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              板材拋丸機作業效率低提升的改進措施

              文章出處:未知 編輯:拋丸機發表時間:2018-8-2 9:59:43 瀏覽人數:1088,1,0
                摘要:針對特軋廠板材拋丸機的使用狀況及存在的問題, 分析了拋丸器布置不合理、拋丸后鋼板表面殘留鋼丸多、丸料中灰塵雜質較多等導致拋丸機生產效率低下的原因, 并提出了相應的改進措施。拋丸機經過改進, 作業效率得到有效地提升。

                0、前言:

                廣東韶關鋼鐵有限公司特軋廠于2008年6月建成投產1條板材熱處理生產線, 具有年產16萬t成品鋼板的能力。配套設備中的拋丸機主要用于對熱處理鋼板表面進行拋丸處理, 以及對部分鋼板表面質量問題進行拋丸檢查。隨著近年來需要拋丸處理鋼板數量的不斷增加和新開發品種工藝要求的不斷提高, 拋丸機存在的設計缺陷逐漸顯露。當生產廠加大品種開發力度后, 其拋丸能力已無法滿足生產需求。本文即針對拋丸機存在的問題進行了理論分析及研究, 并采取了相應的改進措施, 提高了設備穩定性, 取得了良好效果。

                1、拋丸機設備組成及工作原理:

                1.1、設備組成:

                特軋廠熱處理線配套的拋丸機設備主要由前輔室、拋丸室、拋丸循環系統、清掃室、除塵系統、氣控系統、電控系統等組成。其中拋丸循環系統主要包括拋丸器、下部橫向螺旋輸送器、下部縱向螺旋輸送器提升機、上部橫向螺旋輸送器、下部供丸螺旋輸送器、丸灰分離器、儲丸斗和落丸控制器、流丸管等組件, 可實現鋼丸的自動回收及反復使用。

                1.2、工作原理:

                拋丸機的工作原理是利用高速旋轉的葉輪將鋼丸以一定的角度拋射到鋼板表面, 通過高速鋼丸敲擊鋼板表面, 將附著在上面致密程度不同的氧化鐵皮破碎, 達到去除氧化鐵皮的目的。在配套吸塵設備產生的負壓及本身撞擊反彈作用下, 打擊表面的鋼丸和雜質一起被收集到設備自帶分離系統并自動分離, 可使用的鋼丸得到回收再利用。鋼板經過拋丸處理后, 不但去除了表面氧化鐵皮, 還消除了內應力, 增加了表面強度和抗疲勞強度, 在表面形成一定粗糙度, 增加了鍍層、漆膜的附著力, 為鋼板進入下道工序做好充分準備。

                2、制約拋丸機生產效率的主要因素:

                2.1、拋丸器布置不合理, 故障率高:

                現有拋丸器采用皮帶傳送方式, 轉速慢, 效率低, 皮帶易損;皮帶為上下安裝方式, 且均布置在一條直線上, 鋼丸相互擊打, 造成能量自耗, 鋼板經拋丸后表面縱向出現不均勻條形紋;上下面拋打距離遠, 拋丸效果不理想, 達不到sa2.5級, 且位置不統一, 造成受力不均衡, 上下表面拋丸等級不一致, 需要進行2次拋丸, 并且拋打薄鋼板時易變形。

                隨著使用年限的增加, 部分拋丸器的傳動機構進入磨損惡化階段, 拋丸時能量自耗大, 尤其是下表面拋丸質量無法滿足工藝要求, 需要2次拋丸的鋼板數量逐漸增多。據統計, 在2016年1月至2017年4月之間, 拋丸機共拋丸6 375塊鋼板, 其中需要進行2次拋丸的鋼板數量達到1 912塊, 1次拋丸合格率僅為70%。

                2.2、拋丸后鋼板表面殘留鋼丸:

                清掃室設計長度偏短, 清掃設備選型和布置不合理, 拋丸后無法將鋼板表面殘留丸粒和粉塵徹底清除, 需要人工進行2次清掃, 效率低下, 且增加了勞動強度和作業安全風險;表面殘留丸粒和粉塵的鋼板進行熱處理時容易使熱處理爐爐輥表面形成積瘤, 進而劃傷鋼板下表面, 需要定期停爐降溫, 由檢修人員進入熱處理爐內對爐輥進行打磨;部分熱處理鋼板下表面劃傷也需要進行修磨, 嚴重時必須降級改判甚至判廢;在天車吸盤吊運鋼板過程中, 殘留在鋼板上表面的丸粒還會壓傷鋼板表面。

                2.3、落丸控制器易漏鋼丸:

                每臺拋丸器分別安裝1套落丸控制器, 拋丸作業中落丸控制器通過電控系統控制氣缸電磁閥得電或失電, 起到鋼丸供應或關閉作用。在一個拋丸流程結束時, 由于落丸控制器經常出現氣缸執行機構卡阻、鐵屑頂住插板閥、氣管脫落等現象, 導致落丸控制器無法完全關閉, 當操作人員不能及時發現和處理時, 落丸控制器始終處于泄漏鋼丸的狀態, 直到料倉鋼丸漏空為止, 泄漏的鋼丸落入下拋丸器, 導致拋丸器堵塞而無法啟動。只有打開拋丸器底蓋, 放空堵塞的鋼丸, 并將鋼丸清掃至橫向螺旋輸送器回收利用, 故障處理時間長, 不僅增加了勞動強度, 造成鋼丸浪費, 而且嚴重制約著生產進程。

                2.4、丸料中灰塵雜質多:

                丸灰分離系統存在設計缺陷, 無法真正實現鋼丸、丸渣及灰塵分離,F有裝置設計為滿幕簾式風選、脈動式卸丸, 在生產過程中大量丸灰快速傾瀉而下, 沒有充足的丸灰分離時間和空間。拋丸時, 鋼丸、丸渣及灰塵混合物高速敲擊在鋼板表面, 無法一次性有效清理鋼板表面的氧化鐵皮, 成為導致鋼板進行2次拋丸的重要原因。

                3、改進措施:

                3.1、大功率高效直聯拋丸器選型:

                現有皮帶傳送式拋丸器主軸的密封結構為迷宮式, 這種密封結構存在進入鋼丸導致軸承卡死的缺陷, 并且安裝維護復雜, 故障率高。為了滿足現場拋丸需求, 同時便于維護, 選擇大功率高效直聯式拋丸器代替原來的皮帶傳送式拋丸器。大功率高效直聯式拋丸器主要具有以下優點。

                (1) 高效, 使用壽命長, 拋頭電機轉速達可到2 970轉/min, 鋼丸出口速度約100 m/s, 拋丸量僅為3 00 kg/min, 實現了拋射鋼丸對處理鋼板表面的有效擊打, 減少了鋼丸疊加現象, 同時可以減輕滾刷清掃和提升機提升丸粒的負擔。

                (2) 拋丸器布置采用計算機仿真重新設計, 將上下拋丸器均布置成2排。如圖1所示, 1#、3#拋丸器成一排, 2#、4#拋丸器成一排, 同方向的兩排前后相互錯開布置 (下拋丸器布置相似) , 并與拋丸室截面形成最佳夾角, 防止拋丸器鋼丸相互擊打, 可提高拋丸效率。上、下拋丸器一一對應, 一次拋打和二次反彈鋼丸避開輥道, 鋼丸覆蓋均勻一致。保證最合理的拋射距離和角度, 發揮拋丸器的最佳工作效率, 不產生空耗。

              圖1 改進后拋丸器布置圖

                圖1 改進后拋丸器布置圖

                3.2、延長清掃室, 增大吹掃風機功率:

                拋丸過程中高速敲擊鋼板表面鋼丸, 除少部分因反彈到拋丸室進入橫向螺旋輸送器而被回收外, 其余大部分鋼丸覆蓋在鋼板表面, 清掃流程首先從拋丸室開始, 再進入刮板室, 通過人字刮板將2/3的鋼丸從鋼板中心刮向兩側并落入縱向螺旋輸送器回收, 然后進入一道滾刷清掃室, 將鋼板表面殘留的鋼丸清掃干凈, 最后進入吹掃室, 高壓風將附著在鋼板表面的灰塵及零星鋼丸吹掃干凈。

                現有拋丸機清掃室長度過短, 僅有2.2 m, 滾刷清掃直徑覆蓋范圍為1 m, 當輥道選擇較低速度2.3 m/min時, 表面殘留的鋼丸進入下一道工序, 由于高壓風吹掃裝置結構設計不合理, 出口壓力低, 致使最終拋丸鋼板表面殘留大量鋼丸。為解決鋼板拋丸后表面殘留大量鋼丸的問題, 采取如下3個措施: (1) 現有清掃室尾部室體適當加長到1 200 mm。 (2) 原滾掃裝置不動, 在吹灰和原滾掃裝置中間增加1套上下對輥二級清掃裝置 (升降裝置與前面同步) 。 (3) 確保達到清潔度1級, 更換1臺高壓風機電機, 將功率37 k w的電機更換為功率55 k w電機, 同時清掃室尾部采用兩道聚氨酯密封膠條封閉, 保證除塵同步。

                3.3、落丸控制器開閉狀態實現過程跟蹤:

                落丸控制器裝配數量為8套, 每套控制器氣缸有2條供氣管, 總共有16條供氣管在氣源集控箱匯集。改進前的落丸控制器由于經常出現氣缸執行機構卡阻、氣管脫落、插板閥卡阻等情況, 落丸控制器開閉狀態無法得到及時跟蹤, 拋丸過程難以掌控。特別是在停機時, 如果沒有及時發現落丸控制器泄漏鋼丸的情況, 將會導致料倉鋼丸漏空, 進而發生拋丸器堵塞的故障。

                經過改進, 落丸控制器的每臺氣缸執行機構增設1個檢測點, 通過檢測點信號反饋氣缸執行機構的開閉狀態, 最后將信號通過plc控制系統反饋到電腦操作界面和現場控制臺的聲光報警系統, 提醒操作人員及時處理和跟蹤報警故障信號, 直到每臺落丸控制器信號正常為止。

                每臺落丸控制器增設檢測點后, 其開閉狀態得到跟蹤反饋, 控制系統在拋丸過程中能夠根據鋼板寬度自由選擇拋丸器, 避免拋丸器做無用功, 節省了鋼丸消耗, 消除了拋丸器堵塞現象。

                3.4、選用多級丸灰分離器:

                選用1套風選式三級丸灰分離器, 從圖2可以看出, 分離器內部可以細分為丸料分離器、丸料箱及渣灰箱, 將渣灰箱灰口數量由1個增加到2個。當鋼丸混合物從螺旋輸送機送入風選器進行篩分時, 風量增大至3 000 m3/h, 鋼丸混合物在分離過程中, 較輕的灰塵由除塵系統吸入除塵管, 進入一級沉降箱, 再落入排灰桶, 重量稍大的碎丸及少量可用鋼丸落入拋丸室, 并進入螺旋輸送機回收利用, 最后將純凈鋼丸送入丸料箱備用。

              圖2 丸料分離器、丸料箱及渣灰箱結構原理圖

                圖2 丸料分離器、丸料箱及渣灰箱結構原理圖


                三級分離器兩側分別設置有調整擋板和節流閥, 可根據現場實際使用鋼丸顆粒的大小及含雜質情況 (現場選用鋼丸顆粒直徑φ1.2 mm) , 自由調節鋼丸流量和鋼丸下落均勻度。從改進后現場使用效果看, 丸灰分離及除塵效果良好, 實現了鋼丸、丸渣及灰塵的有效分離, 避免了鋼板在拋丸過程中的二次污染。

                4、結語:

                通過實施改進措施, 避免了鋼板拋丸質量不佳引起的熱處理爐爐輥表面結瘤, 減少了人工修磨爐輥的工作量。鋼板拋丸后表面無殘留丸粒, 粉塵清掃徹底, 無需人工清掃, 降低檢修人員的勞動強度和作業安全風險, 大大提升了拋丸機的作業效率, 鋼板拋丸一次通過, 上下表面除銹等級達到sa2.5級, 實現了拋丸機穩定、可控、高效運行。
              本文來源青島華盛泰拋丸機:http://www.muzwedding.com/jishu/1088.html
              關鍵詞:拋丸機 拋丸清理機 青島拋丸機 路面拋丸機 履帶式拋丸機 吊鉤式拋丸機
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