连铸机扇形段远程自动调节辊缝的液压系统及其控制方案的分析_百(精)

・专题综述・收稿日期:2006-02-23; 修订日期:2006-04-11作者简介:谷振云(1940- , 男, 西安重型机械研究所研究员级高级工程师。

连铸机扇形段远程自动调节辊缝的液压系统及其控制方案的分析谷振云, 李生斌(西安重型机械研究所, 陕西西安710032摘要:分析了近年来从国外引进的板坯连铸机采用液压电气控制实现扇形段辊缝自动调节的基本工作要求, 液压控制原理及各控制方案的特点。

开关阀的控制方式已成功用于西安重型机械研究所设计制造的攀钢2#大方坯连铸机的轻压下系统。

关键词:辊缝; 自动调节; 轻压下; 液压控制中图分类号:TF77711文献标识码:A :1001- -05Analysis of the control of CCMroll gap adjustingGU Zhen 2yun , L I Sheng 2bin(Xi πan Heavy Machinery Research Institute , Xi πan 710032, ChinaAbstract :The basic requirement , hydraulic control mechanism and features of various solutions of CCM se g 2ment automatic roll gap adjusting hydraulic system introduced from abroad are discussed. The on 2off valve control has been successfullyapplied to the 2#bloom caster soft 2reduction system in PanSteel. K ey w ords :roll gap ; automatic adjusting ; soft 2reduction ; hydraulic control1概述上世纪90年代中末期, 欧洲的德马克、奥钢联以及意大利的达涅利等公司先后开发和研制成功了采用液压电气控制实现板坯连铸机扇形段远程自动调节辊缝的新技术, 这一技术的成功应用也使扇形段对铸坯的动态轻压下成为可能, 目前它已作为一项成熟技术广泛应用于世界各地许多冶金厂的连铸机设备中。

板坯连铸机扇形段装配辊子对弧方法分析摘要在连铸生产的过程中，扇形段对中对板坯的质量有着重要的影响，在不同的阶段有着不同的对弧方式，本文就板坯连铸机扇形段装配辊子对弧方法进行分析。

关键词板坯；连铸机；扇形段；对弧方法前言随着钢铁行业的迅猛发展，连铸机在炼钢生产过程中的作用就显得十分的重要，在连铸生产的过程中设备参数是一项十分重要的内容，扇形段配棍对弧对板坯的生产有着重要的作用。

因此，在对弧的过程中我们要严格按照相关的标准要求进行操作，保证设备运行正常。

1 双流不同断面板坯连铸机的设计特点辊列设计是板坯连铸机总体设计的核心，其优劣直接影响到铸坯的质量，已成为衡量连铸机设计水平高低的重要标志之一。

而直弧形连铸机作为现代化板坯连铸机的主要机型，能够减少钢液中的夹杂物在内弧侧的富集、铜板易于加工修复、更适宜于生产高质量钢种等主要特点，近年来在板坯连铸生产领域已逐步取代了弧形连铸机，其辊列主要由一次冷却的结晶器和二次冷却的夹持导向辊组成，可划分为垂直区（含结晶器）、弯曲区、圆弧区、矫直区和水平区[1]。

随着高效连铸技术的推广应用，使得铸坯的弯曲与矫直都是在未完全凝固状态下进行的。

为降低铸坯内裂纹产生的倾向，必须把铸坯在整个弯曲区或矫直区产生的弯曲应变或矫直应变控制在许用应变范围内（[ε]弯或矫=0.2%），以确保铸坯在整个辊列上坯壳内凝固界面处的总变形率（鼓肚应变、辊子不对中应变和坯壳内弯曲或矫直应变之和）小于许用值[ε]总=0.5%。

所谓连续弯曲和连续矫直，是指弯曲区和矫直区的辊子分别沿着一条给定的连续弯曲和连续矫直曲线布置。

设铸机的基本半径为R0，铸坯通过弯曲区时，曲率由0连续均匀变化到1/R0，在弧形区曲率保持1/R0不变，通过矫直区时，曲率又由1/R0连续均匀变化到0。

即在连续弯曲或连续矫直过程中，铸坯的弯曲应变速率或矫直应变速率是相等的。

但在弯曲和矫直区任一点处，因相邻半径变化很小，应变量可视为0，进而避免了高温坯壳因弯曲或矫直变形过大而产生的内裂。

带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统是现代钢铁生产中的重要设备之一，它能够对带钢进行精确的轧制加工，确保产品质量的稳定和一致。

本文将介绍带钢冷连轧机组中自动辊缝控制系统的工作原理、特点和应用前景。

一、工作原理带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统主要由传感器、数据采集系统、控制算法和执行机构等组成。

在设备运行过程中，传感器采集到带钢的各项物理参数，如温度、厚度、张力等，然后将这些数据传输至数据采集系统进行处理和分析。

控制算法根据这些数据和预设的轧制参数，计算出最佳的辊缝尺寸和调整方案，并将调整指令发送给执行机构，使得辊缝能够按照预设的轧制参数进行自动调整，以保证带钢的轧制质量。

二、特点1. 精准调整：自动辊缝控制系统能够实时监测带钢的各项物理参数，并根据轧制要求进行精确的辊缝调整，确保产品的尺寸和质量达到设计要求。

2. 高效运行：自动辊缝控制系统能够实现快速的辊缝调整，并且能够根据不同轧制要求进行自动切换，提高了设备的运行效率和生产能力。

3. 自适应性强：自动辊缝控制系统能够根据带钢的不同规格和轧制要求进行智能调整，具有很强的自适应性，能够适应多种轧制工艺和产品要求。

4. 可靠稳定：自动辊缝控制系统采用先进的传感器和控制算法，能够实现高精度的辊缝调整，并且保持设备的稳定运行，确保产品质量和设备安全。

三、应用前景自动辊缝控制系统在带钢冷连轧机组中具有广阔的应用前景。

随着钢铁行业的不断发展和需求的增加，对带钢产品质量和生产效率的要求也越来越高，自动辊缝控制系统能够满足这一需求，提高轧制质量和生产效率，降低生产成本，具有广泛的市场前景和应用前景。

在今后的发展中，随着自动化技术和智能控制技术的不断进步，带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统将会更加智能化、精准化和稳定化，进一步提高设备的自动化水平和智能化程度，为钢铁行业的发展做出更大的贡献。

连铸机电气自动化控制系统的设计与研究的开题报告一、选题背景在钢铁冶金工业中，连铸机是重要的铸造设备。

在整个生产过程中，连铸机电气自动化控制系统起到了至关重要的作用。

随着技术的不断发展和需求的不断增长，传统的连铸机电气自动化控制系统已经难以满足现代化工业的生产要求，因此需要对其进行改进和优化，以提高连铸机的生产效率和质量。

本课题旨在通过对连铸机电气自动化控制系统的设计和研究，开发出一种性能更加优异的系统架构，同时实现对连铸机生产过程的良好控制，并进一步提高连铸机的生产效率和质量。

二、研究目的本项目的主要研究目的如下：1. 对现有的连铸机电气自动化控制系统进行分析和优化，找出其中存在的问题和不足，提出改进措施；2. 综合运用现代化的控制技术，设计一套高效、稳定、可靠、易操作的连铸机电气自动化控制系统，并通过实验验证其性能；3. 针对不同的生产要求和现场实际情况，制定相应的控制策略和参数设置，以实现对连铸机生产过程的良好控制；4. 提高连铸机的生产效率和质量，降低生产成本，推动我国钢铁冶金工业的现代化进程。

三、研究内容本研究内容主要包括以下几个方面：1. 连铸机电气自动化控制系统现状分析：对连铸机电气自动化控制系统进行全面分析，找出其中存在的问题和不足。

2. 连铸机电气自动化控制系统设计：根据需求，设计一套高效、稳定、可靠、易操作的连铸机电气自动化控制系统。

3. 连铸机电气自动化控制系统实现：利用现代化的控制技术和计算机技术，实现连铸机电气自动化控制系统的功能和特性。

4. 实验验证：利用该控制系统对连铸机进行实验验证，测试其性能表现，并进行数据分析和处理。

5. 控制策略和参数设置：针对不同的生产要求和现场实际情况，制定相应的控制策略和参数设置，以实现对连铸机生产过程的良好控制。

四、研究方法本研究将采用以下方法：1. 文献研究法：通过查阅相关的文献资料，全面了解各种连铸机电气自动化控制系统的优缺点，为本研究提供先验知识基础。

影响大板坯连铸机扇形段寿命的原因分析及对策摘要：为了提高扇形段在线使用寿命，提高连铸机功能精度和产品质量，通过分析影响大板坯连铸机使用寿命的原因，例如扇形段驱动辊开口度变大、扇形段驱动辊限位螺栓切断、扇形段辊缝超差大等问题，并通过一系列的优化改进解决了上述问题，结果表明：影响连铸机使用寿命的原因很多，只要找出主要关键原因并解决，就能很好地提高连铸机的使用寿命，提高铸坯的质量。

关键词：连铸机；开口度；3D通讯线缆；寿命1前言某厂有2台2机2流直弧形多点弯曲多点矫直板坯连铸机，铸坯厚度200mm,预留180mm。

铸坯宽度900-1650mm，共有11个扇形段，1-7为弯曲矫直段，8到11为水平段，设计年生产能力300万吨，设计单位西重所冶金长度25m 设计拉速0.9-1.25m/min。

采用结晶器液面自动控制、结晶器、扇形段远程自动辊缝调节、喷嘴3D自动调节、动态二冷配水以及动态轻压下等国际先进技术，充分实现高效、可靠生产高品质特厚板坯。

连铸机的功能精度保持和设备的稳定性直接影响到产品产量和质量，通过多年的扇形段维护，发现影响扇形段下线原因有很多种，可以通过原因分析，设备优化改进，以提高扇形段功能精度和设备稳定性，为此本文针对大板坯连铸机扇形段工作原理进行了较系统的研究，对其存在的开口度、万向联轴器等问题进行了优化改进，确保了该公司铸机的正常运行，延长扇形段在线使用时间。

2扇形段开口度超差的原因分析2.1它是影响钢坯质量的关键参数之一。

在扇形截面的制备过程中，通过调整辊缝值来实现扇形截面的开度。

造成这种差异的主要原因有:(1)在风机段计数器上测量风机段轧辊间隙值时，处于水平状态。

上线后，在非水平状态下会出现下翘现象，使上线辊缝值与离线预制辊缝值一致值出现偏差；(2)扇形内外框拉拔钢受热应力影响并产生变形；(3)三段辊的表面磨损使开度发生变化；(4)三段滚子轴承使用一段时间后，间隙增大，开度变化；(5)三段辊的表面积、炉渣和水垢影响严重开环的准确；(6)三段辊加热冷却不均匀，导致柔性变形，影响开孔精度。

带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统
带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统是一种关键的设备，用于控制机组的辊缝宽度，确保带钢的加工质量和生产效率。

这个自动控制系统主要由以下几个部分组成：控制台、传感器、执行机构和控制算
法。

控制台是整个系统的核心，操作人员通过它来设定辊缝的宽度。

控制台通常配有触摸
屏和键盘，操作简单方便。

通过控制台，操作人员可以设定理想的辊缝宽度，并监控机组
的工作状态。

传感器是控制系统的重要组成部分，用于实时地测量辊缝的宽度。

常见的传感器有压
力传感器、位移传感器和光电传感器。

传感器将辊缝宽度的测量结果发送给控制台，控制
台根据测量结果来调整辊缝的宽度。

执行机构是实现辊缝宽度调整的关键部件，它通常由电动机和减速器组成。

执行机构
根据控制台发送的指令，调整辊缝的宽度。

辊缝宽度的调整是通过电动机带动辊缝的左右
移动来实现的。

控制算法是自动辊缝控制系统的核心技术。

它根据传感器测量的辊缝宽度和控制台设
定的目标宽度，计算出辊缝宽度的调整量，然后发送给执行机构。

控制算法通常采用反馈
控制的方法，通过实时地监测辊缝宽度的偏差，来调整执行机构的控制信号，使得辊缝的
宽度能够稳定地保持在目标值附近。

自动辊缝控制系统的目标是提高带钢的加工质量和生产效率。

通过实时地控制辊缝的
宽度，可以保证带钢的尺寸精度和表面质量。

自动控制系统可以根据工艺参数和生产需求，自动调整辊缝的宽度，提高生产效率和产量。

连铸机电气自动化控制系统分析作为将炼钢及轧钢相连接的中间环节，连铸过程通过浇铸、冷凝以及切割等环节有效实现了液态钢到铸坯的转换，由此可见，连铸生产过程能否正常进行不仅会对炼钢生产过程带来影响，更会直接影响到轧钢质量及其成材率。

因此，如何进一步完善连铸技术，提高连铸机自动化控制水平对于带动冶金技术的发展具有十分重要的意义。

1连铸机电气自动化控制系统概述连铸工艺的应用，主要通过连铸装置，利用钢水铸造各种规格的钢坯，同时也可参与到炼钢与轧钢连接的中间环节。

因此，整个连铸生产过程是否顺利，除了影响炼钢生产任务顺利落实以外，也决定了轧钢的成材率及质量水平。

另外，连铸技术的发展也推动了冶金系统的优化，在优化产品结构方面起到积极作用，支持炼钢浇筑的自动化、连续性生产，是节约能源、提高成材率的重要技术保证。

在连铸机电气自动化控制系统中，包括智能仪表、交流传动装置以及各种元器件等，与PLC控制系统之间实现了数据交换，为现场测量、控制等提供主要参数；在铸流区域，主要用于选择板坯连铸机的运转方式，优化调节结晶器，控制扇形段的压力。

电气自动化控制系统的运行水平，将对板坯生产的质量产生直接影响，这也是较为重要的控制系统之一。

2连铸机电气自动化控制系统的设计与实现2.1系统的总体结构对于连铸机而言，其电气自动化控制系统主要包括了如下几个部分：各种电气元件、交流及传动相关装置以及智能化仪表等，此类设备同PLC控制系统之间发生数据交换，为现场进行测量参数的提供，并对控制参数进行接收。

为方便系统软、硬件结构的设计，本文以功能为依据将方坯连铸机的电气控制系统分为如下五大部分：平台控制部分、铸流控制部分、后区控制部分、液压及润滑部分、仪表控制部分。

2.2集散控制系统1）分散过程的控制此部分主要包括了如下几个方面：铸流、仪表、切割、公用及出坯区PLC及连铸生产线相关控制站、测控装置以及智能调节器等。

其中，每台PLC负责对某区被控对象进行控制，且各控制器间可借助于信号的传递实现内部的联锁、响应及发令等过程的实现，还可借助于上位机经数据总线实现通信过程。

板坯连铸机软压下控制系统的研究与应用本文介绍了板坯连铸机ASTC软压下的工艺，并在此基础上阐述了板坯连铸机软压下的控制方案及控制系统集成网络架构的解决方案，详述了其控制系统的设计特点和工作原理。

标签：软压下；控制系统；ASTC0 引言连铸机软压下技术是控制坯子液体流动凝结、缓解坯子中间偏析程度的一项特殊方法，在提高坯子整体质量、促进铸机产量效益和优化后面轧机生产过程等方面具有特别明显的先进性。

铸机拉矫机控制辊（包括自由辊和驱动辊）夹缝距离的控制技术，可实现压下辊的冷热压和夹缝的自动控制，还有二级模型精确追踪坯子的冷、热态的实际状态，来实现对坯子凝固节点的实时软压下。

1 铸机ASTC软压工艺设备（1）软压下工艺。

我们讲的ASTC就是通过追踪钢液中心且精准确定核心区域的基准控制自由棍和驱动辊的压下位置，从结晶器方向压挤化学成分超标的钢水芯，让钢液相对流动，在钢坯里再次调配，来起到降低坯子内部偏析和降低密度的目的。

另外，也能通过补偿沿坯子核心线因凝结造成的缩孔和空间，从接近钢水芯凝固末端的地方，通过调节铸坯厚度去实现软压下过程。

（2）软压下设备。

ASTC扇形段压下辊缝调节技术，会达到扇型段辊缝的自动调节。

使用在板坯连铸机曲形扇形段、拉直扇形段和平面扇形段使用带有液压辊缝调节技术的扇形段，并辅以随时调节作用的二冷模型精确追踪坯子的冷热调节进程，再利用所开发的软压下模型，从而对铸坯凝固终点的即时软压下。

ASTC软压下具有液压辊缝控制技术的扇形段，其液压系统由四个液压缸构成。

为了实现精确定位，每一个液压缸配备一个能够高速响应电磁阀，液压缸运动速度的降低是靠一个直径为0.8mm的阻尼孔完成的。

液压缸的运动速度约1mm/S电磁阀有三个位置，通过控制阀芯的不同位置来完成辊缝增加、减小和保持的动作。

同时，每一个液压缸配备一个内置的磁致伸缩式的位置传感器，它的线性和绝对位置可达到5μm的精度，其主要功能就是通过采集每个液压缸位移值来计算出，扇型段四个点（四个角）的辊缝值。

连铸机设备液压系统常见问题和建议摘要：本文针对连铸机设备液压系统中的常见问题进行了分析，并提出了相应的维护与保养建议。

通过案例分析，探讨了问题的解决方案及实际效果。

关键字：连铸机设备；液压系统；常见问题；维护保养引言连铸机设备是冶金工业中重要的设备之一，其液压系统在设备运行中发挥着关键作用。

然而，在实际运行过程中，液压系统可能会出现各种问题，影响设备的正常运行。

因此，本文将分析连铸机设备液压系统的常见问题，并提出相应的维护保养建议。

1.连铸机设备液压系统常见问题1.1 液压油泄漏液压油泄漏是液压系统常见问题，原因包括接头松动和密封件损坏。

泄漏会影响系统性能，降低设备可靠性。

为了防止液压油泄漏，应定期检查接头紧固情况，更换损坏的密封件，正确安装各部件，定期检查油位和油质，遵循设备制造商的指南，以及使用液压监测设备进行在线监测。

通过这些措施，可以降低液压油泄漏风险，提高系统可靠性，保证设备正常运行。

1.2 液压泵及马达故障液压泵和马达是连铸机设备液压系统的核心部件，其故障会导致系统失效，严重影响设备的正常运行和生产效率。

故障原因包括磨损、污染、过热、过载等。

为避免故障，应定期检查液压泵和马达的工作状态，并进行必要的维护保养。

关键措施包括保持液压油清洁，监测液压系统的工作压力和温度，定期检查液压泵和马达的磨损情况并进行润滑，避免长时间空载运行，增强操作人员的培训和管理，以及对液压泵和马达进行定期维护保养。

通过这些措施，可以有效预防液压泵和马达故障，降低设备故障率，提高连铸机设备的运行效率和安全性，同时延长设备使用寿命，降低维修成本。

1.3 液压缸及活塞杆磨损液压缸和活塞杆是连铸机设备液压系统中承受较大压力的部件，长时间运行容易出现磨损，从而导致系统稳定性下降，影响生产效率。

为了延长液压缸和活塞杆的使用寿命，提高设备运行效率，应定期检查磨损情况、保持液压油清洁、采用高质量的密封件和导向环、进行润滑保养、以及加强操作人员培训和管理。

厚板连铸大压下扇形段液压系统设计与控制乔建基;沈轶奇【摘要】为了满足厚板连铸大压下扇形段工艺要求,实现大压下扇形段高精度辊缝调节功能,开发出一套同时具有大压下和轻压下功能的液压系统.该液压系统采用三通伺服阀控制液压缸的形式调节扇形段辊缝,背压腔压力采用比例减压阀控制,实现大压下与轻压下功能切换.从节能角度确定了液压动力元件参数,对主要元件进行计算分析,建立辊缝系统的控制模型.利用MATLAB仿真软件对辊缝系统模型进行了动态仿真分析,得出了相关评价指标.最后结合设备结构,通过相关计算及补偿,取得了较好的辊缝精度控制效果.【期刊名称】《宝钢技术》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】7页(P67-73)【关键词】厚板连铸;大压下扇形段;液压系统;辊缝精度【作者】乔建基;沈轶奇【作者单位】宝钢工程技术集团有限公司,上海201999;宝钢工程技术集团有限公司,上海201999【正文语种】中文【中图分类】TG3351 概述随着客户对产品质量要求越来越高,钢厂对生产工艺及其设备性能提出新的要求。

生产实践证明,连铸轻压下技术可以有效地解决铸坯内部中心偏析的问题,但对于厚板铸坯内部疏松与缩孔的问题却收效甚微[1]。

为了解决厚板连铸铸坯内部疏松与缩孔的问题,对炼钢厂现有的厚板坯连铸机实施技术改造,在水平段配置1台具有铸—轧功能的大压下扇形段。

在铸坯液芯凝固末端,对热铸坯施加10 mm以上的厚度压下量,使中心疏松与缩孔在其形成阶段就被压合,从而消除该缺陷,以此来提升轧制钢材的机械性能,保证板材的质量。

大压下扇形段结构示意图如图1所示。

大压下扇形段由1对大直径辊(大压下辊)+4对小直径辊组成扇形段辊系,大压下生产模式时,位于上框架上的大压下辊,通过入口夹紧缸的动作,在上框架的带动下,实现向下的压下;位于下框架上的大压下辊,通过在水平方向布置的两个水平油缸操作,推动斜楔滑块上升,从而顶升大压下辊向上移动,以此实现上、下框架上的1对大压下辊一起对铸坯进行挤压,完成大压下工艺的操作,出口侧夹紧缸跟随铸坯减薄压下,保持辊缝[2]。

浅谈连铸机扇形段故障处理摘要：扇形段的故障一直扰乱板坯连铸机的正常生产，经常出现扇形段架的非计划停工，严重影响了产品质量的稳定性，在一定程度上限制了生产水平。

为此，本文先是对板坯连铸机情况进行了详细的分析，接着系统阐述了影响扇形段故障的根本原因，最后对板坯扇形段故障分析及控制措施做出了全面的剖析，希望可以为板坯连铸机的稳定运行有所帮助。

关键词：板坯连铸机；扇形段；根本原因引言：连铸机扇形段是在结晶器内钢水一次冷却形成的薄壁高温板坯，进入二次冷却时，支撑、引导、弯曲和矫直板坯流动方向的装置。

连铸机的扇形段对板坯质量和形状的内部缺陷有显著影响，在现代有效连铸生产实践中，板坯连铸机的维修成本和维修时间主要由管片的正常使用寿命决定，扇形段寿命通常根据在线使用寿命或多余钢材的数量来估计。

1.板坯连铸机情况分析连铸机扇形段的主要构造特征：一是辊系结构为小辊，密排通轴三个节辊；二是液压、轴承、防冻发动机冷却液、气路通过快速接头和扇形连接，拆装方便。

三是通过驱动辊子由液压缸上升，通过扇形内外圆弧由四个液压缸上升；四是托辊系统冷却，通过滚动轴承外冷却和托辊内冷却，通过旋转接头连接；五是良好的辊道应用技术；六是在扇状段上应用了软夹紧、动态轻夯下等技术；七是采用智能扇状段控制技术等[1]。

随着板坯产量的增加和板坯连铸机段的使用和管理上生产变体的多样化，暴露出一些影响连铸机正常生产和产品质量的缺陷，段体本身寿命较短，维护设备备件的成本很高。

经过研究探索，相关工作人员采取有效措施解决了设备冲击问题，使用部门的在线使用时间和实际通过率都有了很大的提高。

1.影响扇形段寿命的原因分析连铸机生产初期，经过试产试验，连铸机部门设备使用维护不理想，因设备本身原因多次停产，因多种原因被迫更换扇形段较为频繁，更换的主要原因是在规定使用寿命内更换和轧辊磨损超标、托辊轴承座泄漏、托辊不转、压区跑偏报警、片材跑偏超标、连杆、拉杆等机械损坏，驱动辊筒轴颈螺栓损坏漏油、万向节严重漏水、漏钢、横堵等。