3M千年辊在冷轧厂涂油机上的应用

关键词：冷轧厂；酸洗卷生产线；辊式涂油机；3M千年辊

中图分类号：TG333．2 文献标识码：B 文章编号：1003—9996(2008)03—0042一03

1 前言

攀枝花新钢钒股份有限公司冷轧厂热轧酸洗卷生产线于2004年建成投产。按照攀钢总体规划，2006年在成都分公司建成单机架轧机机组，该机组原料钢卷拟由攀钢冷轧厂热轧酸洗卷生产线提供。要求该机组产品采用轧制油防锈，以便与后续工序的轧制乳化液相容。该机组原有静电涂油机和辊式涂油机各一台，因静电涂油机在涂轧制油时效果不佳，而原有辊式涂油机来源于该厂酸一轧联合机组改造工程的下线闲置设备，其性能不能满足生产要求。为此，采用了性能优异的高科技产品一3M千年辊对原有辊式涂油机进行改造。

2原有辊式涂油机存在的问题

辊式涂油机结构原理如图1所示。

当投用涂油机时，上面一组辊子下压，下面一组辊子上抬，使带钢与涂油辊之间形成一定包角。涂油辊和沾油辊均为被动辊，由带钢带动运行。喷油装置将来自润滑系统的油液喷到沾油辊上；通过相互挤压，沾油辊将油液传递到涂油辊上；涂喷油装置油辊再将油液均匀地涂在带钢上。多余的油液由箱体收集，流到回收油箱。

酸一轧联合机组改造后对涂油机的技术性能要求有所提高，具体参数如表1所示。

在酸一轧联合机组改造前，为防止钢板表面出现条状无油膜缺陷，对该涂油机喷油装置进行了改造，即将喷嘴安装在滑动体上，由气缸驱动滑动体横向移动，使油液能较均匀地喷在沾油辊上，从而解决了局部无油问题。但涂油机仍存在如下问题：

(1)产品宽度不够：该机组最大产品宽度为1150mm；而其改造后要求成品带钢的最大宽度为1300mm。

(2)维护困难：在该机组中，涂油机前设有圆盘剪用于带钢切边，完成宽度定尺。而经过切边的带钢边部带有毛刺，对涂油辊产生伤害。涂油辊为毛毡辊，容易被带钢边部割伤，产生掉毛、散脱，需经常更换，检修周期短。

(3)涂油量不易控制：由于涂油不均匀，因此为避免局部无油而加油较多，从而造成其他部位局部油膜过厚，影响包装工序进行，且油品消耗高。

(4)原有润滑系统失效，其控制系统精度低且维护备件采购困难。

由此可见，原有涂油机不能满足热轧酸洗卷生产线改造后的生产需要，必须改造。

3 改造内容

涂油辊是涂油机的关键部件。为了提高涂油质量和延长涂油辊寿命，采用了3M千年辊。另外，由于带钢宽度增加，原有涂油机箱体宽度、上下涂油辊和沾油辊长度、喷油装置长度等均需增加；液压润滑等配管需重新配置；涂油润滑系统及其控制系统均需重新设计制造。具体内容如下：

(1)上下涂油辊

涂油辊是本次改造重点。因原毛毡辊使用周期短、涂油量不易控制，故生产成本和设备成本均很高，不宜继续采用。特采用性能优异的高科技产品——3M千年辊(MillRoll)。

该产品性能如下：

①由高强度的无纺布纤维组成。在一定的温度、湿度及压力下，被割伤部位有自愈合能力。其多孔的无纺布结构，具有一定程度的吸水、附油特性。通过挤压可将油间接涂覆于卷材上，并可由千年辊的密度、夹合压力及卷材速度来控制所需油膜量。因此对卷材表面涂油及吸干效果比传统胶辊和毛毡辊好。

②具有多孔性，污物可少量渗入无纺布结构中，因此能减轻对卷材造成的划伤及污染。

③具有传统橡胶辊、钢辊、毛毡辊所不及的高摩擦系数。这一特性能提供足够的摩擦力，有效防止辊子打滑，避免造成卷材表面二次划伤。

3M千年辊与传统橡胶辊、毛毡辊性能比较如表2所示。

本次改造所用3M千年辊的技术参数见表3。

(2)新制涂油润滑系统

原有润滑系统因使用时间长，已经失效，需重新设计制造。新系统工作原理如图2所示。

该系统具有如下特点：

①由喷油泵(一备一用)提供压力油，由电磁阀控制泵的加载与卸荷；从涂油室流回的多余油液在重力作用下流到回收油箱；回收油液经过滤后由供油泵送到主油箱再利用。

②清洁度控制：该系统设置了吸油过滤器、压油过滤器和回收油过滤器。主油箱和回收油箱上还设有空气滤清器，确保油液清洁度，避免喷嘴堵塞。

③主油箱液位控制：油箱液位实时检测，远程信号输出，与供油泵实现联锁控制，液位计4达上限时供油泵自动(或人工)停止供油(并在操作箱上作状态显示)；达下限时供油泵自动启动(或人工)加油；达下下限时喷油泵停止工作并报警。

④回收油箱液位控制：油箱液位实时检测，远程信号输出，与供油泵实现联锁控制，液位计2达上限时自动向主油箱供油，达下限时报警；达下下限时供油泵自动停止供油并报警。

⑤温度控制：主油箱设置油温检测仪表，带远程信号输出，与油箱电加热器实现闭环控制，当油温低于20℃时，电加热器自动工作；高于40℃时，加热器自动停止，保证油温稳定在一定范围内。

(3)电气控制系统的改造

原有润滑控制系统因控制精度低，且维护备件采购困难，需重新设计制造。单独采用一套PLCS7—200控制系统，实现了以下功能：

①人工手动启动润滑系统，喷油泵低速运行，电磁阀失电，油液在卸荷状态下循环。

②PLC提供带钢运行模拟信号(4～20mA)

和电磁阀开关信号(无源点)与直流调速器形成闭

环，涂油机控制柜根据带钢运行速度的模拟信号，

通过直流调速器调节电机的转速，控制喷油泵的

流量。控制柜上有电机转速的数字显示。

③控制柜上设有手动和自动切换功能：在手动控制模式时(现场手动优先)，不依靠PLC提供的带钢速度模拟信号，而由操作人员手动调整电机转速，从而控制喷油泵的给油量。在自动控制模式时，喷油泵的给油量与机组带钢速度成正比；当工作泵出现故障时，备用泵自动启动。润滑系统启动后或在运行过程中持续10min未接收到PLC提供的带钢速度信号时，润滑系统自动停止运行。

④系统报警，故障复位；主要参数显示及参数整定。

(4)其他相应设备改造

①为了节省工程实施时间，决定利用原涂油机安装底座，按原有底座上的安装孔尺寸，将宽度增加150mm，对新的涂油机箱体进行设计。

②沾油辊的作用是将来自喷油装置的润滑油传递给涂油辊。只需按原沾油辊的结构形式，将长度增加150mm，重新设计制造。

喷油装置的作用是将来自润滑系统的油液喷向沾油辊。在酸一轧联合机组改造前，针对钢板表面出现条状无油的缺陷，增加了喷嘴移动装置，由气缸驱动。动作频率可根据实际需要调节，移动距离小于喷嘴间距。本次改造保留了上次改造成果，按已有喷油装置的结构形式，将喷油范围扩大了1 50mm，重新设计制造。

对应于涂油机主体部分的改造，原有液压、气动、润滑机体配管也要作相应改造重新配管。

4 改造效果

涂油机改造于2006年6月完成，投产后满足了生产要求。3M千年辊未出现明显损伤，涂油机其余设备运行均正常。

由于辊式涂油机的固有缺陷，目前攀钢冷轧厂的其他机组已基本将其淘汰，均由静电涂油机取代。但本次改造由于使用了性能优良的千年辊而取得了很好的效果，使得辊式涂油机在冷轧厂重又占据一席之地。根据千年辊的实际使用情况，已将其应用到镀锌机组上。