方圆坯连铸机夹持段的优化研究.doc

转正论文 炼钢厂3#方圆坯连铸机 夹持段的优化研究 维检中心冶炼检修二车间 刘 强 炼钢厂3#方圆坯连铸机夹持段的优化研究 维检中心冶炼检修二车间 刘 强 摘 要：夹持段是方圆坯连铸机的“大动脉”，其检修质量的好与否直接关系到连铸机的正常生产和铸坯质量。根据投产以来现场生产实际对夹持段的对弧、对中存在不足做出详细的分析，并据实际情况作出优化研究，并提出改造措施。解决了现有设备缺陷，提高设备在线使用寿命。 关键词：夹持段 对弧 对 中 优化研究 改进措施 1.前 言 攀钢3#方圆坯连铸机于2009年10月建成投产。属1机6流全弧型连铸机，基本圆弧半径为方坯R10000 mm，圆坯R10004 mm，连续矫直，主机部分主要由结晶器、振动台、电磁搅拌、夹持段、铸流导向段、拉矫机、引锭杆、后区辊道等部分组成。其中夹持段是连铸机的重要设备之一。在实际生产过程中发现，由于土建结构不牢固，造成基础框架发生沉降与变形以及刚性引锭杆的缘故，使得夹持段对中、对弧困难，流道弧度质量下降，容易造成连铸机漏钢、铸坯缺陷、设备非周期下线等事故。因此我们通过对检修工艺技术进行分析以及对设备自身结构进行优化研究，解决夹持段在线对中、对弧的问题，不断改善在线使用效果，减轻夹持段检修工作量，减少备品、备件的消耗和降低漏钢率，为钢厂保产顺行提供保证。 2.方圆坯主机设备组成 攀钢方圆坯连铸机为1机6流。每流主机设备由1台结晶器、1套振动装置、1台电搅、1台夹持段段、3台导向辊组成以及1台自由辊组成。其辊列图如图1所示。 图1 方圆坯单流辊列图 3.夹持段的结构、功用 3.1夹持段的结构 夹持段主要由夹持段框架、内外弧辊子装配、左右侧辊子装配、上下定位装置以及冷却配管、润滑配管组成(图二所示)。其中夹持段框架采用一个整体的焊接件, 用螺栓将内外弧辊子装配,左右侧辊子装配用螺栓连接在框架固定位置即可,利用垫片进行对弧调节。在线上利用上下定位装置将夹持段固定于已经设定的支撑架上（主要结构组成如下表所示）。 图2 夹持段图片 铸坯规格： 200×200mm方坯；Φ200mm圆坯 夹持段规格： 方、圆坯各一台 基本圆弧半径： 方坯R10000 mm，圆坯R10004 mm 辊子直径： (120mm， 辊身长度： 内、外弧220 mm；左、右面120 mm 辊子排数： 4排 辊子型式： 自由辊 辊子冷却： 外部水冷 喷淋管型式： 竖管 喷嘴数量及型号/流： 方坯，4排，32只； 圆坯，4排，32只 表1 3.2夹持段主要功能 从结晶器拉出来的铸坯进入二次冷却区接受喷水冷却，此时铸坯坯壳很薄（约20mm）铸坯内部仍有高温钢水，由于钢水静压力的作用，如果铸坯外没有支承装置，坯壳就容易向外发生膨胀，形成鼓肚变形，发生漏钢。 夹持段的功能为：引导、支承从结晶器拉出的铸坯，防止铸坯坯壳在钢水静压力下产生鼓肚变形乃至漏钢；引导、支承引锭杆以便进行浇注和拉坯。 由于方圆坯连铸系统铸坯断面小，冶金长度较短（一般为6m），因此铸坯鼓肚变形不是主要矛盾。因此方圆坯连铸机在实际生产中对夹持段的要求为： ⑴在高温作用下有足够的强度和刚性； ⑵结构简单，便于维修、事故处理和对中、对弧调整； ⑶便于整体更换，便于机旁调整，以适应不同断面的铸坯； ⑷为加强对铸坯的冷却，在加持段上要求装有冷却装置且喷嘴数量和布置要求合理，以便均匀冷却铸坯。 4、夹持段存在的缺陷分析 4.1夹持段对弧、对中质量低 夹持段由于设计因素，需要通过本体的螺栓来调节夹持段的方向。在更换后造成对中、对弧精度差；夹持段固定方式靠挂耳和螺栓，稳定性差，在生产过程中发生位移。造成生产中断。自投产以来产生停浇、漏钢、主机设备非周期下线等情况进行统计，并将统计情况绘制表（如表二所示）。 项目 频数 结晶器 非周期下线 92% 漏钢 40% 停浇 3% 其他 5% 表二 主要事故情况统计表 4.2在线使用过程中产生的弧度误差分析 铸坯从结晶器拉出后，夹持段对带液心的铸坯进行支承、导向、冷却，铸坯表面温度800℃左右。所以，夹持段一直处于高温、潮湿的环境当中，工作环境相当恶劣，各导辊与铸坯成线接触，如果夹持段离线对中、对弧较差或设备在线与铸流中心线、弧度接口误差较大，铸流导向段导辊与铸坯接触不均匀，容易出现局部磨损、轴承破损等故障，使设备状态快速恶化最终影响到生产。 由此可见方圆坯连铸机的主机设备使用寿命与流道弧度息息相关，铸坯的质量又与弧度密不可分。夹持段的在线对中、接口弧度（对弧）超标，将导致整个流道弧度精度下降。铸坯容易出现鼓肚变形等质量缺陷，超标严重时便会发生漏钢等设备事故。因此夹持段要想具有最佳的工作状态，精确的弧度连接是关键问题。 4.3.夹持段在线发生变化的主要原因的