关于提高承钢5号拉矫机轴承使用寿命的研究

2015-04-15

韩春良 李伟志 龙树莹
(河北钢铁集团承钢公司,承德 067002)
  摘 要:提高拉矫机轴承的使用寿命主要从降低轴承温度、选择合适润滑方式、润滑脂等三个方面入手,不断改善拉矫机轴承的工作环境。
  关键词:冷却水;润滑脂;集中润滑
  1 引言
  2011年承钢5号连铸机故障统计表明70%的故障是由拉矫机故障引起的,而拉矫机的故障超过90%是由拉矫机轴承失效引起的。所以提高拉矫机轴承的使用寿命是连铸机运行稳定降低成本的根本。
  2 影响拉矫机轴承使用寿命的因素
  (1)拉矫机托辊轴承长轴承处于高温状态下工作。
  拉矫机工作条件十分苛刻,具有高温、重载、多氧化铁皮、多水并且还要长周期作业等多重不利环境,拉矫机的托辊的轴承都用要忍受长期热负载荷工作。方坯表面温度大约在750~900℃之间。若设备发生故障如拉矫机冷却水不足、漏钢、卧坯等拉矫机托辊还要忍受更高的温度。在一定程度上这个温度足破坏轴承支架即对轴承支架做正火处理,使支架变软,从而降低轴承的使用寿命。表1是长期对拉矫机托辊轴承座的实际测量值。
表1 拉矫机轴承表面温度实测值
  (2)氧化铁皮、水垢气等杂质进入拉矫机内影响冷却效果。
  在生产过程中在冷却水的作用下,在拉矫机底座会脱落大量的氧化铁皮,而这些氧化铁皮又无法自然排除。这样氧化铁皮就会很容易的掺入轴承座、同时伴有冷却水及水蒸气掺入轴承座,这样就更容易破坏轴承,从而影响正常的生产。
  (3)润滑不及时也是引起轴承失效的主要因素。
  承钢5#连铸机工作周期从2d到8d,润滑方式也就相应改变才能满足8d一个周期的润滑。轴承润滑充裕才能从根本上降低事故率提高轴承的使用寿命。
  (4)润滑油脂良好可以大大提高润滑效果延长轴承的使用寿命。
  在高温作用下,如果选用不合适的润滑油脂、或者轴承得不到即使的润滑这样就更容易破坏轴承、影响轴承的使用寿命。
  以上四个方面是影响拉矫机托辊轴承使用寿命的主要因素。
  3 针对以上四个方面因素提高轴承使用寿命
  (1)降低轴承的温度,就是提高冷却水的冷却效果。
  5#连铸机投产已有8年多的时间了,冷却水管道出现了不同程度的腐烂,在检修期间查找、焊接、更换腐烂的管道。
  冷却水管道和拉矫机的连接方式也要进行改造,将冷却水管直接接入拉矫机机体上而不是拉矫机底座上,并用软管连接便于拉矫机的更换且解决了原来拉矫机和底座表面之间的漏水问题。为了使冷却效果更佳采用水汽冷却的方式。
  (2)拉矫机底部开一个排污孔。
  承德地区水质中钙(Ca)镁(Mg)盐类等矿物质含量偏高即水质比较硬易产生水垢。所以在拉矫机内部结了很厚的水垢。而且在长期的生产过程中,拉矫机在一次次的装卸过程中有很多的氧化铁皮进入了拉矫机。这样这些喷淋水管就经常被这些杂质所阻塞,这样就严重影响了冷却效果。为了解决这一个问题就不得不做一个排污口。这个排污口就是在拉矫机临近底座部位用掏一个圆形的Ф18mm孔。这样在拆下的拉矫机就用草酸浸泡后用水清洗。然后在做一个端盖。这个端盖如图1。并且在这个端盖安装时候加一个合适的“O”型圈。为了更好封住拉矫机内的水。这样也是为了减少冷却水的损失。同时刚提到的拉矫机水管的改造也避免了氧化铁的进入拉矫机内。
  (3)选择合适的润滑方式,保证润滑油脂充裕、润滑效果良好。
  5#经历了两种润滑方式(表2)。起初由于连铸机工作周期短,人工润滑就可以了,不但设备成本低、维护方便、而且人工润滑效果相对较好,不会因为油路泄露而使润滑油脂不能到达轴承座内,从而影响润滑效果。通过对其他钢铁企业的参观学习。油气润滑效果应该会更好。由于承钢没有应用油气润滑,故对油气润滑不与讨论。
表2 连铸润滑途径的比较
  (4)选择合适的润滑脂:
  选择润滑油脂时。1)要适合轴承座滚动轴承的润滑;2)是满足现在的集中给脂要求;3)满足耐高温性,在低速、重载工况条件下处于临界状态时能够形成稳定的油膜;4)在水淋时不容易乳化、流失。
  由于润滑油脂的品种多,牌号也不统一。根据承钢近年来所使用的油脂以及其他钢铁企业所用的润滑油脂。常用的润滑油脂有二硫化钼润滑脂、连铸机专用润滑脂(进口)、津脂FPNR-1等三种油脂。效果比较如表3。
表3 常用连铸润滑脂性能的比较
  4 结束语
  (1)只有减少进入拉矫机内冷却水的损耗才能保证冷却水量的充裕,这就为轴承冷却创造了先决条件。
  (2)只有保证拉矫机内水道不受阻碍,水流才会顺畅。这样的冷却才是均匀的才能使得拉矫机的上下辊都能够得到很好的冷却。这样才能降低拉矫机的故障率以及延长拉矫机轴承的使用寿命并降低维护成本。
  (3)选择合适的润滑方式是满足高效连铸的途径。
  (4)合适的润滑油脂是由润滑方式决定的,必须保证在润滑良好的前提下尽可能降低润滑油脂的费用,以及为轴承提供良好的润滑效果。
  参考文献
  [1]李平.设备润滑基础[M].北京冶金工业出版社,1986.
  [2]辛会珍.机械设计基础[M].国防科技大学,2009.
  [3]胡邦喜.设备润滑基础[M].第2版.北京:冶金工业出版社,2002.
  [4]刘伟.大方坯连铸拉矫机轴承润滑长寿化研究[J].万方数据库.
(来源:第九届中国钢铁年会论文集)