帶鋼廠精軋F2減速機設備事故分析案例交宋春華幫助發(fā)表

1、帶鋼廠精軋F2減速機設備事故分析案例1、 事故概況 2015年1月10日13:51下午第一支鋼經(jīng)過精軋（見圖1）第2架軋機時，操作臺發(fā)現(xiàn)有斷續(xù)卡阻異?，F(xiàn)象，在過鋼后停機檢查，原以為可能是支承輥卡住，卻發(fā)現(xiàn)傳動F2減速機在冒煙，發(fā)現(xiàn)該F2減速機高速斷多齒，開蓋后發(fā)現(xiàn)低速齒輪也有斷齒。因沒有新備件，搶修時不得不使用過去下線的一對舊F2齒輪副，至1月10日23:38恢復生產(chǎn)，停產(chǎn)近10小時，按公司BDG05003（第3版）設備故障與事故管理制度認定為三級以上設備事故。 圖1 1150熱軋帶鋼廠精軋八機架連軋2、 原因分析1、 基礎數(shù)據(jù)：1.1帶鋼廠原設計軋制寬度950mm，籌建后改軋寬度1150mm

2、，除輥身改長外，其他基本不變，精軋系統(tǒng)為八機架連軋，其中2架的JP2四輥軋機參數(shù)：直流4000KW電動機。 GI ICL19320×380/400×540鼓型聯(lián)軸器, 1600減速機。 速比i3.769 GI ICL20360×550/400×540鼓型聯(lián)軸器，600齒輪機座，SWC490WH型萬向軸。2.2工藝 從工藝看，F(xiàn)2壓下量2015年比2013-2014年多0.4mm。 圖2 精軋工藝（2015年） 圖3 精軋工藝（2013-2014年）2、 從過鋼電流方面圖4看，第2架時間在51分之52分之間電流波動值最高峰達6760A左右數(shù)次，比2013-

3、2014工藝第5點電流最高值高760A。查供電所高壓變頻SVG/SVC停投未造成電流波動影響。 3、 從軋制力方面：事故時F2傳動側及操作側軋制力達885T，恢復生產(chǎn)后的第一支鋼軋制力為721T。4、從輥縫方面：事故時F2輥縫設定值與實際值相差不多，其中傳動側8.62mm，操作側9.12mm；恢復生產(chǎn)后的第一支鋼的輥縫設定值與實際值也相差不多，但傳動側抬高至9.28mm，操作側9.90mm； 圖4 電流事故時比2013-2014年工藝規(guī)定輥縫小了1.88至2.38mm。該項請帶鋼廠予以注意并討論修正！ 5、從鋼坯材料方面：查精軋換輥記錄見圖5，班生產(chǎn)原始記錄見圖6及圖7， 事故前系丙班，規(guī)格為

4、寬度730*2.5mm，于1月10日7:00-8:00改為BJ4鋼種，規(guī)格為1015*2.6mm，在1#加熱爐內，10:40分第一支開軋，此時F2的輥縫傳動側9.98mm，操作側輥縫10.01mm，至事故時，中間停了兩次，11:50-12.17處理加熱爐空煤換向故障，12:36-12：56處理F6燒輥換輥，至事故前BJ4共軋29支,發(fā)現(xiàn)事故時第30支鋼為J4鋼種！ 請注意事故時傳動側的輥縫比此時小了1.36mm！ 圖5 精軋換輥記錄 圖6 班生產(chǎn)原始記錄1 圖7 班生產(chǎn)原始記錄26、 檢測事故后下線的齒輪齒面及其硬度對比原設計圖紙方面：發(fā)現(xiàn)高速小齒輪（圖8）齒面硬度HRC59左右，共26齒斷了

5、4齒,見圖9，齒面光滑，磨損極少，無點蝕現(xiàn)象；而低速大齒輪(圖10)齒面硬度HRC27左右，斷了半齒多，見圖11，齒面麻點多，點蝕及磨損嚴重！高低速齒輪嚙合硬度相差懸殊！ 個人認為高低速齒面硬度匹配不合理，此熱軋精軋機組常超負荷，帶有重載沖擊性特點，高低速齒輪齒面硬度最好選擇中硬偏軟齒面，如選擇HRC30左右，根據(jù)速比高速齒面硬度最好比低速齒面高出HRC5-10。 圖8 高速人字齒輪 圖,9 高速齒輪電機側斷齒 圖10 低速人字齒輪 圖11 低速齒輪電機側斷半齒7、齒輪材質及結構方面：采用手持合金分析儀，測得下線的F2低速齒輪成份Fe98.25，Cr0.9，Mn0.6, Mo0.016;高速小

6、齒輪成份Fe98.0，Cr0.97，Mn0.55, Mo0.144，Ni0.08，判定低速大齒輪是原籌建投產(chǎn)的整體鑄造的，按原圖紙低速大齒輪材質為ZG40Mn2，高速ZG42CrMo。注意2011年3月寶鋼入股前后更換的“巢湖巨力”供應的F1-F7共七架新高低速齒輪（箱體利舊）鑲嵌及其圖紙與公司資料室檔案原圖紙不一致，材質與結構均有區(qū)別，尤其圖紙齒面的硬度在制造過程中中間有變更，后期更改的圖紙可能與現(xiàn)場實物不符，其中大齒輪非整體制造，齒圈為鑲嵌式。8、從潤滑油及其減速機投入使用歷史資料方面：8.1八機架精軋連軋減速機采用兩個油站集中大潤滑，兩個油站總容量最多可裝約400桶170kg齒輪油。為3

7、20中負荷工業(yè)齒輪油L-CKC，事故后，油品檢測結果：待定！ 8.2從下線的齒面外觀觀察：發(fā)現(xiàn)低速齒輪麻點、磨損及凹坑（見圖12），是由于長期重復過載及潤滑不良引起。但高速齒面非常光滑無此現(xiàn)象（見圖13），是因齒面硬度過高，長期受到重載沖擊及與大齒輪齒面硬度不匹配，產(chǎn)生裂紋并延伸后脆性折斷。 圖12 低速齒面 圖13 高速齒面 8.3追溯F2剛采購回來的齒面（見圖14），為2010年11日11日采購回來于2011年1月22日上線，發(fā)現(xiàn)只生產(chǎn)兩個月，齒面點蝕嚴重見（圖15），于2011年11月30日，發(fā)現(xiàn)F2高速斷多齒報告（見圖16），就把巢湖巨力的大齒輪下線，又將原籌建的低速大齒輪換上，至事故

8、時該齒 圖14 低速新齒 圖15 投用兩個月后低速齒輪副共運行三年零1個月左右。 8.4曾經(jīng)2012年8月10日檢測的油質有問題圖17。320#的40度運動粘度只有152mm2/s。加劇了對低速齒輪的磨損。已經(jīng)影響齒輪有兩年左右了，前些天上海寶鋼油脂首席劉仁德建議改成L-CKD320重負荷齒輪油與本人前年提出的意見相同。 圖16 F2斷齒報告 圖17 油脂檢測報告 3、 結論及對策措施：3.1帶鋼廠1150熱軋F2減速機斷齒事故，主要原因是長期重復過載，長期潤滑不良，次要原因是工藝輥縫壓下量過大，事故導火索是在半天時間內軋制經(jīng)歷了三個鋼種規(guī)格。3.2嚴格控制鋼坯入精軋的溫度，注意輥道冷卻水影響

9、熱坯，包括審查粗軋區(qū)的保溫罩作用，合理調整工藝和生產(chǎn)計劃，避免短時間內發(fā)生較大波動的交變軋制力，準確調整輥縫，加強檢修安裝精度。3.3將潤滑油L-CKC改成320L-CKD重負荷工業(yè)齒輪油并定期檢測，參考執(zhí)行國家換油標準。3.4事故后應仔細檢查整個F2傳動端，包括萬向軸、二重齒輪箱等受到的連帶影響，防止其他設備事故的發(fā)生。3.5因目前上線的是舊的高低速齒輪副，低速齒點蝕及磨損嚴重，高速齒在操作側斷一個，因為應急上線，未精密點檢及探傷，可能存在其他裂紋等缺陷，將嚴重威脅持續(xù)生產(chǎn)，需要加強點檢。3.6采購F2新備件時，建議采購整體減速機（含箱體）并注意采用合適的高低速齒面熱處理及其硬度，同時建議改變箱體結構及增加偏心套，獲得更好的剛性及裝配調整精度，至少快速制備一個新的高速齒。新