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六机六流连铸生产线设备零故障技术实践

时间:2016-03-03来源: 作者: 点击: 177次


  要:本文介绍了以攀钢六机六流方坯连铸生产线设备为实体,以TPM为理论指导,对产线设备实施以零故障为目标的技术措施进行了系列具体阐述,包括技能技术训练与培养、改进、标准、监测、渗透、攻关 、对标等,并对实施效果进行评价、推广与改善。

关键词:  TPM  生产线设备零故障  技术措施   持续改善

Abstract: Were introduced in this paper to six machine flow in panzhihua billet continuous casting production line equipment for entities, with TPM as theoretical guidance, the implementation of the production line equipment to zero fault as the target of a series of technical measures of concrete, including skills, technology training and development, improvement, standards, monitoring, penetration, tackling key problems, such as the mark of, and evaluate the implementation effect, promote and improve.

Key words: TPM   Production line equipment zero fault   Technical measures  Continue to improve

Liu  wei  zhong

(Vanadium Recovery and Steelmaking  plant of panzhihua Iron and steelCo.)

 

前言

攀钢六机六流大方坯连铸机投产于20039 月,为R12M全弧形连铸机,设计产量为120万吨/年,其中重轨坯达到80%以上,以轻压下、电磁搅拌、液位控制和能实现正弦非正弦振动装置的技术为标志,是国内装备水平最好的大方坯连铸机之一。基于生产线零故障建设在设备管理中有着领先性,在六机六流方坯连铸生产线开展设备零故障技术实践与探索。

 

一、零故障认识与方法

1、设备零故障的认识与判断

零故障是一个讲究对象才能认识的概念,就单个零部件讲,或者单台机器讲,是其在被装配的环境中完全满足整机设定的功能,寿命(时间),精度,和成本;针对无数零部件,或者无数单台设备组成的生产线来讲,零故障不仅是对单个部件,也是无数部件组合之间没有故障,即是指流程化、大生产、完整工艺产线的零故障,是产线所有设备满足正常工艺需求的功能、精度、时间和成本,其核心是设定维修模型范围内生产线设备运行稳定,但同时,维修模型也是动态的。零故障判断的标准是三无,一是无时间损失,即无生产延时、非计划中断或减缓生产节奏的所有故障;二是无质量损失,设备功能或精度不满足引起的产品不合格,改判;三是无产量损失,即生产线无降速,设备异常导致的速度降低;零故障的量化总指标是设备综合效率(OEE=时间开动率×性能开动率×合格品率。

2、步骤与方法

一条生产线,要实现零故障一般需要四个阶段。

第一阶段:延长设备故障间隔期。①及时处理设备的故障和不适应性问题;②采取有效措施让设备之间匹配性紧密。

第二阶段:延长设备固有使用寿命。①持续改进设备原设计存在的缺陷;②排除设备的偶然故障; = 3 \* GB3 设备表面化劣化的修复。

第三阶段:定期消除设备劣化。①完善点检标准,彻底进行设备的预防维修和改善维修;②掌握设备内部劣化的异常征兆; = 3 \* GB3 控制操作事故。

第四阶段:预知设备状态和趋势。运用综合技能技术手段,全方位,全系统的控制,达到生产线符合预期的功能,精度,时间和成本。

零故障的技术实施,是前三个阶段的总结与提升,向第四个阶段迈进,并达到最佳的维修模型。

二、技术措施与实践

随着高铁的快速发展,2008年世界金融危机后的经济复苏,重轨钢的产量持续放大,设计120万吨的连铸生产线要释放更高的产量,设备要发挥更好的综合效率,2011年开始,以攀钢六机六流方坯连铸进行零故障的探索与实践,其工艺流程:三座120T顶吹转炉—LF钢包精炼炉—RH真空蒸汽泵—钢水罐回转台—中间包—结晶器—结晶器振动装置—扇形1#2#3#段—拉矫机—切割机—输送辊道—缓冷坑—输送辊道—轧钢厂。

1、技术平台

零故障生产线建设是设备管理的高目标,或者体现综合效率OEE的高水平,它需要三个基本平台。一个是理论基础TPM,即全面规范化生产设备维修(TPM)理论,体现设备管理“全员、全系统、全效率”的“三全”思想;二是以点检定修制为组织与制度骨架,四大标准为准绳;以产能、质量为导向指标,以定修模型,包括成本,故障时间,事故等级,关键功能,精度作为关键指标。三是将绩效分配与技术指标紧密联系,这些将是零故障生产线技术实践的基础平台。

2、技能技术训练与培养

2、1基于点检小组成员现场经验丰富,但初始文化程度、技能技术等级水平与实际工作经验和年龄又有明显差别,驾驭一条产业线达到零故障的综合能力有差距,从开展技术分析能力训练与培养开始,包括论文写作,专利,双革和合理化建议,让其自主分析能力不断提高,自我了断能力得到有效提升,采用问题式和写作式两种方法实施。

问题式的培训:以实际问题分担到点检员,也可以说是项目负责制。

问题1、结晶器足辊失效原因分析与应对策略,解决产量、质量上不去;

问题21#方坯RH真空泵系统泄漏点排查法,改善技能;

问题3、连铸机扇形段辊子漏水治理实,周转件寿命短。

    写作式的培训,包括论文,双革,专利,合理化和QC

某点检员研究铸坯凝固收缩与辊面压下技术,以提高点检管理实际技术与理论水平,为生产高品质铸坯提供保证。他借用板坯辊缝收缩理论与方法,得出由于辊式轻压下易于操作, 避免了锻式轻压下的高精度锥度及两块板对称性要求, 所以成为目前最为广泛应用的轻压下方法。

 


图 两种轻压下方法示意

a-辊压下法; b-平面压下

 

2、2操作人员设备技能培训

TPM三位一体的点检体系中,操作人员一般要经历三个过程才能达到最高目标的自主维修。

1) 出了事故叫点检人员,或者维修人员,这个阶段操作者是设备的老板;

2)参与操作点检,做简单维护工作,如清扫,加油,简单紧固。这个过程经历时间较长,要不断的PDCA循环;这个阶段操作者是设备的保姆;

3)过三关:思想关(操作工为什么要维修设备?),安全关(操作工没有维修实践?),技能关(操作工没有维修基础知识与技能?),以到力能所及的主动的自主维修,如精炼区域的分工到操作每一个岗位和班组;这个阶段操作者上设备的主人。

3、技术改进

围绕设备费用投入要低成本,提高产量设备要低故障,提升铸坯品质要新技术,具体落实逢修必改的设备管理思想,该生产线计划重点改进项33项。

 

序号

拟 改 进 项 目

改进目的

1

拉矫机高压球阀移位改造

降故障

3

1#方坯液位探头冷却水配管改造

降故障,提升产品质量

5

1#方坯铸流导向2#段润滑站及配管改造

长寿化

27

一方大包滑动水口增加事故阀台

降故障

……

………………………………………

………………………

33

RH真空室烘烤装置改造(水冷改风冷)

降故障

 

4、技术标准

    技术标准不仅仅是设备功能和精度的保证依据,也须与产品质量要求相结合,相互渗透,以达到高产优质,比如结晶器,从认识上首先把它当作精密仪器。

4、1编制设备四大标准。

由于连铸机的工艺特点,编制点检四大标准遵循五个原则:

一是首先编制技术标准,它是编制其它标准基础;

二是由具体干过的一线职工编写初稿;

三是征询工艺技术人员意见;

四是本专业工程师审定并发布;

五是持续跟踪改善。

    4、2工艺技术标准的设备需求

    工艺质量以最终产品质量为标准,设备是依托,是支撑,它对设备提出了相应的技术要求。比如结晶器铜板弧度检测,工艺要求间隔200MM测量,而设备维修是没有的,只需测量整弧度即可。

   4、3两者比较(以结晶器为例)

1)侧重点不一样,结晶器标准侧重于设备自身的功能精度保证,产品质量要求是用户需求标准;(2)谁执行:执行者不一样,四大标准的执行是设备工作者,工序质量标准是操作者;(3)成本影响:实际工作中设备工作者希望以最低成本满足功能精度,操作者希望以高精尖的装备产出高品质的铸坯以满足下一工序的需要;(4)整合建议:成立三人组,工艺和设备技术人员各一名,加上一名较高级管理者兼裁判,以协调结晶器的相关工作。

5、技术监测

为达到设备状态跟踪的及时性,准确性,在生产线上配备了不同监察需求的检测仪器,以支撑点检技术需求,掌握设备技术状态。

生产线设备部分专用检测仪器

序号

仪器名称

     

1

油品分析仪

l  液压系统油液清洁度检测与分析

2

高斯仪

l  电磁搅拌强度测量

3

红外测温仪

l  高温区设备温度检测

4

锥度仪

l  结晶器铜板锥度检测

5

RH真空计

l  真空度人工测量

6

点检仪

l  规范点检行为

7

振动检测系统

l  结晶器振动系统振动参数检测与分析

8

声音放大器

l  RH真空度查漏

9

周期管理

l  自动软件报警表

6、技术渗透

更精益的装备技术,是用来出高质量的产品的,零故障的终极目标是产品质量的零缺陷(设备自身因素引起的),根据产品质量要求,列出产品质量缺陷指标,并找出相应设备参数进行控制。

铸坯角裂缺陷一一对应设备技术状态

设备名称

控制点参数

技术措施

结晶器

1、对中要求:δ左+δ右≤0.6mm, -0.1mm≤δ左-δ右≤0.1mm  2、对弧标准要求:0≤δ铜≤0.1mm , 0≤δ足≤0.3mm                                             

1、严格执行维修技术标准;2、严格执行组装工序过程验收;  3、每次停机检修时检查铜板表面状况,不符合要求及时更换; 4、锥度由检修方和生产方两套锥度仪检测同时达标方可上线使用 ; 5、检修和更换结晶器对弧对中由点检、检修方和生产方三方共同参与确认对弧结果并签字确认。

二冷水

喷嘴堵塞率≤3%

1、每月检查二冷水自清洗过滤器滤芯;  2、每次定修更换Y型过滤器滤网 ;  3、更换夹持段、导向段、喷水架和喷嘴后执行先冲水再上喷嘴的制度; 4、每次定修专人负责疏通更换喷嘴。

夹持段、导向段

1、足辊开口度误差≤±0.2mm 2、辊子包络线弧度误差≤±0.5mm   3、段与段对弧误差≤±1mm

1、夹持段、导向段线外检修严格执行维修技术标准; 2100%执行夹持段、导向段组装工序过程验收; 3、更换周转件后对弧对中结果由点检、检修和操作三方核实签字确认。

 

7、技术攻关

在实施零故障过程中,常遇到两类较难的问题。

第一类是设备功能满足不了产量要求,就需要进行技术研究攻关,比如:在高温区工作的六台切割机同步性不好,严重影响产量,就由机械、电气、液压和工艺四个工种的人员进行跟踪,组织与改进。

第二类问题是设备精度与工艺质量的适配性问题。单方面看,设备没问题,工艺技术也没问题,但作为产品的铸坯质量出了问题,比如:困扰重轨钢夹杂物的因素很多,也是高难度的工艺质量问题,作为设备点检员,却认真的跟踪了铸机拉速(设备因素)与铸坯夹杂物的关系,如图。

图 某包次正常拉速控制与典型夹杂形貌 

 

8、技术对标

除了成本,故障时间,事故等级这类综合指标要跟踪一流指标,并进行拼比,也包括技术对标,即跟踪同类机台先进的、前缘的装备技术,可以是整个机台的,也可以是某个零件,或者部件的;具采用三种方法:一是产线整体对标,即同类产线整体技术水平对标,如国内攀钢,武钢,鞍钢和包钢主要四条生产重轨钢坯的连铸产线装备技术对比;二是单体设备(或部件)外发散对标,即产线中的单体设备(或部件)与同类最先进的技术对标(例1);三是单体设备(或部件)内挖掘对标,(例2)。

1:单体设备外发散对标,如下表。

序号

单体设备名称

对比(或同类先进)技术

运 用 实 

1

蒸汽泵RH

机械真空泵

 

2

中间包加热

兴澄特钢

3

板式组合结晶器

管式结晶器

包钢

4

液压结晶器振动装置

电动缸振动

宝钢

5

电磁搅拌

均有

6

末端电搅

武钢

7

重压下

渐变式凸轮压下技术

韩国浦项。本钢

 

2:跟踪前缘设计与开发的实用技术。比如结晶器是连铸机关键单体设备,中国重型机械研究院开发了七个专家系统:(1)结晶器漏钢预报系统;(2)结晶器热成像系统;(3)结晶器平均热流监控系统;(4)结晶器锥度及调宽监控系统;(5)结晶器摩擦力监控系统;(6)结晶器液面检控系统;(7)结晶器振动参数监控系统。实际已引用三个系统。

四、效果、评价与改善

    1、产线产量与质量:从2011-2015平均137万吨/年。与此同时,市场对产品质量的要求更为苛刻,以2014年和2015年为例,因设备原因改判降级的钢坯分别为3053 吨和2589吨,趋势向好。

    2、维修模型与成本:由当时的7天加临停,达到20159.5天;成本与2011年相比,近四年综合成本降42%

    3、过程成果:论文25篇;双革13项;合理化21项;技术改进31项。人才培养方面,技术或岗位升级17人次,达到52%

    4、推广与应用:厂内26台重型吊车,七座转炉和五套脱硫扒渣设备铺开推行,并向厂外进行推广。

5、持续改善:以TPM体系运行为平台,从技术能力训练,标准,改进,对标等方面继续改善;依托技术综合实力,优化定修模型,延长定修周期,为设备OEE发挥更好效力。

参考文献

1、关杰、谢东刚,《精细化是连铸技术装备的发展方向》,2010S1),1020

2、王家森,《零故障生产线建设的探索与实践》,2012中国(唐山)绿色钢铁高峰论坛。

3、卜铁生,《设备点检管理》,2008

4、卢志文《武钢一炼钢大方坯高效连铸机设计特点》,连铸,2000年增刊,100103

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