)改造后图3 光栅改造前后抛钢效果对比Figure 3 Comparison of shot blasting effects before and after grating improvement

检测光栅经过优化后，相同规格的钢板开启抛头数较优化之前有所增加，增加了抛头抛出的丸料数量，保证了丸料打击力度，钢板边部的抛钢效果明显改善，光栅改造前后的抛钢效果如图3所示。图3(a)为改造前抛钢效果，钢板东侧300 mm范围内，由南到北锈迹明显。图3(b)为改造后抛钢效果，钢板边部颜色均匀，无色斑锈迹。

2.2 残余丸料清扫装置优化

抛丸机丸料清扫系统主要包括预刮板和大辊刷，其主要作用是清除残留在钢板上表面的丸料。由于部分钢板板形不平度超标，预刮板和大辊刷无法将钢板上表面的丸料及时清理，导致钢板上表面残余丸料较多，需要人工清理，同时严重制约了热处理生产线的生产。

为保证抛丸后钢板上表面的残余丸料及时被清除，在抛丸机出口处增加了丸料吹扫装置，如图4所示。

图4 抛丸机后吹扫装置Figure 4 Blow unit after shot blasting machine

该吹扫装置总长5000 mm，内径为∅50 mm，外径为∅60 mm。每隔200 mm安装一个清扫喷嘴，喷嘴内径为∅20 mm。现场压缩空气，压力通过该吹扫装置吹扫钢板上表面，将钢板上表面丸料及时去除。利用抛丸机出口的光栅作为检测元件，当钢板头部触发光栅时，压缩空气开始吹扫，当钢板尾部离开光栅时，压缩空气停止吹扫。