某鋼廠中400mm機組是以生產中號角鋼和槽鋼為主的型材機組，年產量65萬噸，其中槽鋼產品規格為638～1208，產量約占總產量的25%。成品槽鋼的分段作業采用1臺400t冷剪機進行。槽鋼剪切質量對后續工藝，特別是焊接質量影響較大，若剪切斷口處存在塌肩、毛刺、撕裂、切斜等缺陷，則會使槽鋼對接時存在較大縫隙，影響焊接質量，特別是強度指標，從而造成較大的安全隱患。
安鋼垂400mm機組隨生(sheng)產(chan)節奏(zou)和(he)產(chan)量的(de)提高，上述剪切缺陷越(yue)來越(yue)突(tu)出(chu)，剪切質(zhi)量內(nei)控達標率僅為94.2%。而且剪刃的(de)使用壽命越(yue)來越(yue)短(duan)，平均每班更換一次，造成(cheng)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)和(he)職工勞動強度增加。針對(dui)這(zhe)些問題，從(cong)工藝、技術和(he)操作上進行了認真分析(xi)，并(bing)提出(chu)了相應改進措施，取得了較好效(xiao)果。
1、工藝原因
該機(ji)組(zu)的設(she)計能力為20萬(wan)t/a，但產(chan)(chan)(chan)量達到了60萬(wan)t/a，冷床區生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能力不(bu)足(zu)的問題很突(tu)出，與生(sheng)產(chan)(chan)(chan)角(jiao)鋼相比，槽鋼的冷卻(que)速度較(jiao)慢，從而造成剪切時(shi)槽鋼溫(wen)度較(jiao)高，極易(yi)出現(xian)塌肩、毛(mao)刺、撕裂等(deng)缺陷，并且對剪刃壽命的影響較(jiao)大。
2、剪刃設計原因
槽(cao)(cao)(cao)(cao)鋼(gang)剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)刃設(she)計的(de)基本(ben)依據(ju)是(shi)(shi)槽(cao)(cao)(cao)(cao)鋼(gang)成品(pin)孔(kong)型(xing)形狀，以(yi)100#槽(cao)(cao)(cao)(cao)鋼(gang)為(wei)例(li)。這種設(she)計在剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)切過程中易出(chu)(chu)現(xian)以(yi)下問題：一(yi)是(shi)(shi)槽(cao)(cao)(cao)(cao)鋼(gang)兩肩(jian)(jian)部(bu)與(yu)(yu)其他部(bu)分(fen)相比，相對較(jiao)厚，所需剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)切力也較(jiao)大，剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)刃磨(mo)(mo)損(sun)較(jiao)快，剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)刃使用一(yi)段時(shi)(shi)間后。這一(yi)部(bu)分(fen)相對磨(mo)(mo)損(sun)量大，致使肩(jian)(jian)部(bu)間隙(xi)較(jiao)大，易出(chu)(chu)現(xian)塌肩(jian)(jian)現(xian)象(xiang)；二是(shi)(shi)槽(cao)(cao)(cao)(cao)鋼(gang)兩腿(tui)(tui)與(yu)(yu)腰部(bu)處相比，由于(yu)剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)切角度的(de)影響(xiang)，當剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)刃磨(mo)(mo)損(sun)后，在剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)切兩腿(tui)(tui)時(shi)(shi)，剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)切量變小，腿(tui)(tui)部(bu)剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)切由通常的(de)剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)斷(duan)變成了撕(si)斷(duan)，槽(cao)(cao)(cao)(cao)鋼(gang)腿(tui)(tui)端(duan)面極易出(chu)(chu)現(xian)毛刺；三是(shi)(shi)上、下剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)刃腿(tui)(tui)部(bu)斜(xie)度與(yu)(yu)槽(cao)(cao)(cao)(cao)鋼(gang)成品(pin)孔(kong)型(xing)基本(ben)一(yi)致，這樣在剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)切時(shi)(shi)腿(tui)(tui)部(bu)基本(ben)同時(shi)(shi)受力，剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)切力較(jiao)大，剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)刃磨(mo)(mo)損(sun)較(jiao)快，一(yi)方面腿(tui)(tui)端(duan)剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)切壓痕嚴重，另一(yi)方面剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)刃老(lao)化后，極易出(chu)(chu)現(xian)槽(cao)(cao)(cao)(cao)鋼(gang)剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)切部(bu)分(fen)撕(si)裂、毛刺較(jiao)多的(de)現(xian)象(xiang)。后兩點是(shi)(shi)影響(xiang)槽(cao)(cao)(cao)(cao)鋼(gang)剪(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)切質量的(de)主要原(yuan)因(yin)。
改進措施
針對(dui)上述(shu)3個問題，分別采取了(le)相應措施。
1、針對冷床(chuang)冷卻速(su)度慢的(de)問題，在(zai)冷床(chuang)區增(zeng)加了水霧(wu)風機(ji)來(lai)提高(gao)冷床(chuang)區的(de)冷卻速(su)度，又在(zai)剪機(ji)前一個(ge)倍尺處增(zeng)加了一組(zu)水霧(wu)噴(pen)頭，降低槽鋼剪切(qie)部(bu)分(fen)的(de)溫(wen)度，從(cong)而避免了因鋼溫(wen)高(gao)而造成的(de)剪切(qie)缺陷。
2、針對槽(cao)(cao)鋼(gang)剪刃設計(ji)存在的(de)問(wen)題，結合(he)生產實際情況，將剪刃設計(ji)為(wei)形狀(以100#槽(cao)(cao)鋼(gang)為(wei)例)。上(shang)剪刃寬(kuan)度(du)(du)(du)由(you)100mm改(gai)(gai)(gai)為(wei)99mm，減少上(shang)剪刃在左(zuo)右方向的(de)間(jian)隙，改(gai)(gai)(gai)善(shan)槽(cao)(cao)鋼(gang)兩(liang)角(jiao)(jiao)部(bu)的(de)剪切(qie)(qie)質(zhi)量；下(xia)剪刃兩(liang)角(jiao)(jiao)部(bu)圓弧尺寸由(you)R8mm改(gai)(gai)(gai)為(wei)R7mm，提高(gao)兩(liang)角(jiao)(jiao)部(bu)的(de)剪切(qie)(qie)重(zhong)疊量，改(gai)(gai)(gai)善(shan)槽(cao)(cao)鋼(gang)肩部(bu)剪切(qie)(qie)質(zhi)量；下(xia)剪刃上(shang)邊(bian)寬(kuan)度(du)(du)(du)由(you)79mm改(gai)(gai)(gai)為(wei)80mm，下(xia)邊(bian)寬(kuan)度(du)(du)(du)由(you)97mm改(gai)(gai)(gai)為(wei)94mm，使下(xia)剪刃腿(tui)端(duan)斜(xie)度(du)(du)(du)小于槽(cao)(cao)鋼(gang)成品(pin)孔型斜(xie)度(du)(du)(du)，這(zhe)樣在腿(tui)部(bu)剪切(qie)(qie)時(shi)，腿(tui)部(bu)上(shang)、下(xia)方向上(shang)不會同(tong)時(shi)受力，從而減少剪切(qie)(qie)力，改(gai)(gai)(gai)善(shan)剪切(qie)(qie)質(zhi)量。
3、通過對(dui)各規(gui)格槽(cao)鋼(gang)實際剪(jian)切(qie)(qie)質量和剪(jian)切(qie)(qie)間隙進行數據回(hui)歸分析(xi)，制定了每種規(gui)格的剪(jian)切(qie)(qie)間隙規(gui)范，具(ju)體為(wei)(wei)：63#槽(cao)鋼(gang)為(wei)(wei)0.20～0.30mm、80#槽(cao)鋼(gang)為(wei)(wei)0.20～0.35mm、100#槽(cao)鋼(gang)為(wei)(wei)0.25～0.35mm，120#槽(cao)鋼(gang)為(wei)(wei)0.25～0.40mm，并做出厚度為(wei)(wei)0.20～1.00mm的不(bu)同墊(dian)片。每次更換剪(jian)刃(ren)時，先測量間隙，再選擇相應的墊(dian)片，確保剪(jian)切(qie)(qie)間隙控制在工藝要求范圍內。
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