磁链过滤器刮污装置的改造设计

内蒙古科技大学机械学院 李丽

武钢股份公司 石坤

磁链过滤器刮污装置的改造设计

内蒙古科技大学机械学院 李丽

武钢股份公司 石坤

热镀锌机组生产工艺中清洗段的主要目的是洗掉冷轧板表面的残油、残铁，提高冷轧板表面质量，减轻退火过程中对退火炉气氛及炉辊的污染，同时在镀锌时减少锌渣量，降低锌耗，改善基体和锌层的附着力，从而提高耐蚀性。作为清洗段辅助设备的磁链过滤器由多组磁棒链组成，工作时由电机、减速机带动磁棒链上下转动，当磁棒转动到碱溶液中时，在磁棒表面的强力磁场作用下，碱溶液中的污泥和磨损造成的金属粉末被吸附到磁棒的表面，当磁棒回转到磁棒链上部时，磁棒表面的污泥和磨损造成的金属粉末被安装在磁棒链上的刮污装置刮除，并自动排出箱体外。在循环工作中，可不断将污泥和金属粉末排出箱体，从而达到最佳清洗效果。

随着热镀锌机组的生产运行, 安装在磁链过滤装置内外的刮污装置在设备运行中的问题逐步暴露出来：在工作过程中有效行程小、刮污装置在丝杆行程结束张开瞬间机械冲击载荷大，易造成连动销断裂、机械部件磨损等问题，已经影响了带钢的表面质量，造成清洗效果不够，备件消耗过快，已不适应现在生产的需要，因此有必要进行改造来解决此现状。

一、刮污装置的应用与改造

1．刮污装置的工作原理。如图1所示。

图1 刮污装置工作原理

图1为最初使用的刮污装置工作原理图，其工作原理为：初始位置，滑块3位于轨道1内，链条4带动滑块3驱动刮污手臂水平向前运动，刮污手臂开始工作，当刮污手臂到丝杆单元有效工作段时，滑块3正好到轨道1最右端，此时挡铁5阻止刮污装置向右运动，推杆驱动刮污装置左边的四杆机构7，四杆机构推动刮污手臂瞬间张开，滑块3上升到轨道2，链条4带动滑块3及刮污装置整体向左运动，当刮污装置到左边极限位置时，刮污装置停止运动，推杆向左驱动四杆机构7，刮污手臂瞬间合闭，滑块3向下回到轨道1，在链条4作用下，刮污手臂开始工作，这就是刮污装置的一个周期。

2．理论分析及刮污装置改进。从效率上讲，每个周期只有一半的有效工作时间，有效行程小；从结构上讲其结构复杂，工作中不可能预测因素多如机械部件磨损等问题，容易发生故障。针对以上情况，我们做了如下改进：（1）将刮污装置的平行四抓耙结构换成了齿轮旋转结构。（2）取消了刮污手臂的上下闭合动作，使其往复都在刮污的有效行程内。

3．改进后的原理。改进后如图2所示。将刮污抓的四抓耙结构换成了如图2所示的齿轮旋转结构，齿轮在深沟球轴承的作用下随磁链式过滤装置缓慢转动。

图2 改进后的原理

改进后的工作原理分析：改进后的刮污手臂为齿轮旋转耙，相比原来的设计，改变了其刮板夹具，并在夹具上装了轴承，由金属刮板夹具带动刮板往复运动，使齿轮旋转耙始终处于工作状态，有效行程同比增加一倍。刮污手臂的基本结构没有太大的改变，齿轮旋转耙在刮污的过程中，齿轮随着磁链连续而缓慢的转动而转动。齿轮的旋转力矩来自磁链的横移传递，由于磁链的转速是连续均速的，因此齿轮的旋转动作也能运行平稳。原来由刮污手臂的上下闭合动作带来的巨大冲击载荷也不复存在了，改进后的机械冲击载荷能稳定在一定范围内。

4．改进后的效果。

（1）坚固可靠。改进后的刮污装置用金属刮板夹具带动刮板往复运动，可与现场机架坚固可靠地连接，横杆不会脱离丝杆，避免了复杂工况下横杆脱离时造成的巨大冲击力意外干扰破坏造成的故障。

（2）方便灵活。改进后的齿轮旋转结构装配简单、动作平稳、结构紧凑，对于设计、安装与维护，具有极大灵活性。另外，由于是圆齿结构，单齿深入磁链缝隙较深，除渣彻底，这是平行四抓耙所不能比拟的。

二、结论

总之，在对磁链过滤器刮污装置改造的设计、制作、安装过程中，经过长时间生产运行证明，设计思路得到验证，改造后的刮污装置能满足带钢生产及工艺的要求。