摘要：分析唐鋼二煉鋼廠3#連鑄車間使用的火焰切割機切割完成率與定尺率偏低的原因，采取有效的改造措施，*滿足了產品的技術要求。
　　
　　一、概述
　　
　　唐鋼二煉鋼廠3#連鑄采用六機六流形式，其鑄坯（135mm×135mm）的定尺切割采用火焰切割機。火焰切割機主要由機械、介質控制、電器控制、冷卻幾大主要系統構成。切割時，通過定尺裝置發送信號控制夾緊氣缸動作，使夾鉗抱緊鑄坯，并使切割小車與鑄坯同步運行，切割機擺臂按速度要求沿斜導板的弧面做圓弧擺動，固定在切割臂上的切割槍沿鑄坯垂直方向進行既定長度的自動切割，在一次切割完畢后由頂回氣缸將切割小車頂回初始位置，預備進行下次切割。同機械剪切相比，火焰剪切特點很明顯：設備輕，結構簡單、緊湊，易于制造，投資少，切割速度快，割縫質量好，不受鑄坯斷面和溫度限制，靈活易維修，因此火焰切割也成為當今小方坯連鑄機采用的主要切割形式。
　　
　　二、存在的題目
　　
　　兩臺火焰切割機在安裝運行了一段時間后，經常出現不能剪切或切不斷的現象，不得不改為人工氣割，勞動強度大。經過分析，發現主要原因如下：
　　
　　1．工作環境溫度高，氣缸密封圈易損壞。火焰切割機位于拉矯機前方5m左右，鑄坯從拉矯機出來后僅經過三十幾秒鐘就到達切割機位置，溫度高達800～1000℃。而氣缸水冷的不銹鋼軟管及銅質噴淋水噴嘴易堵塞，造成氣缸經常在無冷卻環境下工作，致使活塞桿上密封圈受熱高溫變質氣缸密封不嚴漏氣，使夾鉗不能夾緊鑄坯，切割小車不能行走，整個切割過程無法進行。
　　
　　2．非接觸式自動定尺控制系統運轉失靈。原設計中自動定尺切割控制系統采用攝像機取像，數字圖像處理技術，具有控制精度高，操縱方便可靠的特點。但是由于工作環境熱輻射高，操縱工人技術基礎薄弱等原因，系同一直不能正確運轉。很多時候由人工目測定尺，定尺正確率極低。
　　
　　3．預熱時間短，預熱門位置不準。該火焰切割機原設計切割行程為1800mm，在2.5m/min拉速下答應切割時間為36s，割槍的橫向切割速度要求達到0.25m/min，切割速度較低，經常出現鑄坯不能*切斷現象。同時，火焰切割對預熱門位置正確度要求比較高，而拉坯過程中鑄坯橫向移位、上下抖動、拉坯方向的竄動等經氣缸夾緊同步機構傳遞給割嘴，使割嘴與鑄坯內弧面角部的相對位置經常發生變化，使預熱門難以固定在一個位置上。
　　
　　4．電器元件、介質閥門和管道易損壞。原設計電器元件及介質閥門箱位于連鑄線左側，間隔鑄坯僅2m左右，受熱輻射影響，經常在高溫環境下工作，運行不穩定。同時向割槍提供各種介質的管道為坦克鏈布置，火焰切割機切割小車作往返運行時，特別是切割末期介質管道因重力向下彎曲，以及剛返回時介質管道向上提升，使管道因疲憊破損產生漏氣，影響切割效果。
　　
　　三、改進措施
　　
　　由于以上種種原因，火焰切割機的切割完成率和定尺率遠遠達不到生產要求，對生產的影響很大。根據現場的工作環境，結合實際使用經驗，經過不斷的實踐，采取了種種措施對切割機進行技術改造，效果良好。總結起來，主要措施包括：
　　
　　1．加強冷卻系統的冷卻效果。由于火焰切割機在高溫下工作，所以冷卻系統在火焰切割中起著極為重要的作用。針對冷卻噴嘴堵塞造成氣缸無法冷卻的題目，對水冷系統進行了改造。為夾緊氣缸和頂回氣缸設置了水槽和隔熱板，原來氣缸上側、左右兩側受到冷水噴淋后直接流走，現增加的水槽可貯存噴淋的冷卻水，當水槽的水量達到一定水位經過導管流出，這樣可負氣缸整體位于水槽中，增強了氣缸的冷卻效果。此外，當噴嘴堵塞時，水槽內的水可暫時冷卻氣缸。在水槽下設置了隔熱板，有效地阻止了鑄坯向氣缸的高溫輻射。而冷卻水通過導管流出，避免了直接流到鑄坯上影響鑄坯質量，并改善冷卻水質量和適當增加噴嘴直徑。這樣氣缸的冷卻得到保證，延長了使用壽命，保證了切割小車的行走和頂回。
　　
　　2．改進定尺系統。原非接觸式定尺系統設計是*的，但不適應高溫環境，因此改為機械式定尺系統。其結構為在一個兩端支承的長軸上懸掛一個鋼球，球的高度和水平位置是可調的，通過導線給鋼球輸進一微量電流。由于長軸的軸承與支架間是盡緣的，所以鋼球上并沒有電流通過；當鑄坯通過剪口向前行進，撞到鋼球時，鑄坯在鋼球與鑄機機架間形成通路，則發出信號，控制電磁閥給夾緊氣缸供氣，并進行整個剪切過程。由于鋼球的高度和位置是可調的，這種裝置可適應不同斷面和不同定尺的鑄坯。該系統無強電器件，靠低電壓電器控制，工作穩定。固然技術含量低，但在實踐中效果很好，定位尺寸誤差在土lcm左右，滿足了要求。
　　
　　3．延長預熱和切割行程。要切斷鑄坯的條件是火焰必須將鑄坯預熱到在其邊角部出現鋼液滴。原設計200mm長的預熱行程在2.5m/min（42mm/s）拉速時預熱時間僅為5s，后將預熱行程延長到320mm，預熱時間延長到8s，保證了充分的預熱時間。同時原設計切割行程為1800mm，切割時間短，致使少數鑄坯不能*切斷，需要人工用割炬切斷。為解決此題目，在保持切割行程斜板高度差不變的情況下，切割行程增加至2000mm，減緩割槍橫移速度，進步了切斷率。
　　
　　4．調整了導向機構。火焰直徑約10mm，正常切割應使火焰橫斷面的1/2～1/3落在鑄坯角部邊沿進行預熱，切割嘴在切割結束返回后始終能靠在鑄坯邊角部。但生產過程中鑄坯橫向移位、上下抖動、拉坯方向的竄動使原設計的切割小車兩側斜導板和直導板導向長度不夠，切割嘴在切割周期中無法到達預定位置，致使切割時發生鑄坯不能*切斷的現象。為解決這一題目，對原設計中切割小車兩側斜導板和直導板的弧度和角度進行了調整，使斜導板和直導板導向長度增加，切割小車的兩側導臂沿導板弧度運動更加，保證了切割的進行。
　　
　　5．改造電器介質箱和介質管道布置。將介質箱在原位置后側2m處重新布置安裝，并在間隔鑄坯一側加裝了隔熱壁。各種介質管道原為坦克鏈水平彎折布置，由于切割時作周期性往返運動彎折導致管道破損漏氣，影響切割。后改為高架懸掛縱向布置，管道彎折角度從180°改為45°，減少管道破損，使火焰切割機切成率更穩定。
　　
　　四、結束語
　　
　　經過多次的改進調整，兩臺火焰切割機都達到了生產要求，切割完成率在95%以上，定尺正確率也超過了原定的85%，而且鑄坯斷面平整，切口不變形，介質和備件的消耗大大減少，檢驗和操縱工人的勞動強度極大降低。同比設備運行初期，每年可為車間節約用度60萬元左右。