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關鍵詞:電鍍錫;設備;精細化管理;技改創新
中圖分類號: TU81 文獻標識碼: A
一、前言
鍍錫薄鋼板俗稱馬口鐵,廣泛應用于食品、飲料、噴霧劑、化工和油漆等的包裝以及各種器具的制造。弗洛斯坦工藝180m/min電鍍錫生產線整線設備長度110米,由開卷段、收卷段、工藝段等三部分組成,并有天車、過跨車、循環水、脫鹽水、污水處理、蒸汽管路等公輔設備。開卷段包括開卷機、上卷小車、夾送剪切機、縫焊機、張緊機、拉矯機、前活套、開卷液壓站、對中機等設備;工藝段包括化學脫脂、電解脫脂、化學脫脂刷洗、電解脫脂刷洗、電解酸洗、電鍍、軟熔、鈍化、靜電涂油機、對中機、張緊機等設備;收卷段包括后活套、對中機、張緊機、夾送剪切機、收卷機、卸卷小車、收卷液壓站等設備,全線設備囊括了機械電力系統、液壓傳動系統、氣動系統、蒸汽加熱系統、循環水冷卻系統、槽液循環系統、以及拉矯機、縫焊機、靜電涂油機等臺套設備,涉及機械、液壓、氣動、化工、電氣等專業知識,生產線連續作業,再加上馬口鐵產品對于表面質量要求高,對設備管理的要求比較高。
二、運用精細化管理理念,細化設備管理內容,采取合理的設備管理方法,制定精、細、嚴的設備管理制度。
電鍍錫生產線設備管理工作作為企業管理的重要環節,為滿足電鍍錫生產需要,必須建立一套適應生產線的設備管理體系。經過不斷的探索和實踐,我們建立了一套符合實際情況的現代化設備管理體系,經歷了從傳統的“經驗管理”逐步向現代化“科學管理”的過渡,尤其是引入了精細化管理理念之后,更是將設備管理的“粗放型事后管理”變為“精細化前期預防”,在產量穩步增長的情況下,設備運行穩定,設備作業率一度達到100%,設備事故大幅度降低,取得了明顯的經濟效益。
1、設備點巡檢管理。
設備點檢是一種科學的設備管理方法。它是利用人的感官或簡單的儀表工具,按照標準定點定期地對設備進行檢查,找出設備的異狀,發現隱患,掌握設備故障的初期信息,以便及時采取對策,將故障消滅在萌芽階段的一種管理方法。
(1)TPM是點檢工作的基礎,是點檢制的基本特征。按馬口鐵生產線特點,將全線設備分為開卷段、工藝段、收卷段、公輔設備四部分,根據各個部位設備的特點制作設備點巡檢表格,并將設備點巡檢任務承包到人,維修人專職點巡檢,操作人協助點巡檢,制作點巡檢交接班記錄表格將點巡檢結果班班交接,實行全員管理。
(2)為加強全面細致點巡檢工作,及時發現并處理設備深層次故障隱患,深入查找設備趨勢性問題,并為設備大中修提供依據,提高設備作業率及完好率,特成立由技術人員組成的專業點巡檢小組,定期對設備進行全面深入點巡檢,發現的問題若屬設備承包人點檢不到位造成的,對相關承包人進行考核,若屬開車期間不能處理的,由技術人員做好記錄,并提出處理意見。
2、設備日常維護管理。
(1)引入精細化管理理念,將設備日常維護內容根據設備具體部位進行分解,并將分解內容制作成操作性強、目視直觀的表格,根據各個部位的特點制定相應的維護制度。如焊機焊輪要求每焊接一次都要對輪緣表面進行打磨,每班對焊輪傳動機構進行稀油。
(2)將設備維護分解內容落實到人,要求不僅專業維修人掌握維護要領,承擔維護責任,而且設備使用人也要承擔一部分維護責任。如鍍液過濾罐螺栓的,要求使用人定期對螺栓進行干油。通過實行,使點巡檢工作切實起到防患于未然的效果。
3、設備檢修管理。
(1)制作《設備檢修實施控制表》,將檢修項目、人員、工時、結果驗收形成固定格式,設備檢修內容、工時、效果落實到個人,確保設備檢修有計劃、有步驟,全程可控,效果良好。
(2)檢修內容由設備維修承包人根據日常點檢情況、生產班操作人根據設備操作使用情況分別向主管技術人員書面匯報,技術人員再根據設備損壞周期等提出預防檢修內容,力求檢修計劃合理、全面、具體,能夠很好保證階段性順暢生產。
(3)檢修工時、人員合理安排,確保按時、保質、保量完成檢修任務。檢修結果精確驗收,不合格的項目立即整改,并對檢修實施人提出考核;一些需要長時間觀察才能驗證效果的項目需制定合理的觀察周期,若在觀察期內出現問題,對相關檢修人提出考核。
4、備件管理。
(1)電鍍錫生產線備件管理是一項紛繁蕪雜的工作,對設備備件進行規范細致的管理,對于企業減輕庫存壓力,縮短設備停機時間,降低生產運營成本,具有積極的推動作用。
(2)通過長時間的經驗積累,將馬口鐵生產線備件分為輥、泵、減速機、軸承、其他等五大類,各自大類下面又細分為多個小類,如輥可分膠輥、導電輥、拉矯輥等,小類再進行細分。制作備件管理表格,分別由維修人員、主管技術人員記錄填寫,確保備件準備合理充分。
(3)做好備件的修舊利廢工作。
5、改變維修模式,提高設備作業率。
(1)設備事后維修
設備事后維修也叫設備故障維修。它的起因是人們對設備運行狀態,特別是對設備的故障和所需要更換的備件不能進行預測,或不能完全預測。而設備和備件在無任何損壞信號及預兆情況下,出乎人們意料之外發生突然損壞時,人們所采取的最樸實、最單一的維修模式,亦即設備壞了才修,不壞不修,備件不能用了就換。因此,設備事后維修是一種被動的維修模式。
(2)設備預防維修
設備預防維修是為了防止設備意外損壞及意外事故,預先對其劣化和缺陷部位進行維修及更換備件,并進行一系列預防性的設備維修和管理的組織措施,以保證設備處于良好的技術狀態。設備預防維修制度理論基礎是設備的磨損理論,即基于設備的開動時間、作業率和備件的使用時間,擬訂設備的修理周期、維修內容及備件的更換方案。
(3)設備預知維修
設備預知維修是一種新的設備維修方式,是通過測試技術、診斷手段、信號處理方法等對運行中的設備進行狀態監測和診斷.根據設備的異常部位和劣化程度,采取相應的技術措施,進行設備維修或更換必須更換的備件。
三、強化設備管理必須加強技改創新力度
管理創新和技術創新是推動設備不斷進步的制勝法寶。多年來,公司設備管理取得的各項指標的長足進步無不得益于技改創新管理。
1.從傳統的事后維修到實行點檢定修制和對主體設備推行“零故障”管理;從忽視質量管理到改進和強化設備的質量管理,特別是備件和檢修質量的嚴格控制;從質量體系的認證到“一體化”管理體系運行的理念融入到設備管理全過程等。
2.狠抓管理手段的創新。
首先要強化各級設備管理人員的學習培訓,其次要應用設備診斷技術對設備進行狀態監測和故障診斷,第三是加強設備的經濟性管理,第四是完善計算機管理手段的推廣應用。
設備技術創新是設備管理現代化的前提條件。我們先后對電鍍錫生產線實施了膠輥材質技術改造、工藝段跑冒滴漏治理改造、導電輥循環水路結構改造、助熔鈍化擠干輥增強擠干效果改造等技術改進項目,取得了良好的成果。
關鍵詞:鋁合金焊接;白車身;焊接特性;關鍵工藝設備
全鋁合金車身是新能源汽車較為理想的車身形式,車身結構參考傳統轎車和SUV,骨架采用鋁合金型材及板材通過焊接、鉚接制成,外覆蓋件采用復合材料。車身設計時通過合理布置,在滿足性能前提下,比同類型鋼板車身減重25%以上,是新能源汽車實現輕量化、長續航里程的關鍵技術之一。本文通過對鋁合金焊接特性和工藝需求的分析,結合奇瑞新能源車型項目實踐,探討鋁合金焊接工藝設備選擇和應用的基本思路。
1全鋁合金車身焊接生產線關鍵工藝設備需求
1.1全鋁車身焊接生產線工藝概述
鋁車身焊接生產線布局與常規車型類似,工藝設備與傳統焊接線的差異,主要來源于工藝方法的不同。典型如某型鋁車身工藝中弧焊占72%、點焊占7%、鉚接占21%。鋁點焊對設備要求嚴苛、質量控制尚不成熟;鉚接只適用于平板和簡單結構零件連接;在鋁車身制造工藝中居主導地位的是MIG弧焊,此外還有焊縫打磨、門裝配等工藝。根據工藝成熟度現狀,本項目以鋁合金MIG焊為主、鉚接為輔,生產線規劃設計和設備選型主要考慮鋁MIG焊的影響。
1.2鋁合金焊接關鍵工藝設備選擇
(1)鋁MIG焊的焊接特性與鋼差異較大,該特性決定了工藝需求和設備選型。主要焊接特性:焊接熱輸入量高,鋁合金熔化溫度560℃-620℃,導熱系數大,導熱速度是鋼的3倍;熔融鋁合金在凝固結晶時體積減少6%,焊接熱裂紋傾向大;鋁合金線膨脹系數是鋼的6倍,焊后變形和高殘余應力;氫氣孔傾向:濕度越大氣孔越嚴重;鋁臨界氫分壓低;鋁合金凝固時氫溶解度突降20倍;冷卻速度是鋼的4~7倍;鋁粉塵燃爆限值為37-50mg/m3,與空氣混合成易燃爆氣體。(2)焊接特性轉化為工藝需求,即:高線能量輸入并能減少焊縫裂紋;零件具有合理的外部拘束;焊接環境要低濕、凈化;安全性能上要求能夠抑制鋁粉塵濃度聚集。(3)根據工藝需求,在奇瑞新能源一期項目設備選型上,體現在先進的鋁合金焊機/機器人、鋁焊夾具、除塵除濕控溫系統和打磨除塵系統。
2全鋁合金焊接生產線關鍵工藝裝備應用
2.1鋁合金MIG焊機/機器人
本項目焊機/機器人選用較為先進的品牌(如福尼斯、林肯、伊薩、法拉克、松下等),焊機及機器人均為MIG數字控制脈沖型焊機,主要性能特點:(1)為減少焊縫熱裂紋傾向,獲得高質量焊縫,將脈沖與短弧焊結合,使進入薄板的線能量較低;采用不同的脈沖組合,降低對焊縫間隙變化和焊縫拐角的敏感性,更好地控制熔深、熔寬,降低對厚薄板搭接不均勻熱傳導的靈敏度;優化波形控制,使熔滴過渡均勻、飛濺小。(2)焊機采用智能短路過渡,系統內置超過200組參數。只需選擇焊絲類型/直徑、保護氣和電弧類型,按下焊槍開關,設備能快速判斷并自動調整焊接參數,數秒內可獲得最佳參數。(3)焊機采用雙脈沖控制、參數一元化調節,通過控制面板可實現參數的選擇、調整。系統可自動記錄焊接時間和參數,用USB連接可將數據傳輸至其他用戶,將單臺焊機成熟的參數復制到其他焊機,以實現質量管理和文件管理,見圖1。焊機主要性能參數:焊接材料為鋁材;焊接電流16-400A、60%暫載率A/V400/34、雙脈沖/一元化調節;保護氣體純氬(99.99%);送絲速度0.8-25m/min;焊絲直徑1.0-1.6mm;強制液冷。經過調試和驗證,目前設備參數己趨穩定,投入批量生產。鋁合金焊接對操作者的技能要求較高,后期可增加機器人或CMT焊機,減少焊接變形。
2.2適應鋁弧焊特性的夾具
鋁合金線膨脹系數是鋼的6倍,焊接后變形遠大于傳統車身。鋁合金MIG焊夾具采用迥異于傳統夾具的定位方式,以消除焊接變形、控制尺寸。主要技術措施有:(1)零件定位:三級及以下的總成以平面定位,一、二級總成以孔定位。(2)鋁型材定位遵守3-2-1規則,避免過定位;夾具定位點選在型材應力變形的方向上,控制鈑件的變形;(3)鋁板與型材焊接時相鄰兩個夾緊面距離小于300mm,薄板件在焊縫區要設置夾緊;(4)壓緊面設限位防止型材變形,帶機械自鎖抑制焊接應力;壓緊力不宜過小,一個壓臂避免帶多個壓頭。通過充分調研,在圖紙會簽等階段反復論證,歷經半年設計、安裝調試、驗證,量產車身尺寸符合率達85%,精度達到國內鋁焊接車身較高水準。
2.3焊接除塵除濕控溫系統
(1)鋁MIG焊生產線采用的除塵除濕控溫系統,由風冷熱泵機組、空氣處理、送回風、控制系統四部分組成。以下部生產線為例,封閉式工作間尺寸為35m*8m*7m,控制溫度5-28℃、濕度<60%。(2)設備性能:整體式廠房治理。系統采用側面底部送風、頂部捕集分層送風原理,利用空氣密度差在室內形成由下而上的通風氣流。新鮮空氣從距地面1-1.4m高送出,在地面形成一層薄薄的冷空氣層。新鮮空氣和焊接煙塵受熱源上升氣流的卷吸作用、后續新風的推動作用及排風口的抽吸作用而緩慢上升,因此室內熱濁的空氣被后續的新鮮空氣抬升到頂部并從上風口排出。在穩定狀態時,室內空氣形成上部紊流混合區和下部單向流動清潔區。除濕控溫與除塵凈化一體化。系統結合空調制冷系統,采用冷凍除濕法降低空氣的相對濕度。用制冷機作冷源,以直接蒸發式冷卻器作冷卻設備,把空氣冷卻到露點溫度下,析出大于飽和含濕量的水汽,降低空氣的絕對含濕量,再利用加熱器加熱,從而降低空氣的相對濕度。據統計,當相對濕度控制在60%以下時,焊縫中氫氣孔數量降低至濕度80%時的5.7%,從而保證焊接質量。工作間兩邊安裝窗戶采光,側面門采用手動推拉門,密閉間的兩頭設車身進出門,用軟簾封閉。奇瑞新能源項目所在地位于長江中下游流域,每年五月至九月為高溫高濕氣候,該系統的應用既有效地保證了鋁合金焊接質量,也創造了一個清潔高效的生產環境。
2.4打磨除塵系統
(1)鋁車身焊接完后,需打磨局部焊縫以滿足外觀和裝配需求。打磨產生的鋁粉塵在廠房內粉塵濃度過高有爆炸的危險,因此除塵系統采用封閉式,尺寸為16m*8m*5m,工作風量50000m3/h。(2)設備性能:工作原理。封閉式打磨間內的氣流組織采用上送風下吸風的形式,經捕捉的粉塵通過管道進入過濾凈化室處理并排放。該種方式能最大程度的捕捉鋁合金焊縫打磨產生的粉塵。除塵主機采用PLC程序控制,配置防火閥和阻燃防靜電濾芯,在除塵器上設置爆破片,系統風機、電機、電磁閥均為防爆型號,在管道上設置檢修口清理積塵。除塵凈化器所用高效濾筒采用的是進口PTFE聚酯覆膜濾料,具有阻燃特性;為防止設備運行中起火,主機內部設置有溫度傳感器,當設備內溫度達到臨近起火溫度時,主機將自動關機并報警。除塵間內所有電器、開關均采用防爆型號,打磨動能為0.4-0.6MPa壓縮空氣,杜絕明火源。打磨工作間設計采用型材做骨架、巖棉做密封,既考慮到現場的美觀性,方便采光及現場管理,又能保證對粉塵捕捉的最大有效性,避免粉塵的逃逸。封閉式鋁粉塵防爆除塵系統投入使用后,經測定除塵間內粉塵濃度達到《大氣污染物綜合排放標準》,對0.1μm以上超細鋁粉塵的凈化效率可達99.99%,有效控制了鋁粉塵濃度,確保了安全、清潔生產。
3結語
通過鋁合金車身項目開發和生產運行,奇瑞新能源制造工藝團隊初步掌握了全鋁合金焊接生產線設計的基本特點和要求,對工藝設計和設備選型有了較為深入的了解,形成了鋁車身焊接線制造模型。隨著后續項目不斷開發投產,對于鋁合金焊接線工藝設備的應用必將更加完善和成熟。
參考文獻:
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[2]宋曉琳,周水庭.汽車車身制造工藝學[M].(第二版).北京:北京理工大學出版社,2006.9.
立磨又稱輥磨、立式輥磨,它以其獨有的粉磨原理克服了球磨機粉磨機理的諸多缺陷,逐漸引起水泥行業的重視。它能夠高效綜合地完成物料的粉磨、烘干、選粉和氣力輸送,集多功能于一體。因立磨帶有內部選粉功能,避免了過粉磨現象,因此減少了無用功的消耗,粉磨效率高,與球磨系統相比,粉磨電耗僅為后者的50%~60%,同時具有工藝流程簡單、單機產量大、入料粒度大、烘干能力強、密閉性能好、負壓操作無揚塵、對成品質量控制快捷、實現自動化控制等優點,故在世界各國得到廣泛的推廣和應用。
立磨礦粉生產線是集機(含液壓)、電、儀于一體的,功能綜合性能強的設備,對操作與維修有著很高的技術要求,因此相關管理和技術人員需要在實踐中認真總結研究,管好、用好、維護好立磨礦粉生產線的相關設備,最大化地提高經濟效益。
1.立磨礦粉生產線設備配置
立磨礦粉生產線主要工藝子項為:原料儲存及輸送、烘干及粉末、礦粉收集及輸送、成品儲存及輸出。立磨礦粉生產線一般包括的設備有:立式磨機、皮帶機、中間倉、振動篩、磁鼓分離器、電磁除鐵器、斗式提升機、布袋收塵器、熱風爐、空氣斜槽、定量給料稱等。采用該配置的主要優點有:生產線布置緊湊簡單,占地少;總投資相當較低;實際運行能耗、維護費用較低。
表 1-1 立磨礦粉生產線設備配置清單
1-1 立磨礦粉生產線工藝流程圖
2、磨機的維護關鍵點控制
2.1 液壓設備
2.1.1液壓張緊系統維護
圖2-1 立磨液壓張緊系統簡圖
在正常情況下,張緊油站具有保壓功能,系統油壓達到系統設定的工作壓力范圍時,高壓泵就會自動停止工作。如果系統壓力逐漸下降,高壓泵頻繁啟動,主要原因就是張緊油缸的拉桿密封損壞,造成油缸內漏。
造成拉桿密封損壞的原因主要有兩個:一是張緊拉桿長期動作幅度較大,這是由磨機的工況引起的;二是液壓油中存在雜質。判斷某只油缸密封是否損壞的最簡單方法是:在磨機運行狀態下,測量或手感油缸無桿腔回油管壁的溫度,正常情況下,該管壁溫度接近于環境溫度,如果管壁的溫度明顯高于環境溫度,說明該油缸存在內漏現象,需要盡快更換該油缸密封,否則,頻繁啟動的高壓油泵就會在短期內損壞。
2.2 碾磨部件
磨盤、磨輥輥胎因磨損失效導致的形狀改變使立磨的粉磨效率下降引起產量降低和產品質量的下降以及電耗上升,因此進行修復是必要的。每臺磨機對磨盤及磨輥的在線焊接工作平均每年進行3~4次,一個磨輥輥胎可堆焊10~15次。以下是堆焊工作中需注意的關鍵點:
圖2-3 磨輥與磨盤
①磨輥及磨盤瓦襯板清理干凈,根據現場狀況決定是否采用電弧氣刨清理磨輥/盤襯板污物,露出金屬。
②視現場狀況進行無損檢測或著色探傷檢測,檢查磨輥/盤襯板是否有裂紋、鑄造缺陷、局部磨損等異常,做好原始記錄。如有鑄造缺陷或局部磨損現象,則先進行缺陷或局部磨損的修復。
③接地線要與磨盤中間部位相連,堅決不能通過磨機殼體或減速箱導電,防止過電流造成減速機電機及機械部件損壞。
④將磨輥脫離磨盤,在每個磨輥上單獨加獨立輔傳,使磨輥旋轉,支撐焊接行走機構,進行堆焊。
⑤堆焊材料選配如下:
Ⅰ.根據用戶的基體材,選用307-O打底堆焊一層:主要是隔離母材與硬面材料的應力作用,由于其具有與母材材質相近的成份和相容性好的特點;能很好緩解焊接產生的應力釋放到母材上,降低焊接產生斷裂及脫落的現象發生。
Ⅱ.選用CN-O作為堆焊硬化層和表面層:具有與中間層材料相同的特點,又具有高硬度、高耐磨性能的特點,以確保合同規定的使用壽命。
⑥為達到預防應力異常,焊補過程中采用氣冷方式(加噴霧水冷)使堆焊過程的溫度不超過105℃;
⑦焊接過程保證措施:焊接過程中,邊焊邊檢驗焊后的焊道的美觀程度、焊道的裂紋及飛濺、有無氣泡等情況;焊補后從整體上看焊道的美觀、均勻平整等。
⑧焊補后的磨輥及磨盤瓦,堆焊層硬度滿足客戶使用要求(58-63HRC);
⑨在焊補過程中對各道工序嚴格把關,并做好記錄;
⑩焊接質量的驗收方法:經堆焊后的磨盤襯瓦焊接牢固,堆焊表面均勻平整;堆焊后的磨輥及磨盤襯板,能很好的滿足需方使用要求。
2.3 主減速機的維護
圖2-3 磨機主減速機
立磨主減速機是精密、重要的設備,必須加強管理和維護,操作人員應全面了解掌握各項設備的使用說明書的要求,并切實遵照執行。設備管理人員應每天根據運行記錄分析減速機的運行情況,必要時停機檢查并及時排除故障,以防釀成嚴重后果。
2.3.1啟動前的準備和操作程序:
每次啟動主電機前,必須先啟動稀油站向減速機供油,油站先啟動低壓油泵5分鐘后,再啟動高壓油泵,確認供油壓力達到規定值,并且減速機上箱體蓄油池裝滿油后才能啟動電機進行工作。
2.3.2停機操作程序
因各種原因需停止減速機工作時,應先停主電機工作。由于慣性緣故,減速機還會運轉,必須待減速機完全停止運轉后,才能關閉油站停止供油,否則會燒損軸瓦甚至損壞減速機。
2.3.3運行中的檢查
Ⅰ.每日檢查內容
檢查記錄內容每隔60min檢查記錄一次;檢查各聯接部位是否漏油;檢查各緊固螺栓有否松動;檢查各運動副處有否異常響聲或振動。按油站規定進行維護保養。
II.每月檢查內容
檢查并清洗油站磁性過濾器和雙聯過濾器,如發現有鐵屑,巴氏合金的碎屑,塑料碎屑等應立即停機查明原因并加以排除;檢查各聯軸器及其它聯接部位的情況,發現問題及時排除。按油站規定進行每月的維護保養內容進行。檢查齒面接觸情況,如發現異常(壓痕偏少接觸面積過小)應仔細分析原因并與我公司聯系協商處理辦法。
Ⅲ.半年的檢查內容
檢查油的質量,發現變質,及時更換。換油時,減速機內部和油站油箱內的殘油必須徹底排放干凈,以利于新油的工作壽命。檢查控制系統的準確可靠性。
2.6 磨機堵料的預防及處理
2.6.1噴口環堵塞
當入磨物料十分潮濕,摻有大塊、風量不足、喂料過多、風速不穩等都會產生噴口環堵塞,堵塞嚴重時,使磨盤四周風速、風量不均勻,磨盤上料床也就不平整,產生大的振動。這時需要停磨清理,再次開磨時要注意減少大塊入磨,增加風量,減少喂料,同時保持磨工況穩定,防止噴口環堵塞。
2.6.2入磨鎖風閥堵塞
當鎖風閥堵塞,無物料入磨,則造成空磨因而會產生大的振動。當鎖風閥漏風,也會產生異常振動,武新1#磨試生產時,有一次用熱風爐開磨,儀表顯示風量正常,但磨機啟動即跳停。入磨檢查發現料床非常不平整,最后發現回轉鎖風閥不鎖風。本來靠EP風機拉風,阻力就比較大,再加上鎖風閥漏風,便產生“短路”,使從噴口環通過的風減少,從而影響料床平整,產生振動,所以回轉鎖風閥一定要定時巡檢、保養,保證其鎖風的效果。
【關鍵詞】熱軋鋁板帶材;生產線工藝;設備特性
引言
隨著我國經濟水平不斷的發展,我國對鋁需求也在不斷增長。為了適應市場需求,增加產品種類、優化產品結構、提高經濟效益。以某企業為例,建設了一條板帶生產線。包括熱軋和冷軋及精整生產線兩部分。
一、熱軋生產線
1、生產工藝流程如圖:
1.1加熱工藝
在生產過程中,在進行熱壓時需要鑄錠由熔鑄車間鑄出,或者外購合格鑄錠。原料倉庫內的起重機將鑄錠吊放在設于原料倉庫內的銑面機組上料端輥道,輥道將其送至銑面機工作臺,對中加緊鑄錠后銑削鑄錠上表面、兩個上側倒角表面和一個垂直側面,然后利用鑄錠翻轉裝置,銑削鑄錠下表面、兩個下側倒角表面和另外一個垂直側面。銑削完成后,鑄錠轉移到鑄錠輸出輥道上。鑄錠經銑面機組銑面(銑邊)后,由吊車吊運至推進式加熱爐爐尾上料輥道上,經輥道運輸送至加熱爐尾部,經翻錠設備將其翻轉90°后,再由推錠裝置將坯料推進加熱爐內加熱(均熱)。坯料加熱到420-530°C后,由出錠設備將坯料從加熱爐內取出,再由出爐側的翻錠設備將加熱好的坯料翻轉90°。而后由鑄錠輸入輥道運輸送往粗軋機組進行軋制。途中由設在運輸輥道上方的鑄錠清理裝置向鑄錠上下表面噴射0.7MPa的乳化液,以清洗鑄錠表面的污物。
1.2、對鋁板的軋制工藝
分兩個環節,粗軋和精軋。粗軋機組是生產過程中的重要環節,它的作用是把不同大小的坯料按照產品要求軋制成中間坯,然后供給精軋機組。經過噴射清理后的鑄錠才能進入粗軋工區進行軋制。粗軋機組由立輥軋機和水平四輥軋機組成。鑄錠首先在立輥軋機進行軋邊,然后進入四輥軋機進行軋制。在往復軋制過程中,軋邊機可根據需要對坯料進行測壓,從而獲得軋制狀態的邊部質量。立輥軋機為二輥式,下傳動,液壓調節軋輥開口度,具有APC控制功能。四輥粗軋機設有電動/液壓壓上系統,可快速設定輥縫和在軋制過程中控制輥縫,保證軋件有較高的厚度精度。四輥軋機設有工作輥正彎系統和分區冷卻系統,可在軋制過程中控制工作輥的輥型,保證軋件板型良好。粗軋機組前后還設有對中導板,以保證軋件對中軋制線。鑄錠工藝是在進行反復粗軋軋制過程中,在厚規格剪切機上對軋件進行剪切。軋成的中間坯厚度小于等于規定值,經輥道運至精軋機組前的薄規格剪切機剪切不規則的頭端,必要時并在厚規格剪切機剪切不規則的尾端。機前對中裝置對中后,由輥道將軋件送往精軋機組進行軋制。對精軋件的要求是比較嚴格的,孔件從粗軋區軋出后,經輥道被送至精軋區。切頭尾的剪切機設在在粗軋區與精軋區之間。工作輥彎輥系統、連續凸度控制系統和分區冷卻系統,保證軋件有較高的厚度精度和良好的板型,可在軋制中控制輥縫和輥型。精軋機組出口處設有多功能測厚儀,實時測量板帶厚度并計算凸度,反饋到軋機控制系統中實時調整軋制工藝參數使產品達到目標值。軋機機架之間設有張力測量裝置,控制軋制時帶材的張力和速度,使其保持在微張力軋制。精軋機組入、出口處設有測溫儀表,精軋機組機架之間設有帶材冷卻裝置,以控制帶材在設定的溫度范圍內進行軋制。為了保證軋件的表面質量,精軋機組的工作輥需經常更換。精軋機組具有以下特點:整個機組采用連軋方式;軋制速度高。軋制速度決定軋機的質量且直接影響軋制溫度;軋輥直徑和機座總剛度有增大的趨勢。
1.3卷曲區工藝
鋁板帶材經過以上工藝,得到合格的熱軋卷寬度,從精軋機組軋出后,經設在機組后的切邊剪切邊,并在旁邊助卷器配合下進入卷取機。帶材在卷取機卷筒上卷取大約2-3圈后,助卷器打開,而后由卷取機繼續卷取成帶卷。當1個帶卷完成軋制卷取后,助卷器再次進入工作位置,將帶材尾端緊壓在帶卷上,卷取機卷筒收縮,在卸卷小車配合下將帶卷移出卷取位置。在存放工位,由打捆機打上捆帶并稱重,最后帶卷作標號,由托盤式運輸機運至成品庫存放、冷卻、進入下道工序。根據生產批次需要開卷檢查的帶卷,在檢查工位,對帶卷抽檢表面質量和切取試樣,然后再由托盤式運輸機運至成品庫存放。
2、熱軋生產工藝特點
經過改革開放30余年的發展,我國板帶熱軋技術通過引進、消化、吸收,特別是經過我國軋鋼工作者的自主創新,已經取得了長足的發展,在國民經濟和社會發展方面,發揮了重要的作用,當前國內高水平的“1+3”形式的生產工藝和技術,這種供坯方式生產工藝靈活,生產的合金品種不受限制,產品范圍廣,產品的內部組織性能、表面質量和加工性能好。熱軋成品最薄厚度為0.1-0.3mm,可充分利用熱能,工藝穩定,產品質量高。主要表現在:設有板坯表面清洗裝置,保證軋制前將板坯表面的氧化物清除干凈;設有立輥軋機用于減寬、滾邊,防止裂邊;四輥粗軋機設有電動APC+液壓AGC及正彎輥裝置,保證帶材厚度和板型質量;精軋機為全液壓式精軋機,實現液壓(APC)和液壓(AGC),設置了彎輥系統,保證帶材厚度和板形質量;精軋機之間設置張力測量輥,使帶材在穩定的張力狀態下進行軋制,保證帶材厚度精度;全線設有溫度檢測裝置,保證帶材剪切、軋制及卷取溫度;全線設有冷金屬檢測裝置,用于跟蹤檢測帶材位置而實現全線自動化控制;精軋機出口側設有圓盤剪,用于切掉邊部質量不好的帶材以保證帶材寬度尺寸及卷取的帶卷邊部整齊;所有輸送輥道為雙錐型或布置成錐型,減少帶材與輥道的摩擦,以防輥道粘鋁及帶材跑偏;四輥粗軋機的工作輥、精軋機的工作輥、張力測量輥、偏轉夾送輥處裝有刷輥,用來控制輥子上的粘鋁層以免影響帶材表面質量。熱軋車間平面布置采用原料跨與主軋跨呈型布置,具有生產工藝流程順暢,工序協調、內外運輸合理等特點。
二、冷軋生產工藝特點
冷軋生產工藝可以使鋁材產生更好的質量,這是利用鋁良好的導熱性使整個鋁卷的溫度均勻性更佳,提高溫度均勻性可縮短爐溫與料溫的時間差從而提高退火質量。冷軋常在室溫下進行,通過冷軋可獲得尺寸精確、表面光潔和平整的較薄的板帶材,并可獲得具有特定力學性能的加工硬化的板帶材。主要表現在:在軋機入口側開卷機處設有CPC對中裝置。機組速度及張力自動控制。專用的上、卸套筒裝置,可實現自動上、卸套筒,節省輔助時間。采用激光測速儀檢測帶材速度。軋機采用多種厚度控制模式(含流量AGC)。軋機機后配備了防濺、吹掃系統,使軋后板面含油少,板面清潔。具有軋制線自動調整功能。軋輥精細分段冷卻。液壓AGC系統,可實現位置閉環、恒壓力軋制,厚度公差控制精度高。軋制線調整通過斜鍥調整,液壓缸推動,布置在機架下部。工作輥正負彎輥。上、下工作輥,由液壓缸拉出換輥,同時更換兩根輥子,換輥方式簡便。軋機配備低壓CO2系統。機組配置板形自動控制系統,可實現板形自動控制。采用噴流式加熱技術的120t鋁材退火爐縮短加熱時間;高速循環氣體提供極高的換熱系數,從而使加熱時間大大縮短;從鋁卷兩側直接噴射高速熱氣流。
三、發展趨勢
鋁板帶加工產品的用途越來越廣泛,新的市場不斷出現,為了滿足客戶對產品質量日益增長的更多、更高的需求,需要對生產工藝不斷優化和創新;鋁板帶箔加工企業之間的競爭越來越激烈,產品的成本已成為影響競爭力的主要因素,為了提高效率、降低消耗也必須對生產工藝不斷改進和創新。因此,生產工藝的優化和創新的目的一是適應市場和客戶,一是挖掘企業內部潛力。生產工藝的優化和創新,首先是建立在現行生產工藝的基礎上,最忌諱的是對原有的生產工藝全盤否定,用他家所謂先進的生產工藝取而代之。生產工藝的優化和創新,必須目的明確,有針對性、有方案、有組織、有跟蹤、有記錄、有總結、有延續性,避免盲目東改西變、打一槍換一個地方,更要避免簡單地對試驗結果的肯定和否定設計采用了現代化的冷、熱軋生產工藝技術,工藝先進,自動化程度高。
結束語
本文對鋁板帶加工企業的工藝技術進行了分析, 闡述了鋁板帶箔加工工藝技術的內涵及設備特點, 揭示了中國鋁板帶加工工藝技術的發展方向,為更好的滿足我國經濟建設的需要提供更多優質產品。
參考文獻
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關鍵詞:軋鋼生產線;大體積混凝土;施工技術
中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號:
一、工程概況
某鋼廠的軋鋼生產線基礎工程采用的是地下箱形基礎,屬于大體積混凝土基礎,包括了軋機基礎、馬達基礎、地下油庫基礎、廠房柱基礎等,而且這些基礎全部設置在同一底板上。軋鋼生產線設備基礎的施工過程較為復雜,而且施工縫劃分較多,整個工程需要投入大量的人力和物力。由于此工程的底板基礎長度和寬度較大,屬于典型的大體積混凝土工程,大體積混凝土的裂縫控制和預防難度較高。本文主要針對大體積混凝土基礎施工中裂縫的控制技術進行闡述。
二、大體積混凝土防止裂縫施工技術
(一)施工構造措施
1、分層分段澆注混凝土
在這一工程施工中,首先根據大體積混凝土澆注塊的溫度、溫度應力以及收縮應力進行相關的計算,然后根據計算的結果對這一工程的大體積混凝土施工采取垂直分段、水平分層的方法進行,這種施工方法可以有效的降低每次混凝土澆注的量,從而使混凝土的內部熱量更好的散失,保證混凝土的溫度維持在一個正常的水平。
2、約束條件的改善
為了使墊層或樁基對基礎的形變約束作用得到明顯減小,可以在墊層中鋪設一層由氈和油組成的水平滑動層,另外在樁基的周圍增設相應的緩沖隔離層。
3、增加構造鋼筋
在基礎的分段處、臺階以及變截面等結構應力想對哦較為集中的部位,我們可以增加抗裂構造鋼筋,所使用的鋼筋為φ12@200~300mm。
(二)混凝土配合比設計
1、混凝土的強度等級
該工程所選擇的混凝土強度等級為60d的后期強度,并以此強度等級作為強度評定、驗收以及配合比的重要參考依據,使水泥的使用量大大降低。所選用的水泥是水化熱相對較低的425#礦渣硅酸鹽水泥。
2、粗細骨料
工程中使用的粗骨料可以選用高爐重礦渣,這種粗骨料中含有粉塵的量小于1.5%。而細骨料可以選擇中砂,保證中砂中的含泥量地域2%,從而使混凝土的收縮值降低,其抗拉強度明顯提升。
3、外加劑
在使用的水泥中添加0.25%的木鈣減水劑,這種做法可以使水泥的使用量下降10%,并減少10%的用水量,使混凝土的水化熱明顯降低,水化熱的釋放速度得到一定的降低。最終實現溫度應力的降低,使混凝土的初凝和終凝時間都得到延遲,可以有效的防止大體積混凝土出現冷縫的現象。
4、摻加料
在工程使用的水泥中摻加10%的粉煤灰,這樣做可以有效的提升混凝土的和易性和可泵性,同時還可以減少水泥的使用量,降低水化熱。在一些新舊溝的連接處是出現裂縫的常見區域,為了防止裂縫的出現以及提高混凝土的防滲性能,可以利用防水混凝土摻加12%UEA膨化劑的方法,這種方法14d的限制膨脹率為0.02~0.04%,可以充分的補償混凝土收縮,改變其結構組織,防止裂縫的出現。
(三)降低混凝土的入模溫度
該工程進行時,正處于夏季,為了防止日后混凝土出現收縮裂縫,在施工時,應該對粗細骨料進行必要的搭棚、灑水等降溫措施,并在拌和混凝土使用的水中加入一定的冰屑,從而使澆注時混凝土的溫度降低,使混凝土的溫度變化在一個正常允許的范圍內,從而避免溫度降低造成的收縮裂縫產生。
(四)施工過程中的控制措施
1、混凝土的運輸和澆注
在進行大體積混凝土澆注時,應該采用推移式連續澆注的方法,每一層的澆注厚度不能超過50cm,而且層與層之間的澆注時間間隔為1.5h,從而保證前一層混凝土在初凝前進行接槎,此外,混凝土的澆注面應該保留一定的坡度,這樣可以有效的排除混凝土中泌水;混凝土運輸罐車在進行卸料前,應該高速旋轉至少一分鐘,保證澆筑前混凝土的充分攪拌;在進行澆注前應該對混凝土的坍落度和入模溫度進行控制,保持坍落度在12~14cm。溫度在25℃左右;混凝土在進行澆注時應該進行必要的二次振搗,對坍落度消失并接近初凝的混凝土重新進行振搗,從而將其內部的積水與混凝土攪拌均勻,使混凝土與鋼筋之間的粘結力得到增強。
2、混凝土的養護和測溫
(1)混凝土的外部保溫
混凝土在進行養護時,基礎的側面應該分別用一層草墊和雨布對其進行保溫保濕,基礎的上表面應該用兩層草簾進行覆蓋,并澆水進行養護15d,保證混凝土基礎處于一個適合的溫濕度環境中。
(2)混凝土內部降溫
為降低混凝土內部溫度,對周圍無孔洞、平面尺寸大于2.0m×2.0m、厚度超過2.0m的實體混凝土部位,采用 “U”型冷卻水管降溫(由φ48×3.5焊接鋼管制成),視溫度變化情況向管內通水,使混凝土內部熱量通過熱交換釋放出來,控制混凝土澆筑塊體的內外溫差在25℃以內。
(3)混凝土測溫
大體積設備基礎混凝土施工除采用一系列技術措施外,準確及時地掌握混凝土內部溫度的分布和變化情況,并根據溫度變化,采取內降溫、外保溫的方法,控制混凝土內外溫差,是滿足抗裂理論實施的必要保證。
測溫點的布置應按可完全反映混凝土結構內部溫度變化的要求布置。平面的內、中、外,垂直面的上、中、下均需在有代表性部位設測溫點。測溫方法一般采用溫度計人工測溫或自動測溫儀器測溫,本工程采用溫度計人工測溫。混凝土澆筑后1~5d每4h測溫一次,6~15d每8h測溫一次,15d以后每天測溫1~2次。
總之,在上述軋鋼生產線設備基礎的大體積混凝土施工中,正確分析大體積混凝土產生裂縫的原因并采取相應的技術措施,完全可以控制和防止大體積混凝土有害裂縫的產生。
參考文獻
1、王瑞玲,淺談防止大體積混凝土施工產生裂縫的幾點建議,城市建設理論研究(電子版),2012(2)