Penggunaan Penggelek Millennium 3M pada Mesin Peminyakan Keluli Tergelek Sejuk

Prakata

Talian pengeluaran gegelung tahan karat tergelek panas Kilang Penggelekan Sejuk Panzhihua New Steel & Vanadium Co., Ltd. telah siap dan mula beroperasi pada tahun 2004. Menurut pelan keseluruhan Panzhihua Iron and Steel, sebuah unit penggelek satu tapak telah dibina di cawangan Chengdu pada tahun 2006. Gegelung keluli mentah bagi kilang ini akan disediakan oleh talian pengeluaran gegelung tahan karat tergelek panas Kilang Penggelekan Sejuk Panzhihua Iron and Steel. Produk unit ini perlu menggunakan minyak penggelek untuk mengelakkan hakisan, supaya selaras dengan emulsi penggelek dalam proses seterusnya. Unit ini mempunyai satu alat pengoles elektrostatik asal dan satu alat pengoles penggelek. Oleh kerana alat pengoles elektrostatik tidak berkesan dalam penggunaan minyak penggelek, alat pengoles penggelek asal berasal daripada unit gabungan penggelek berasid kilang tersebut. Prestasi peralatan yang tidak digunakan secara luar talian dalam projek pengubahsuaian tidak dapat memenuhi keperluan pengeluaran. Oleh itu, penggelek kilang 3M, sebuah produk berteknologi tinggi dengan prestasi cemerlang, telah digunakan untuk menukar mesin pengoles penggelek asal.

Masalah yang Wujud pada Pengedap Minyak Gulung Asal

Prinsip struktur pengedap minyak gulung ditunjukkan dalam Rajah 1.

Apabila mesin pengolesan minyak mula digunakan, set penggelek atas ditekan ke bawah, manakala set penggelek bawah diangkat ke atas, sekali gus membentuk sudut lingkaran tertentu antara jalur keluli dengan penggelek pengolesan minyak. Kedua-dua penggelek pengolesan minyak dan penggelek celup minyak adalah penggelek pasif yang digerakkan oleh jalur keluli. Peranti semburan minyak menyemburkan minyak daripada sistem pelinciran ke atas penggelek minyak; melalui tekanan antara satu sama lain, penggelek minyak memindahkan minyak ke penggelek celup; kemudian penggelek celup mengoleskan minyak secara sekata pada jalur keluli. Minyak berlebihan dikumpulkan oleh tangki dan mengalir ke tangki pemulihan.

Selepas transformasi unit gabungan asid-gulung, keperluan prestasi teknikal bagi pengedap minyak telah dipertingkatkan. Parameter khusus ditunjukkan dalam Jadual 1.

Sebelum transformasi unit gabungan asid-gulung, bagi mengelakkan kecacatan filem bebas minyak berbentuk jalur pada permukaan plat keluli, peranti suntikan bahan api pengedap minyak telah diubah suai. Cecair boleh disembur dengan lebih sekata pada gulung yang disapu minyak, sekali gus menyelesaikan masalah bahagian tertentu yang tidak bersalut minyak. Namun mesin penyapuan minyak masih mempunyai masalah berikut:

Lebar produk tidak mencukupi: lebar maksimum produk unit ini adalah 1150mm; selepas transformasinya, lebar maksimum keluli jalur siap diperlukan adalah 1300mm.
Penyelenggaraan adalah sukar: Dalam unit ini, terdapat pemotong cakera di hadapan mesin pelinciran untuk memotong jalur keluli bagi menyesuaikan lebar kepada panjang. Tepi jalur selepas dipotong mempunyai gerigis, yang akan merosakkan penggelek pelincir. Penggelek pelincir ialah penggelek felt, yang mudah dipotong oleh tepi jalur keluli, menyebabkan serat dan kelonggaran. Ia perlu diganti dengan kerap dan tempoh penyelenggaraannya pendek.
Jumlah minyak yang digunakan sukar dikawal: disebabkan oleh sapuan minyak yang tidak sekata, lebih banyak minyak ditambah bagi mengelakkan bahagian tertentu daripada tidak bersalut minyak, menyebabkan filem minyak di bahagian lain menjadi terlalu tebal, menjejaskan proses pembungkusan, serta meningkatkan penggunaan minyak.
Sistem pelinciran asal mengalami kerosakan, sistem kawalannya mempunyai ketepatan rendah dan sukar untuk mendapatkan alat ganti bagi kerja penyelenggaraan.
Dapat dilihat bahawa mesin penyapuan minyak asal tidak dapat memenuhi keperluan pengeluaran selepas transformasi barisan pengeluaran gegelung celup panas dan mesti ditransformasikan.

Pengubahsuaian

Gelendong pengoles adalah bahagian utama mesin pengoles. Untuk meningkatkan kualiti pengolesan dan memanjangkan hayat gelendong pengoles, digunakan gelendong milenium 3M. Selain itu, disebabkan oleh peningkatan lebar jalur, lebar kabinet salutan minyak asal, panjang gelendong salutan minyak atas dan bawah, panjang gelendong celup minyak, serta panjang peranti suntikan minyak perlu ditingkatkan; sistem pelinciran hidraulik dan paip-paip lain perlu dikonfigurasikan semula, manakala sistem pelinciran salutan minyak dan kawalan tempoh kesemuanya perlu direka bentuk dan dihasilkan semula. Butirannya adalah seperti berikut:

Gulung Penyapu Minyak Atas dan Bawah

Gelendong pengoles minyak merupakan tumpuan transformasi ini. Oleh kerana gelendong felt asal mempunyai jangka hayat yang pendek dan jumlah minyak sukar dikawal, kos pengeluaran serta kos peralatan kedua-duanya tinggi, maka ia tidak sesuai untuk terus digunakan. Penggunaan khas produk berteknologi tinggi dengan prestasi unggul—gelendong 3M millennium.
Prestasi produk adalah seperti berikut:

Ia terdiri daripada serat fabrik bukan tenunan berkekuatan tinggi. Di bawah suhu, kelembapan dan tekanan tertentu, bahagian yang dipotong mempunyai keupayaan untuk pulih sendiri. Struktur fabrik bukan tenunan yang berpori mempunyai tahap penyerapan air dan kemasinan tertentu. Minyak boleh disapukan secara tidak langsung pada gegelung melalui kaedah penyemperitan, dan jumlah lapisan minyak yang diperlukan boleh dikawal oleh ketumpatan penggelek milenium, tekanan pencengkaman serta kelajuan gegelung. Oleh itu, kesan pelinciran dan penyerapan permukaan gegelung adalah lebih baik berbanding penggelek getah dan penggelek felt tradisional.
Bersifat berliang, kotoran boleh meresap ke dalam struktur fabrik bukan tenunan dalam jumlah kecil, sekali gus dapat mengurangkan calar dan pencemaran pada gegelung.
Ia mempunyai sistem geseran yang tinggi yang tidak dapat ditandingi oleh gelendong getah tradisional, gelendong keluli dan gelendong felt. Ciri ini mampu memberikan geseran yang mencukupi untuk secara berkesan mengelakkan gelendong daripada tergelincir dan mengelakkan calar sekunder pada permukaan gegelung.
Jadual 2 menunjukkan perbandingan prestasi antara gelendong 3M millennium dengan gelendong getah tradisional dan gelendong felt.
Parameter teknikal gelendong 3M millennium yang digunakan dalam transformasi ini ditunjukkan dalam Jadual 3.

Sistem Pelinciran Bersalut Minyak Baharu Dibuat

Sistem pelinciran asal telah gagal disebabkan tempoh penggunaan yang lama dan perlu direka bentuk serta dihasilkan semula. Prinsip operasi sistem baharu ditunjukkan dalam Rajah 2.

Sistem ini mempunyai ciri-ciri berikut:

injap mengawal pemuatan dan pembebasan pam; minyak berlebihan yang mengalir balik dari ruang pelinciran mengalir ke tangki pemulihan di bawah tindakan graviti; minyak yang dipulihkan ditapis dan dihantar ke tangki utama untuk digunakan semula oleh pam bekalan minyak.
Kawalan kebersihan: Sistem ini dilengkapi dengan penapis sedutan, penapis minyak tekanan dan penapis pemulihan minyak. Tangki bahan api utama dan tangki bahan api pemulihan juga dilengkapi dengan penapis udara untuk memastikan kebersihan minyak dan mengelakkan penyumbatan muncung.
Kawalan paras tangki bahan api utama: pengesanan masa nyata paras tangki bahan api, output isyarat jarak jauh, dan kawalan saling berkait dengan pam bekalan bahan api. Apabila tolok paras 4 mencapai had atas, pam bekalan bahan api akan secara automatik (atau secara manual) menghentikan bekalan bahan api (dan memaparkan status pada kotak operasi); apabila had bawah dicapai, pam bekalan bahan api akan secara automatik dihidupkan (atau secara manual) untuk menambah bahan api; apabila had bawah dicapai, pam suntikan bahan api akan berhenti berfungsi dan memberikan amaran.
Kawalan paras tangki bahan api yang dipulihkan: pengesanan masa nyata paras tangki bahan api, output isyarat jarak jauh, dan kawalan saling berkait dengan pam bekalan bahan api. Apabila tolok paras 2 mencapai had atas, ia akan secara automatik membekalkan bahan api ke tangki bahan api utama, dan had bawah akan memberi amaran; apabila had bawah dicapai, pam bekalan bahan api akan secara automatik menghentikan pembekalan bahan api dan memberi amaran.
Kawalan suhu: Tangki minyak utama dilengkapi dengan alat pengesan suhu minyak yang mempunyai output isyarat jarak jauh. Pemanas elektrik tangki minyak merealisasikan kawalan gelung tertutup. Apabila suhu minyak lebih rendah daripada 20℃, pemanas elektrik akan berfungsi secara automatik; apabila suhu melebihi 40℃, pemanas akan berhenti secara automatik. Ini memastikan suhu minyak kekal stabil dalam julat tertentu.

Pengubahsuaian Sistem Kawalan Elektrik

Sistem kawalan pelinciran asal perlu direka bentuk semula dan dibuat semula kerana ketepatan kawalan yang rendah dan kesukaran dalam mendapatkan alat ganti penyelenggaraan. Satu set sistem kawalan PLC S7-200 digunakan secara berasingan untuk merealisasikan fungsi-fungsi berikut:

Memulakan sistem pelinciran secara manual, pam suntikan bahan api beroperasi pada kelajuan rendah, injap solenoid hilang kuasa, dan minyak mengalir dalam keadaan tidak dimuatkan.
PLC menyediakan isyarat analog kelajuan jalur keluli (4-20mA) dan isyarat suis injap solenoid (titik pasif) untuk membentuk satu gelung tertutup dengan pengawal DC. Kabinet kawalan mesin pelinciran dilaraskan oleh pengawal DC berdasarkan isyarat analog kelajuan jalur keluli yang sedang bergerak. Kelajuan motor mengawal aliran pam suntikan bahan api. Terdapat paparan digital bagi kelajuan motor pada kabinet kawalan.
Kabinet kawalan dilengkapi dengan fungsi penukaran manual dan automatik: dalam mod kawalan manual (keutamaan manual di tapak), operator tidak bergantung pada isyarat analog kelajuan jalur yang disediakan oleh PLC, sebaliknya operator secara manual menyesuaikan kelajuan motor untuk mengawal pam suntikan bahan api. Dalam mod kawalan automatik, bekalan bahan api pam suntikan adalah berkadar dengan kelajuan jalur unit; apabila sistem operasi gagal, pam ganti akan dihidupkan secara automatik. Selepas sistem pelinciran dihidupkan atau apabila isyarat kelajuan jalur yang disediakan oleh PLC tidak diterima selama 10 minit semasa operasi, sistem pelinciran akan berhenti secara automatik.
Amaran sistem, tetapan semula gangguan; paparan parameter utama dan tetapan parameter.

Pengubahsuaian Peralatan Berkaitan Lain

Bagi menjimatkan masa pelaksanaan projek, telah diputuskan untuk menggunakan mesin pengoles asal bagi memasang tapak. Berdasarkan saiz lubang pemasangan asal pada tapak, lebarnya telah ditambah sebanyak 150mm, dan kabinet pengoles baharu telah direka bentuk.
Fungsi penggelek minyak adalah untuk mengalihkan minyak pelincir daripada peranti suntikan minyak ke penggelek minyak. Hanya perlu menambah panjang sebanyak 150mm berdasarkan struktur asal penggelek celup minyak. Reka bentuk semula dan pembuatan semula diperlukan.
Sejajar dengan transformasi bahagian utama alat penyebar minyak, paip badan mesin hidraulik, pneumatik dan pelinciran asal juga perlu diubah suai dan dipasang semula.

Prestasi selepas ubah suai

Transformasi alat penyebar minyak telah siap pada Jun 2006 dan memenuhi keperluan pengeluaran selepas ia mula digunakan. Tiada kerosakan ketara pada penggelek milenium 3M, dan bahagian-bahagian lain mesin pengoles berfungsi dengan normal.
Disebabkan kelemahan semula jadi pengoles minyak jenis roller, unit-unit lain di Loji Penggulungan Sejuk Besi dan Keluli Panzhihua pada asasnya telah menghapuskannya dan menggantikannya dengan pengoles elektrostatik. Namun, transformasi ini telah mencapai hasil yang baik berikutan penggunaan gulungan milenium yang cemerlang, sekali gus membolehkan pengoles minyak jenis roller mengekalkan kedudukannya dalam kilang penggulungan sejuk. Berdasarkan penggunaan sebenar gulungan milenium tersebut, ia telah digunakan dalam barisan penyaduran zink.