คำนำ
สายการผลิตคอยล์รีดเย็นกัดกรดของโรงงานรีดเย็น บริษัท พานจือฮวา นิว สตีล แอนด์ วาเนเดียม จำกัด ได้รับการก่อสร้างแล้วเสร็จและเริ่มดำเนินงานในปี 2004 ตามแผนรวมของพานจือฮวา อีสต์ แอนด์ สตีล ในปี 2006 ได้มีการก่อสร้างหน่วยโรงรีดแบบแท่นเดี่ยวที่สาขากู้ชุน โดยคอยล์เหล็กวัตถุดิบของโรงรีดนี้จะมาจากสายการผลิตคอยล์รีดเย็นกัดกรดของโรงงานรีดเย็นพานจือฮวา อีสต์ แอนด์ สตีล ผลิตภัณฑ์จากหน่วยนี้จำเป็นต้องใช้น้ำมันรีดเพื่อป้องกันสนิม เพื่อให้เข้ากันได้กับอิมัลชันสำหรับการรีดในกระบวนการถัดไป หน่วยนี้มีเครื่องจ่ายน้ำมันไฟฟ้าสถิตเดิมหนึ่งเครื่อง และเครื่องจ่ายน้ำมันแบบลูกกลิ้งหนึ่งเครื่อง เนื่องจากเครื่องจ่ายน้ำมันไฟฟ้าสถิตไม่มีประสิทธิภาพในการจ่ายน้ำมันรีด เครื่องจ่ายน้ำมันแบบลูกกลิ้งเดิมจึงนำมาจากหน่วยรีด-กัดกรดแบบผสมของโรงงาน ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่ไม่ได้ใช้งานซึ่งถูกถอดออกจากระบบในโครงการปรับปรุงใหม่ไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการผลิตได้ ด้วยเหตุนี้ จึงได้ใช้ลูกกลิ้งโรงรีด 3M ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์เทคโนโลยีขั้นสูงที่มีประสิทธิภาพยอดเยี่ยม มาปรับเปลี่ยนเครื่องจ่ายน้ำมันแบบลูกกลิ้งเดิม
ปัญหาที่ยังคงมีอยู่ในเครื่องจ่ายน้ำมันแบบลูกกลิ้งเดิม
หลักการทำงานของโครงสร้างเครื่องจ่ายน้ำมันแบบลูกกลิ้งแสดงไว้ในรูปที่ 1
เมื่อเริ่มใช้งานเครื่องจ่ายน้ำมัน ชุดลูกกลิ้งด้านบนจะถูกกดลง และชุดลูกกลิ้งด้านล่างจะถูกยกขึ้น เพื่อให้เกิดมุมพันที่เหมาะสมระหว่างแผ่นเหล็กกับลูกกลิ้งจ่ายน้ำมัน ทั้งลูกกลิ้งจ่ายน้ำมันและลูกกลิ้งจุ่มน้ำมันเป็นลูกกลิ้งแบบตาม (passive roller) ซึ่งถูกขับเคลื่อนโดยแผ่นเหล็ก อุปกรณ์พ่นน้ำมันจะพ่นน้ำมันจากระบบหล่อลื่นไปยังลูกกลิ้งจ่ายน้ำมัน เมื่อลูกกลิ้งทั้งสองบีบกัน น้ำมันจะถูกถ่ายโอนจากลูกกลิ้งจ่ายน้ำมันไปยังลูกกลิ้งจุ่มน้ำมัน จากนั้นลูกกลิ้งจุ่มน้ำมันจะทำการเคลือบน้ำมันอย่างสม่ำเสมอบนแผ่นเหล็ก ส่วนน้ำมันส่วนเกินจะถูกรวบรวมโดยถาดรองและไหลไปยังถังเก็บน้ำมันสำหรับนำกลับมาใช้ใหม่
หลังจากการปรับปรุงสายการผลิตแบบรวมกรด-รีดแล้ว ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพทางเทคนิคของเครื่องจ่ายน้ำมันได้รับการปรับปรุง พารามิเตอร์เฉพาะแสดงไว้ในตารางที่ 1
ก่อนการปรับปรุงสายการผลิตแบบรวมกรด-รีด เพื่อป้องกันข้อบกพร่องของฟิล์มน้ำมันขาดบริเวณบนผิวแผ่นเหล็ก ได้มีการปรับปรุงอุปกรณ์ฉีดน้ำมันของเครื่องจ่ายน้ำมัน ทำให้ของเหลวสามารถพ่นลงบนลูกกลิ้งที่ทาน้ำมันได้สม่ำเสมอมากขึ้น ส่งผลให้แก้ไขปัญหาการขาดน้ำมันเฉพาะจุดได้ แต่เครื่องจ่ายน้ำมันยังคงมีปัญหาดังต่อไปนี้:
- ความกว้างของผลิตภัณฑ์ไม่เพียงพอ: ความกว้างสูงสุดของผลิตภัณฑ์ของสายการผลิตคือ 1150 มม.; หลังจากการปรับปรุง ความกว้างสูงสุดของเหล็กลวดสำเร็จรูปที่ต้องการคือ 1300 มม.
- การบำรุงรักษายาก: ในหน่วยนี้ มีเครื่องตัดแผ่นดิสก์อยู่ด้านหน้าของเครื่องจ่ายน้ำมันสำหรับการตัดแต่งขอบเหล็กเส้นเพื่อให้ได้ความยาวตามที่กำหนด ขอบของเหล็กเส้นหลังจากการตัดแต่งจะมีเศษคม ซึ่งจะทำลายลูกกลิ้งจ่ายน้ำมัน ลูกกลิ้งจ่ายน้ำมันเป็นลูกกลิ้งผ้าสักหลาด ซึ่งถูกตัดโดยขอบของเหล็กเส้นได้ง่าย ส่งผลให้เกิดขุยและหลุดร่วง จำเป็นต้องเปลี่ยนบ่อย และระยะเวลาการบำรุงรักษาสั้น
- ปริมาณน้ำมันที่ใช้ควบคุมได้ยาก: เนื่องจากการทาน้ำมันไม่สม่ำเสมอ จึงมีการเพิ่มน้ำมันมากขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงการขาดน้ำมันเฉพาะจุด ส่งผลให้บางส่วนมีฟิล์มน้ำมันมากเกินไป กระทบต่อกระบวนการบรรจุภัณฑ์ และสิ้นเปลืองน้ำมันมาก
- ระบบหล่อลื่นเดิมทำงานผิดพลาด ระบบควบคุมมีความแม่นยำต่ำ และยากต่อการจัดหาอะไหล่สำหรับการบำรุงรักษา
จะเห็นได้ว่า เครื่องจ่ายน้ำมันเดิมไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการผลิตหลังจากการปรับปรุงสายการผลิตคอยล์เหล็กรีดร้อนแบบแช่กรด จึงจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุง
การปรับปรุง
ลูกกลิ้งจ่ายน้ำมันเป็นส่วนสำคัญของเครื่องจ่ายน้ำมัน เพื่อปรับปรุงคุณภาพการจ่ายน้ำมันและยืดอายุการใช้งานของลูกกลิ้งจ่ายน้ำมัน จึงใช้ลูกกลิ้งรุ่นมิลเลนเนียมของ 3M นอกจากนี้ เนื่องจากความกว้างของแถบเหล็กเพิ่มขึ้น จึงจำเป็นต้องขยายความกว้างของตู้เคลือบน้ำมันเดิม ความยาวของลูกกลิ้งเคลือบน้ำมันด้านบนและด้านล่าง ความยาวของลูกกลิ้งจุ่มน้ำมัน และความยาวของอุปกรณ์ฉีดน้ำมัน; ท่อระบบหล่อลื่นไฮดรอลิกและท่ออื่นๆ ต้องได้รับการปรับเปลี่ยนใหม่ ระบบหล่อลื่นสำหรับการเคลือบน้ำมันและระบบควบคุมระยะเวลาทั้งหมดต้องได้รับการออกแบบและผลิตใหม่ รายละเอียดมีดังต่อไปนี้:
ลูกกลิ้งจ่ายน้ำมันด้านบนและด้านล่าง
ลูกกลิ้งทาน้ำมันเป็นจุดสำคัญของการปรับเปลี่ยนครั้งนี้ เนื่องจากลูกกลิ้งผ้าสักหลาดเดิมมีอายุการใช้งานสั้นและปริมาณน้ำมันควบคุมได้ยาก ทำให้ต้นทุนการผลิตและต้นทุนอุปกรณ์สูง จึงไม่เหมาะสมที่จะใช้งานต่อไป จึงเลือกใช้ผลิตภัณฑ์เทคโนโลยีขั้นสูงที่มีประสิทธิภาพยอดเยี่ยม—ลูกกลิ้ง 3M Millennium
ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์มีดังนี้:
- มันประกอบด้วยเส้นใยผ้าไม่ทอความแข็งแรงสูง ภายใต้อุณหภูมิ ความชื้น และแรงกดที่กำหนด ส่วนที่ถูกตัดจะมีความสามารถในการซ่อมแซมตัวเองได้ โครงสร้างผ้าไม่ทอแบบรูพรุนของมันมีคุณสมบัติดูดซับน้ำและน้ำมันในระดับหนึ่ง น้ำมันสามารถเคลือบลงบนขดลวดได้โดยทางอ้อมผ่านกระบวนการอัดรีด และปริมาณฟิล์มน้ำมันที่ต้องการสามารถควบคุมได้โดยความหนาแน่นของลูกกลิ้งพันปี แรงกด และความเร็วของขดลวด ดังนั้น ประสิทธิภาพในการทาน้ำมันและการดูดซับบนพื้นผิวของขดลวดจึงดีกว่าลูกกลิ้งยางและลูกกลิ้งสักหลาดแบบดั้งเดิม
- มีรูพรุน ทำให้สิ่งสกปรกสามารถแทรกซึมเข้าไปในโครงสร้างของผ้าใยสังเคราะห์ได้ในปริมาณเล็กน้อย จึงช่วยลดรอยขีดข่วนและการปนเปื้อนที่เกิดขึ้นกับคอยล์
- มีระบบแรงเสียดทานสูง ซึ่งลูกกลิ้งยาง ลูกกลิ้งเหล็ก และลูกกลิ้งผ้าสักหลาดแบบดั้งเดิมไม่สามารถเทียบได้ คุณสมบัตินี้สามารถให้แรงเสียดทานเพียงพอ เพื่อป้องกันการลื่นไถลของลูกกลิ้งได้อย่างมีประสิทธิภาพ และหลีกเลี่ยงรอยขีดข่วนที่เกิดขึ้นซ้ำบนพื้นผิวของคอยล์
ตารางที่ 2 แสดงการเปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่างลูกกลิ้ง 3M Millennium กับลูกกลิ้งยางและลูกกลิ้งผ้าสักหลาดแบบดั้งเดิม
พารามิเตอร์ทางเทคนิคของลูกกลิ้ง 3M Millennium ที่ใช้ในการปรับเปลี่ยนครั้งนี้แสดงไว้ในตารางที่ 3
ระบบหล่อลื่นแบบเคลือบน้ำมันที่ผลิตขึ้นใหม่
ระบบหล่อลื่นเดิมชำรุดเนื่องจากใช้งานมานาน จึงจำเป็นต้องออกแบบและผลิตใหม่ หลักการทำงานของระบบใหม่แสดงไว้ในรูปที่ 2
ระบบนี้มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:
- วาล์วควบคุมการโหลดและปล่อยของปั๊ม; น้ำมันส่วนเกินที่ไหลกลับจากห้องจ่ายน้ำมันจะไหลไปยังถังเก็บน้ำมันภายใต้แรงโน้มถ่วง; น้ำมันที่เก็บคืนมาจะถูกกรองแล้วส่งไปยังถังหลักเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่โดยปั๊มจ่ายน้ำมัน
- การควบคุมความสะอาด: ระบบติดตั้งไส้กรองดูด, ไส้กรองน้ำมันแรงดัน และไส้กรองน้ำมันคืนกลับ ถังเชื้อเพลิงหลักและถังเชื้อเพลิงคืนกลับยังติดตั้งไส้กรองอากาศเพื่อให้มั่นใจในความสะอาดของน้ำมันและป้องกันการอุดตันของหัวฉีด
- ควบคุมระดับน้ำมันในถังเชื้อเพลิงหลัก: ตรวจจับระดับน้ำมันในถังแบบเรียลไทม์, ส่งสัญญาณระยะไกล, และควบคุมการทำงานร่วมกับปั๊มน้ำมัน เมื่อเกจวัดระดับน้ำมัน 4 ถึงขีดจำกัดบน, ปั๊มน้ำมันจะหยุดการจ่ายน้ำมันโดยอัตโนมัติ (หรือด้วยตนเอง) (และแสดงสถานะบนกล่องควบคุม); เมื่อถึงขีดจำกัดล่าง, ปั๊มน้ำมันจะเริ่มทำงานโดยอัตโนมัติ (หรือด้วยตนเอง) เพื่อเติมน้ำมัน: เมื่อถึงขีดจำกัดล่าง, ปั๊มฉีดน้ำมันจะหยุดทำงานและแจ้งเตือน.
- การควบคุมระดับน้ำมันในถังเก็บน้ำมันคืนกลับ: ตรวจจับระดับน้ำมันในถังแบบเรียลไทม์ ส่งสัญญาณระยะไกล และควบคุมแบบเชื่อมโยงกับปั๊มจ่ายน้ำมัน เมื่อเกจวัดระดับ 2 ถึงขีดจำกัดบน จะจ่ายน้ำมันไปยังถังเชื้อเพลิงหลักโดยอัตโนมัติ และเมื่อถึงขีดจำกัดล่างจะมีการแจ้งเตือน; เมื่อถึงขีดจำกัดล่าง ปั๊มจ่ายน้ำมันจะหยุดจ่ายน้ำมันและแจ้งเตือนโดยอัตโนมัติ
- การควบคุมอุณหภูมิ: ถังน้ำมันหลักติดตั้งเครื่องตรวจวัดอุณหภูมิน้ำมันที่มีสัญญาณเอาต์พุตแบบระยะไกล เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าของถังน้ำมันทำหน้าที่ควบคุมแบบวงปิด เมื่ออุณหภูมิน้ำมันต่ำกว่า 20℃ เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าจะทำงานโดยอัตโนมัติ และเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 40℃ เครื่องทำความร้อนจะหยุดทำงานโดยอัตโนมัติ เพื่อให้มั่นใจว่าอุณหภูมิน้ำมันคงที่อยู่ภายในช่วงที่กำหนดไว้
การปรับปรุงระบบควบคุมไฟฟ้า
ระบบควบคุมการหล่อลื่นเดิมจำเป็นต้องได้รับการออกแบบและผลิตใหม่ เนื่องจากความแม่นยำในการควบคุมต่ำและหาอะไหล่ซ่อมบำรุงได้ยาก จึงใช้ระบบควบคุม PLC S7-200 เพียงชุดเดียวเพื่อให้สามารถทำงานดังต่อไปนี้:
- เริ่มระบบหล่อลื่นด้วยมือ ปั๊มจ่ายน้ำมันทำงานที่ความเร็วรอบต่ำ โซลินอยด์วาล์วไม่มีไฟ และน้ำมันไหลเวียนในสภาพที่ไม่ได้รับภาระ
- PLC จัดให้มีสัญญาณอนาล็อกของการเคลื่อนที่ของแผ่นเหล็ก (4-20mA) และสัญญาณสวิตช์ของโซลินอยด์วาล์ว (แบบพอยต์พาสซีฟ) เพื่อสร้างวงจรปิดร่วมกับตัวควบคุม DC ตู้ควบคุมเครื่องจ่ายน้ำมันถูกปรับโดยตัวควบคุม DC ตามสัญญาณอนาล็อกของความเร็วการเคลื่อนที่ของแผ่นเหล็ก ความเร็วของมอเตอร์จะควบคุมอัตราการไหลของปั๊มฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง บนตู้ควบคุมมีจอแสดงผลดิจิทัลสำหรับความเร็วของมอเตอร์
- ตู้ควบคุมมาพร้อมฟังก์ชันสลับระหว่างโหมดแมนนวลและอัตโนมัติ: ในโหมดควบคุมแบบแมนนวล (ให้ความสำคัญกับการควบคุมที่หน้างาน) ผู้ปฏิบัติงานไม่ได้อาศัยสัญญาณอนาล็อกของความเร็วสายพานที่จ่ายโดย PLC แต่จะปรับความเร็วรอบมอเตอร์ด้วยตนเองเพื่อควบคุมปั๊มหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ในโหมดควบคุมอัตโนมัติ การจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงของปั๊มหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงจะเป็นสัดส่วนกับความเร็วสายพานของเครื่องจักร; เมื่อระบบการทำงานขัดข้อง ปั๊มสำรองจะถูกสตาร์ทโดยอัตโนมัติ หลังจากเริ่มระบบหล่อลื่น หรือเมื่อไม่ได้รับสัญญาณความเร็วสายพานที่จ่ายโดย PLC เป็นเวลา 10 นาทีในระหว่างการทำงาน ระบบหล่อลื่นจะหยุดทำงานโดยอัตโนมัติ.
- ระบบแจ้งเตือน การรีเซ็ตความผิดพลาด; แสดงพารามิเตอร์หลักและการตั้งค่าพารามิเตอร์
การปรับปรุงอุปกรณ์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง
- เพื่อประหยัดเวลาในการดำเนินโครงการ จึงตัดสินใจใช้เครื่องจารบีแบบเดิมในการติดตั้งฐานรอง ตามขนาดรูการติดตั้งเดิมบนฐาน ได้ขยายความกว้างเพิ่มขึ้น 150 มม. และออกแบบตู้จารบีใหม่
- หน้าที่ของลูกกลิ้งจารบีคือถ่ายโอนน้ำมันหล่อลื่นจากอุปกรณ์ฉีดน้ำมันไปยังลูกกลิ้งจารบี เพียงแค่เพิ่มความยาว 150 มม. ตามโครงสร้างเดิมของลูกกลิ้งจุ่มน้ำมัน แล้วออกแบบและผลิตใหม่
- เมื่อมีการปรับเปลี่ยนส่วนหลักของเครื่องจารบี ท่อระบบที่อยู่ในตัวเครื่องไฮดรอลิก นิวเมติก และระบบหล่อลื่นเดิม ก็ควรได้รับการดัดแปลงและเดินท่อใหม่ด้วย
ประสิทธิภาพหลังการดัดแปลง
การปรับเปลี่ยนเครื่องจารบีเสร็จสิ้นในเดือนมิถุนายน 2006 และสามารถตอบสนองความต้องการในการผลิตได้หลังจากเริ่มใช้งานจริง ไม่พบความเสียหายที่เห็นได้ชัดเจนบนลูกกลิ้ง 3M Millennium และส่วนที่เหลือของเครื่องจารบีก็ทำงานได้ปกติ
เนื่องจากข้อบกพร่องโดยธรรมชาติของเครื่องจ่ายน้ำมันแบบลูกกลิ้ง หน่วยงานอื่นๆ ในโรงงานรีดเย็นของ Panzhihua Iron and Steel จึงได้ยกเลิกการใช้งานและเปลี่ยนไปใช้เครื่องจ่ายน้ำมันแบบไฟฟ้าสถิตเป็นหลัก อย่างไรก็ตาม การปรับเปลี่ยนครั้งนี้ได้ผลลัพธ์ที่ดี เนื่องจากการใช้ลูกกลิ้งมิลเลนเนียมคุณภาพสูง ทำให้เครื่องจ่ายน้ำมันแบบลูกกลิ้งยังคงมีบทบาทในโรงรีดเย็น จากการใช้งานจริงของลูกกลิ้งมิลเลนเนียม พบว่ามีการนำไปใช้ในสายการชุบสังกะสีด้วย
