通过改造提高轧钢机械设备的可靠性

通过改造提高轧钢机械设备的可靠性
摘要：轧钢机械设备在运行过程中经常出现故障，严重影响设备的生产效率
和质量，所以对轧钢机械设备运行监测与维护成为保证设备生产效率的有效手段。

轧钢水系统目前表现出浊环水压力不够，循环冷却水温度上升、设备管路堵塞严重、漏滴现象常见等设备问题，导致能耗高、检维修成本上升、由此造成的环境
污染亦趋明显，且设备运行故障率升高、设备综合效能降低，甚至时常造成停产。

浊环水压力低，造成水量不够，产品除鳞效果不好影响产品质量，净环水压力低，水量不足会造成关键设备电机冷却不够，润滑不好电机局部温度升高造成设备故障，影响设备使用效率。

轧钢水压力低原因各异，要保证正常的水压，必须消除
导致压力低的所有隐患，降低设备运行风险，才能高效高产。

以某钢铁企业轧钢
加热炉调研为基础，根据生产实测数据，剖析加热炉“能耗高、排放高”的原因，并与国内加热炉先进生产数据对比，给予企业提供节能降耗的驻足点，实现“产、学、研”的有机结合。

关键词：轧钢设备；整改节能改造；提高可靠性
引言
传统的轧钢机械设备运行监测与维护主要是依靠人工测量来完成，这种方式
时效性较差，精度较低，并且还存在一定的危险性。

为此提出轧钢机械设备运行
监测与维护分析，提高对轧钢机械设备运行监测与维护的准确性和安全性。

1轧钢机械设备运行监测分析
对轧钢机械设备运行监测的主要内容包括设备整体运行状态、状态特征参数、状态运行指标三方面的监测，其中设备整体运行状态分为正常工作状态、危险报
警状态、停止运行状态等；状态特征参数监测主要包括温度、振动、运行时间、
噪声、电压等；轧钢机械设备运行状态指标监测包括故障率、磨损率以及摩擦系
数等。

在轧钢机械设备运行监测过程中主要应用到无线传感技术。

传感器作为轧
钢机械设备运行监测的关键装置，其是获取轧钢机械设备运行状态、状态特征参
数、状态运行指标等数据的主要手段之一。

该技术是一种电子通信识别技术，其
对轧钢机械设备运行监测原理是利用射频信号、无线通讯等技术手段读取到轧钢
机械设备运行数据，快速地对轧钢机械设备进行状态追踪和数据采集，整个监测
过程可实现无人化管理、自动化监测。

利用传感器采集到轧钢机械设备的外部实
时信息，将收集到的传感信号转化为计算机或者可视化设备可以识别的数据，然
后将其存入到统一的数据库中。

具体监测流程：运用无线传感技术为每个轧钢机
械设备设计一个条形码标签，改标签类似于轧钢机械设备的“身份证”，每个身
份标签都只标识唯一一台轧钢机械设备。

轧钢机械设备在进行生产产品时，一旦
有产品触碰到轧钢机械设备，传感器都会自动扫取轧钢机械设备上的条形码标签，进而将设备的数据信息读取和记录，并且该类信息都与轧钢机械设备的一一对应，当一个轧钢机械设备完成一个产品生产周期后，各标签中的数据信息也将被释放，传感器将会进入到下一步信息的读取工作。

无线传感技术处理条形码标签信息步
骤如下：①条形码标签信息初始化：处于待加工的轧钢机械设备从上线单元开始
进入生产，将轧钢机械设备的相关信息编辑成条形码标签，并且有标识码唯一标
识一台待生产轧钢机械设备，开始记录整个轧钢机械设备的运行信息。

②条形码
标签信息采集：轧钢机械设备带着电子标签经过各个生产单元，当到达某个生产
单元时，生产单元的工位控制器发出无线信号，该生产单元的工位及轧钢机械设
备组件参数将被写入该标签中，完成无线信号采集功能。

③条形码标签信息读取：轧钢机械设备运行信息的交互集成包括写入和读出，轧钢机械设备每个生产单元
完成时，需要对设备运行信息进行识别，并且以可视化的方式标识在工控机上。

④条形码标签信息清除：当轧钢机械设备完成一个生产任务时，需要对该条形码
标签进行及时清除。

该条形码标签不是一次性标签，是可以无线循环使用的，但
当再次使用时，需要根据轧钢机械设备状态进行更改，保证对轧钢机械设备运行
监测精度。

除此之外，还要根据轧钢机械设备出厂信息或者实际生产需求，将轧
钢机械设备运行指标设定在一定的阈值范围内，如果传感器采集到的信息数据超
出事先设备的阈值范围，传感器会自动采取报警状态，表示轧钢机械设备出现异
常运行状况，并且异常的数据和信息会被录入到轧钢机械设备运行管理数据库中。

最后根据传感器采集到的数据，及时调整轧钢机械设备运行状态。

2热轧工艺
将炼钢厂运送过来的连铸坯放入高温加热炉，经过多道轧制工序后，投放道
精轧机器中再进行加工。

钢材的热轧加工也可称之为金属的压力加工，通俗来讲，轧制工艺如面条加工过程，在机器中经过多次挤压，材料会变得更薄。

而钢材在
热轧生产线上，材料经过加热会变软，经过辊道输送道轧制机器内，轧制出符合
规格的成品钢材。

钢材的轧制是持续作业过程，设备自动化程度较高的一个突出
表现为钢带在辊道上快速前进，以提高炼钢生产的效率。

平炉生产出来的钢锭也
可制作成成品，但前提是需要对钢材进行加热及初轧开坯，然后在热轧生产线上
进行加工，使用连铸坯后生产工艺简化许多，通常厚度为200mm左右的连铸坯，
第一道工序为进行除磷，第二道工序为初轧，第三道工序为将处理过的钢材投放
道精轧轧机，精轧机内部构造复杂，前端装有飞剪、测速辊，其运行速度可达到
23m/s，加工出的成品为锭式板和钢卷，经多次加工后钢板厚度可控制在10mm以内，若对成品要求更高，还可进行冷轧生产。

3轧钢机械设备改造与检测
3.1轧钢水系统的检、维修
轧钢机械设备改造与检测之一是轧钢水系统的检、维修。

轧钢产线现场清点
漏点，统计分析漏点共性和特性，制定周期批量整改计划。

如：关键管路更换更
好材质管道更换更好材质，整改漏点架管基础及平台、关键性接头碰管点更换较
好材质密封等，及时周期性地维护和检修水系统相关设备设施，对防止管路跑冒
漏有重要作用。

定期点检及时发现定时检修维护，清楚管路堵塞杂质及时更换损
坏密封及关闭不严的水阀。

定期大修时维护整改回水冷却塔填料风机皮带电机清
洗等，水嘴及时疏通更换，高压除鳞软管的定点巡检维护，特别是易堵管路段过
滤器过滤网的定期检查清洗，保证水压水量水温。

3.2轧钢机械远程检测与诊断
轧钢机械设备改造与检测之二是轧钢机械远程检测与诊断。

因为轧钢机械设
备在应用过程中需要长时间受到外力的挤压，同时整个环境温度高且压力也非常高，所以极易导致内部的零部件出现磨损，影响到轧钢机械的正常应用效果，进
而所生产的产品质量达不到预期要求。

在这种情况下，智能服务系统的应用使得
远程监测走入轧钢机械运行管理中，使得管理人员借助该系统来对轧钢设备做好实时监测，以便于第一时间发现故障并给予适宜的维护，进而实现延长轧钢机械设备应用寿命的目的。

结语
总之，在掌握轧钢机械振动特征的必要性的基础上，可按照故障诊断流程进行机械设备的数据采集和分析，进而精细化导出故障结果，对转子震动故障、电机振动故障和齿轮振动故障进行排除。

参考文献
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