重負(fù)荷砂輪爆片的原因分析及預(yù)防措施

薛峰

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司煉鋼二廠技術(shù)質(zhì)量科）

摘　要：砂輪片是磨削加工中Z主要的一類磨具，也是修磨機(jī)的重要工作部件，它直接與連鑄坯接觸，因安裝、操作等原因引發(fā)砂輪爆片事故。本文主要通過對爆片事故的現(xiàn)場取證，分析事故原因，采取相應(yīng)措施，取得的明顯效果。

修磨機(jī)是用于對連鑄坯表面缺陷進(jìn)行磨削的設(shè)備，臺車載著連鑄坯往返運(yùn)行，重負(fù)荷砂輪片安裝在磨頭上，隨著磨頭高速運(yùn)轉(zhuǎn)、完成進(jìn)給運(yùn)動，這兩個(gè)運(yùn)動組合在一起便能對整個(gè)連鑄坯表面進(jìn)行修磨，消除表面缺陷，提高連鑄坯表面質(zhì)量。砂輪片是修磨機(jī)的重點(diǎn)工作部件，被修磨的連鑄坯的溫度是300~700 ℃，磨削深度是0.5~2 mm，工作過程振動大，磨削線速度達(dá)80 m/s。由于砂輪各部溫度差異大，又因安裝、操作、設(shè)備和砂輪本身質(zhì)量等問題，造成了砂輪爆片的故障，同時(shí)也會對人身、設(shè)備造成一定的傷害，本文對此類故障進(jìn)行了原因分析，采取了預(yù)防措施，并取得明顯效果。

1　安裝原因

紙墊飛或紙墊破損嚴(yán)重；卡盤螺絲松或卡盤螺絲未全部安裝；砂輪內(nèi)圈或砂輪與卡盤結(jié)合處明顯打滑。

1.1 安裝方法存在的問題

1）緊固螺栓鎖緊力矩不均勻，造成砂輪受力不勻，使砂輪傾斜、松動，與砂輪卡盤發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，直至發(fā)熱爆片。

2）長期性的螺栓鎖緊力矩不均勻，會導(dǎo)致砂輪卡盤的磨損，這種狀態(tài)下即使合格砂輪、正確安裝也有爆片可能，形成設(shè)備隱患。

1.2 預(yù)防措施

1）使用力矩扳手緊固螺栓，保證鎖緊力矩均勻。

2）緊固螺栓時(shí)要沿對角線依次鎖緊，防止產(chǎn)生傾覆力矩。

3）安裝時(shí)確認(rèn)紙墊完好，如有破損應(yīng)更換備用的完好紙墊。

4）砂輪使用過程中利用清渣、上下料等間隙時(shí)間，對砂輪及卡盤進(jìn)行檢查，排查因修磨振動導(dǎo)致卡盤螺絲松動等隱患。

5）砂輪安裝后用粉筆在法蘭和砂輪上劃條直線，磨削后檢查直線是否對齊以判斷砂輪是否打滑。

6）要定期檢測砂輪卡盤與壓盤之間的平行度，當(dāng)大于0.1 mm時(shí)，要禁止使用，進(jìn)行修復(fù)。

2　設(shè)備原因

設(shè)備故障突然停機(jī)或異常行走，或設(shè)備出現(xiàn)明顯異常（軸承斷、螺絲斷、卡盤壞、磨頭跳、磨頭漏油等），導(dǎo)致砂輪與鑄坯或設(shè)備發(fā)生碰撞，砂輪產(chǎn)生局部缺損，發(fā)生爆片。

2.1 爆片的原因分析

2.1.1 砂輪不同部位的溫度分布

在磨削過程中，砂輪外圈直接接觸連鑄坯進(jìn)行修磨，產(chǎn)生大量熱量，溫度上升Z快，內(nèi)部溫度依次降低；在上下料過程中，砂輪得到冷卻，外圈溫度下降快。

2.1.2 砂輪爆片的原因

砂輪不同部位的溫度分布不勻，同一部位在不同時(shí)間的溫度變化也很大，由設(shè)備原因使砂輪失去平衡，瞬間將產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)這一內(nèi)應(yīng)力大于砂輪磨料之間的粘合力時(shí)，將使磨料顆粒間撕裂，而且裂紋將不斷延伸，直至砂輪爆片。

2.2 預(yù)防措施

1）點(diǎn)檢員加強(qiáng)日常對修磨機(jī)設(shè)備的檢查，消除可能存在的隱患。

2）修磨工利用清渣、吊斗子等設(shè)備停機(jī)的間隙時(shí)間，對磨頭、卡盤等進(jìn)行排查。

3）修磨過程中發(fā)現(xiàn)異響，應(yīng)立即停機(jī)，檢查設(shè)備，防止發(fā)生爆片事故。

3　操作原因

砂輪邊緣磕碰狀掉塊；砂輪側(cè)面有接觸鑄坯痕跡；修磨鑄坯有打邊或打角現(xiàn)象。

3.1 爆片的原因分析

砂輪與連鑄坯發(fā)生碰撞，導(dǎo)致砂輪局部缺損，發(fā)生爆片。

3.2 預(yù)防措施

1）精細(xì)操作，修磨邊角部位重點(diǎn)關(guān)注，及時(shí)調(diào)整長度補(bǔ)償值。

2）修磨邊角部位減小壓力，調(diào)整減壓系數(shù)或持位壓力至正常修磨壓力的90%~95%左右。

3）連續(xù)出現(xiàn)鑄坯測長不準(zhǔn)確時(shí)，及時(shí)反饋設(shè)備人員進(jìn)行處理。

4）確保程序的聯(lián)鎖保護(hù)功能。

4　砂輪質(zhì)量原因

砂輪由根部徹底損壞；鋼圈斷裂。

4.1 爆片的原因分析

1） 砂輪加固層與使用層之間粘合性較差，或砂輪本身存在裂紋，使用過程中從根部裂開，發(fā)生爆片。

2）鋼圈強(qiáng)度不夠，在發(fā)生爆片，時(shí)鋼圈斷裂，沒有起到防止破片飛散的作用。

4.2 預(yù)防措施

1）砂輪使用前檢查砂輪，發(fā)現(xiàn)有裂紋或沾水沾油或明顯磕碰痕跡的，停止使用。

2）搬運(yùn)及安裝過程中平穩(wěn)運(yùn)送砂輪，避免發(fā)生撞擊和跌落。

3）修磨鑄坯應(yīng)控制磨前溫度，按要求進(jìn)行晾溫，避免砂輪不耐高溫發(fā)生爆片。

5　預(yù)防措施的效果

采取各項(xiàng)預(yù)防措施前后，各種類型故障次數(shù)的對比見表1。

從表1可以看出：不同類型的“年均故障次數(shù)”升降呈現(xiàn)明顯差異，砂輪爆片故障明顯減少，但是涉及砂輪本身質(zhì)量問題引起的故障次數(shù)明顯增多。因此今后提高砂輪的質(zhì)量成為下一步工作的重點(diǎn)，同時(shí)要合理控制砂輪的庫存量。

（來源：山西冶金）