铁合金电炉电极把持器水冷件制作的质量监控

陈代华　张凤莲

摘 要：文章通过分析电炉把持器水冷件的参数特性，以生产制作工艺流程为途径，对水冷件制作前的质量管理、制作过程的质量监控、入库及出厂前检验进行阐述，表明完善的管理和监督措施，是保证产品质量的关键。

关键词：把持器；水冷件；制作；质量监控

中图分类号：TF063 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）05-0141-02

电极把持器是铁合金电炉最重要的部件之一，它由把持筒与液压（或气压）上下抱闸及铜瓦、大套、小套等构成，通过控制电极升降或下放，保证电炉的送电、负荷调整、电极下放等工艺操作。由于电极把持器的铜瓦、大套与小套处在烟罩内的高温区，这些冷作件虽然采用特种金属材料制作及水冷循环冷却方式，长期承受高温幅射气流的冲刷，工作环境极其恶劣，特别是在炉况不佳时突发的“刺火”、“冒火”，受到更高瞬间温度气流的冲刷，它们的使用寿命和安全运行大大影响电炉热停炉时间。所以，电极把持器水冷件的质量，是确保炉台正常生产的重要保证。

本文以电极把持器的铜瓦、大套、小套等水冷件作为分析对象，以某机械公司生产制造的工艺流程、制作工序为跟踪途径，对电极把持器水冷件制作进行质量监控，持续改进水冷件质量。此机械公司是广西一家大型铁合金企业的附属生产单位，该铁合金企业拥有5 000 kVA以上电炉多达十多台套，机械公司不仅是该企业的定点备品、备件生产单位，还具备冶金、机械、矿山设备及备品备件加工制造的专业生产能力，是一家综合性专业单位。

1 水冷件参数特性

文中选取8 000 kVA以上铁合金电炉的几个水冷件为例，分析其参数特性，详见《水冷件参数特性表》（见表1）。

2 制作前的质量管理

2.1 熟悉设计图纸，明确质量要求

水冷件制作前，公司生产部门首先熟悉水冷件设计制作图纸及有关技术说明和规范标准，掌握设计意图和设备制造工艺要求，重点审查各设计尺寸、公差、配合精度、材质选择及承压能力的符合性，以及图纸技术要求、与把持系统相关配合件接口是否满足要求。通过审查图纸，及时发现设计尺寸错误、衔接接口不对应等影响工艺制作和不满足使用要求的各种问题，及时要求技术澄清和优化解决处理。

2.2 落实检查的主要原材料

公司质检部门负责对水冷件制造前准备使用的不锈钢板材、不锈钢管材、铜坯料等主要原材料的材质证明书、合格证书等质量证明文件进行检查；同时采用目测法、量测法对主要原材料进行检验；必要时采用各种物理力学性能方面的检验和化学成分及余量的测定等理化试验检测手段，对原材料的抗压强度、抗弯强度、承载力、抗腐蚀性等进行测定，以保证主要原材料符合要求。

由于大套、小套采用特种防磁不锈钢材料制作，不锈钢板材、管材的规格、型号、数量、重量应满足制作工艺需要；用于铜瓦铸造或锻造的铜坯料规格、数量、厚度及其成分应符合要求。

2.3 制定生产工艺流程

公司管理层根据水冷件制造图纸和相关技术文件的要求，采用合理并适合本公司实际的工艺技术与流程，运用科学管理的方法，综合加工设备、锻造、铸造工艺装备、操作技术、检测手段及生产技术人员、操作人员等各种资源有效组织起来，为水冷件制造做好生产技术准备。生产部门根据水冷件不同材质、特性和生产工艺，编制不同的制作工序。大套制作工艺图如图1所示，及铜瓦制作工艺图如图2所示，不同的生产工艺流程，其生产工序明显不同。

3 制作过程的质量监控

水冷件制作过程的质量监控，是产品质量控制的重点，涉及不同的工艺工序操作，不同的加工制造工艺形成不同程度的工序产品、零件、半成品。

3.1 加工作业条件的管理

公司管理层对水冷件制作作业条件的管理，包括制作前生产部门下达的工作任务单、工艺流程及工艺要求，设备部门对加工设备完好情况和精度的状态检查，安全部门对作业环境的安全检查，车间管理层对操作者的技术交底，以及公司常态化的生产协调会和调度安排等。做好上述方面管理，为水冷件制作提供一个良好的基础。

3.2 工序检查和流转控制

水冷件制作涉及较多工艺过程和不同的工序，以锻造组合式铜瓦为例，要经过锻造、机械加工、焊接、连接及组装等工序。控制制作过程每道工序的加工质量是水冷件制作的基本要求，也是提高备件整体质量的保证。所以，每道工序中都要对水冷件进行加工质量的检验。公司对水冷件工序产品的检查和流转控制，采取三级控制的方式，即操作者——车间级——厂级。主要内容包括操作者自检与下一道工序操作者的交检，车间级质检员流转前专项检查，公司质检部门入库及出厂前专业检验。通过检验数据的比较，鉴别零件是否合格，为每道工序把关，并为采取纠正措施提供依据。

3.3 对外协件的控制

因受公司局部专业生产能力的限制和水冷件制作工艺需要，部分部件采用外协方式制作，如小套感应圈弯制。由于外协厂家的工艺水平、加工能力和质量监控手段与公司有所不同，存在一些差异，公司对外协单位的生产过程难以实施驻厂监造、巡视监控、旁站监督等方式进行有效监督。所以选择一个技术成熟、有良好信誉度、合格的外协厂家和对外协件入厂验收是质量控制的关键。为此，公司由质检部门和供销部门联合成立专门的外协产品质量监督组，负责外协产品质量的跟踪、监督，确保外协件入厂后满足使用要求。

3.4 对不合格品的处置

对制作过程产生不合格品的处置，及时进行返修或报废处理，并进行跟踪保证过程受控，以免影响下道工序的加工制作，确保水冷件的最终质量和使用性能满足电极把持器的生产要求。

4 入库或出厂前检验

4.1 外观质量检验

对产品外观质量的重视，是一些加工制造企业树立精品意识的体现。公司对水冷件的外观质量检验内容包括：①检查连续焊缝是否有夹渣、气孔或断续焊接等缺陷；②焊缝高度是否达到设计要求；③大、小套弯制圈的同轴度和平行度是否符合要求；④铜瓦锻压弧度是否在把持器抱紧配合范围内等；⑤产品涂漆质量是否满足使用单位要求等。

4.2 耐压试水检验

水冷件入库或出厂前最重要的一道工序是耐压试水检验，它是保证电极把持器在电炉内正常工作的重要保障。以大套为例，其耐压试水检验步骤如下：

①大套内注水；进水孔与出水孔胶管连接；气源检查、就绪。

②大套第一次试压，先将压力控制在试验压力的10%，保压10 min。

③对所有焊缝和连接部位进行检查，合格后继续升压至规定试验压力的50%，再按每级规定试验压力的10%级差逐渐升压至试验压力，保持10～30 min，同时进行检验。

④降压至设计压力，保持至少30 min以上，同时进行检验，无渗漏方为合格。

5 结 语

重视制作前的质量管理，加强制作过程的质量监控和出厂或入库前质量检验，是机械公司铁合金电炉电极把持器水冷件制作质量控制的重要措施，全面完善的管理和监督措施，是产品质量持续有效改进的保证。多年以来，机械公司连续为该铁合金企业提供合格的冶金、矿山非标备件及工矿备件，为企业铁合金事业发展壮大做出应有的贡献。

同时，该公司的产品还拓宽市场，广泛销售于区内外，2009～2011年期间，公司通过外包协作方式，产品远销东南亚，为企业创造了可观的经济效益。

参考文献：

[1] 赵乃成.铁合金生产实用技术手册[M].北京：冶金工业出版社，1998.

[2] 中国建设监理协会.建设工程质量控制[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.