小方坯连铸机振动装置支撑梁的设计与分析_赵勋亚(1)

图2主框架故障因素柱腐蚀变形槽磨损上辊升降上辊装偏重装板二次减速机缸接头油缸图3二次减速机导致上辊偏重山西冶金SHANXI METALLURGY Total 187No.5，2020DOI:10.16525/14-1167/tf.2020.05.35总第187期2020年第5期小方坯连铸拉矫机的维修保养及改进实践范世超，李志敏，刘列喜（芜湖新兴铸管有限责任公司炼钢厂，安徽芜湖241000）摘要：介绍了炼钢厂小方坯连铸拉矫机的使用维护经验，总结了使用过程中存在的问题，进而设计改进拉矫机的压下方式、传动装置、冷却水系统、油气润滑系统，提高了设备使用寿命，降低了维护难度。

关键词：小方坯连铸机拉矫机传动冷却润滑中图分类号：TF777文献标识码：A文章编号：1672-1152（2020）05-0089-03收稿日期：2020-05-27第一作者简介：范世超（1987—），男，河北省邯郸市武安人，芜湖兴铸管炼钢部设备工程师，2012年、2013年芜湖新兴铸管有限责任公司炼钢厂（以下简称炼钢厂）相继投产2号R 为9m 十机十流直弧形连铸机、1号R 为9m 十机十流全弧型连铸机。

其中1号机每流3台拉矫机、2号机每流4台拉矫机，共计70台。

随着设备老化，2018下半年—2019年上半年度共更换维修拉矫机84台次，购置辊子、油缸、电机及减速机等备件费用约300余万元，维修工劳动强度增加，因拉矫机问题也影响了设备综合作业率。

因此稳定检维修质量、提高使用寿命成为炼钢厂迫切解决的问题。

1原因分析分析一年内更换拉矫机占比：油缸漏油15台次，占比17.8%；减速机故障24台次，占比28.6%；辊子磨损跑偏19台次，占比22.6%；辊子轴承损坏26台次，占比30.9%。

现结合损坏故障部位的设备结构，对其进行深层次分析。

拉矫机结构如图1所示。

拉矫机上辊压下抬升沿主框架导柱导槽运行，随着使用年限的增长，主框架产生腐蚀、铸坯烘烤热变形、导槽磨损的问题；又因维修工为便于更换辊子方便，用千斤顶撑开立柱，也导致立柱不可逆地形变，从上部底座和主框架安装后定位销无法复位可以说明，如图2所示。

小方坯高速连铸关键技术研究摘要：本文例举有关拉坯速度的计算公式，即断面拉速、宽厚比拉速与拉速最大值。

重点探讨高速铸坯的关键技术，优化结晶器、喷嘴布置、二冷技术等。

以供参考。

关键词：方坯；高速连铸；结晶器引言：高速连铸是在保持快拉速的条件下，实现正常铸坯生产，并确保成品质量不受干扰。

拉速调整为调控连铸技术的关键参数，其关系到结晶器和坯壳之间的作用力，拉速提高后，会加剧钢液变化，增强摩擦阻力，引发漏钢。

一、拉坯相关速度计算表达式其一是铸坯断面的拉速公式：式中，L表示铸坯断面的周长（mm）；F是铸坯断面的面积（mm2）；K是指断面形状的速度系数（）。

其二是铸坯宽厚比的拉速。

小方坯自身厚度会干扰到作业的速率，再加上宽度参数也偏大，需整合两项参数，得出拉速。

所用表达式如下：式中，D是指铸坯的厚度（mm）；f是系数（）。

其三是拉坯的最快速度值。

制约拉速的根因一般为结晶装置下口坯壳对应安全厚度，换言之为坯壳厚度参数的最小值。

在小断面的铸坯中，壳体安全厚度区间是，而在大断面铸坯中，厚度需超过。

基于凝固定律：/其中，K凝是指凝固系数（）；综合K凝取值范围在之间。

最大拉速的计算公式如下：式中，Vmax 是指最大拉速；Lm表示结晶装置的有效长度；Km是指钢液的凝固系数；代表坯壳厚度的最大值。

二、小方坯高速连铸的技术探讨（一）结晶器设计结晶器在此作业中的功能为让钢液快速冷却凝固，形成质地均匀、厚度适宜的坯壳。

以热传情况来看，结晶器中不同热阻实际占比分别是：坯壳；气隙；壁；壁和冷却水界面。

通过数据对比可看出，气隙热阻相对关键。

为达到高速拉坯的要求，需保证坯壳厚度，所以需把内部气隙控制在最小，保障总体传热效果，加大坯壳厚度。

1.锥度设计为满足铸坯收缩与结晶体的变形情况，通常锥度需根据钢液自身凝固收缩情况确定，有效控制气隙厚度，优化冷却效果，加快拉胚速率，保障成品质量。

考虑到单一倒锥度模式下，无法有效面积满足凝固收缩，特别在高速作业条件下。

小方坯连铸机结晶器振动液压系统优化王曲业;涂晨;张小勇【摘要】介绍了小方坯连铸机结晶器振动液压系统存在的跳振、油温过高和压力冲击大等问题,通过分析结晶器液压系统原理,探究故障产生因素,提出解决方案.重点采用理论计算、AMEsim数值仿真,从泵、溢流阀、负载的流量匹配和压力匹配角度,分析恒压变量泵不能有效变量、液压油经溢流阀溢流、油液温度不可控的原因,提出增加蓄能器,减小泵排量方案,并得出泵最大排量和各参数设置合理值.将改进方案在9#小方坯连铸机上应用,生产运行实践证明改进优化成效显著,可推广应用.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2016(000)010【总页数】4页(P148-151)【关键词】小方坯连铸机;结晶器;振动;液压系统【作者】王曲业;涂晨;张小勇【作者单位】江苏沙钢集团有限公司,江苏张家港215625;韶关液压件厂有限公司,广东韶关512027;韶关液压件厂有限公司,广东韶关512027【正文语种】中文【中图分类】TH137结晶器振动是连铸生产的关键控制工艺，液压伺服系统驱动的结晶器振动技术是当前最先进技术之一［1-3］。

某厂7#1×6流小方坯连铸机的结晶器振动采用该技术，可实现非正弦规律振动，振幅、频率等工艺参数在线无级调节。

该液压系统同时承担结晶器在线更换时设备的进出、锁紧及定位功能。

由于液压系统的设计缺陷及工况恶劣，技术人员难以近距离检查维护，存在运行不稳定、故障率高、恢复时间长等问题，针对这些不足，从设计选型、环境控制等方面进行改造优化，效果较好。

小方坯连铸结晶器液压系统包括主功能系统和循环过滤冷却系统，主功能系统实现结晶器的振动及结晶器的在线更换，循环过滤冷却系统滤除油液杂质和控制油液温度，保证主功能系统正常运行。

油源采用2台250 mL/ r轴向柱塞泵供油，一用一备，为6流结晶器液压元件供油。

每流采用1台结晶器振动缸、1台进出缸、4台锁紧缸和1台定位缸。

7机7流方坯连铸坯热送设计摘要：为响应国家的节能环保政策，炼钢连铸生产逐步向连续化、节能化、高效化方向发展。

九江萍钢炼钢厂积极探索连铸坯长距离热送工艺，在炼钢车间内拟建一台七机七流方坯连铸机，实现一座转炉对一台连铸机，一台连铸机对一台棒材轧机的全流程生产模式。

本文重点介绍了连铸坯热送装置的设计及其生产运行后的效果。

关键词：小方坯连铸；热送设计；辊道；弧形辊道；前言九江萍钢炼钢厂积极探索连铸坯长距离热送工艺，在炼钢车间内拟建一台七机七流方坯连铸机。

实现一座转炉对一台连铸机，一台连铸机对一台棒材轧机的全流程生产模式。

根据用户要求，该方坯连铸机年最大生产能力为200×104t合格连铸坯，要求除非特殊情况，否则连铸坯需百分之百热送至棒材轧机线。

我公司以工程总承包的方式承接该连铸机工程后，与用户精诚合作，精心组织设计，为满足用户要求积极寻求经济合理的热送工艺，从设计、制造、安装、生产调试，历经半年多时间，该工程于2018年7月初顺利建成投产。

1.铸坯热送厂房条件及布置方案根据用户提供的厂房条件，连铸机布置在现有连铸车间厂房柱2~3柱之间，连铸车间主要由四跨厂房组成。

在连铸机布置位置确定后发现连铸坯出坯方向与棒材轧机生产线轧件运行方向是一致的，但两者中心线不在一条线上而是平行关系。

连铸机出坯中心线与棒材轧机中心线平行距离L1=165.5m，连铸机出坯辊道末辊中心线与棒材轧机蓄热式步进加热炉中心线距离L2=67m。

采用辊道运输的方式最为经济合理，热送辊道的布置需要考虑如何避让两个厂房的厂房柱，途径厂房外露天的部分还不能影响厂内道路正常通行，为了减少场地占用及满足后工序需求，连铸坯需实现单根逐一热送，通过布置方案的比较，最终得出一个相对合理的连铸坯热送路线，如图1所示。

图1 连铸坯热送布置图1—出坯辊道；2—热送辊道；3—铸坯在线称重装置；4—入炉辊道；5—固定挡板；6—蓄热式步进加热炉2.新建连铸车间的生产情况表1：连铸机生产能力表现有冶炼条件为转炉2座，转炉的公称容量120t，转炉的平均出钢量130t/炉，最大出钢量145t、炉，平均冶炼周期为32~35min。

连铸小方坯缺陷产生机理及预防措施刘营（线材事业部）1方坯缺陷种类与产生机理小方坯的缺陷分内部缺陷和外部缺陷。

小方坯的内部缺陷有内裂、缩孔、中心疏松、中心夹杂、（或中心夹渣）皮下气泡。

小方坯的外部缺陷有横裂，纵裂、角裂、接痕、脱方、扭曲等。

小方坯的外部缺陷都表现在小方坯的表面。

钢液进入结晶器以后，首先与结晶器壁接触，激冷产生激冷层，由于激冷层冷却强度大，形成了基本无选份结晶的细等轴晶粒，细等轴晶粒的特点是成份均匀一致，晶粒细小，机械性能优越。

激冷层形成后，由于体积收缩，坯壳将与结晶器内壁形成缝隙，由于缝隙的产生，气体和保护渣进入，并充满。

由于在热传递中增加了空隙和保护渣层的传热过程，使得整个结晶冷却过程变缓，冷却最佳的是垂直于结晶器方向，由于冷却（传热）减缓，使其选份结晶成为可能，并成为结晶的主要形式，随时间推移，结晶最为优越的是垂直于结晶器表面的方向结晶，形成柱状晶的主干。

在垂直于主干的方向形成次生的柱状晶，在分支的垂直方向又生产出了三次柱状晶，直到次生和三次柱状晶充分生长填满整个空隙，这样就在每个柱状晶前沿，由于选份结晶的结果，聚集了许多夹杂（SiO2、Al2O3、MnO、S、P、〔N〕、〔O〕、〔H〕），在整个结晶过程中伴随着热的散失和温降，并聚集了大量的夹杂，具备了同时结晶的条件，这时将在小方坯中心，最后瞬间凝固，形成了粗大的等细晶带，由于粗大的等细晶互相之间相互支撑，使其铸坯中心较为疏松，若这时二冷水配用不当，液体钢水不能充分充填，将产生中心疏松以及缩孔。

由于柱状晶间也存在着大量富集结晶而滞留的夹杂，使得柱状晶之间的结合力或强度不足，当二冷水冷却不均时，将产生柱状晶间拉裂，产生裂纹（内裂）。

2铸坯质量的影响因素2.1结晶器软水水质连铸结晶器被称为连铸设备的“心脏”，那么结晶器软水喻为连铸机的血液，由此可见，结晶器软水水质对连铸的重要性，结晶器软水的水质对连铸的影响表现为四方面：一是结晶器软水水质，不达标的结结晶器软水，必然导致软水管道和结晶器水缝结垢，使其原设计结晶器的冷却强度达不到要求，结晶器带走的热量减少，铸坯整个结晶过程发生了变化。

ROKOP连铸机振动台减速机偏心装配设计思路构架摘要：随着我国社会水平的提升，经济步伐的推进，我国的钢铁事业也在此过程中得到了较大程度的发展。

其中，连铸机是炼钢过程中非常重要的一个设备。

在本文中，将就ROKOP连铸机振动台减速机偏心装配设计思路进行一定的研究与分析。

关键词：ROKOP连铸机；振动台减速机；偏心装配设计1 引言连铸机是现今钢铁企业生产过程中非常重要的设备类型，其具有着以下特点：第一，其采用定径水口，能够以敞开方式实现浇筑；第二，该设备关键零件能够在线快速更换；第三，结晶器实现液面控制；第四，结晶器冷却水具有着高水压、高流速以及大水量的自动调节特征；第五，二冷段分三区冷却，具有着水量大、水压高以及冷却段长等特点，能够随拉速自动调节；第六，能够实现铸坯直接热送工艺。

可以说，正是这部分特点的存在使其在现今企业生产中得到了较为广泛的运用。

但是在实际生产过程中，不可避免的会发生故障需要维修，对此，我们以一个实例对ROKOP连铸机振动台的装配设计进行一定的研究。

2 案例概况我国南部某炼钢厂，其在2002、2003年投产两台ROKOP小方坯连铸坯机，在初期的设计中，其振动台减速机偏心套装配以及偏心轴为钩头键联接方式，在实际应用过程中，在经过对此的拆卸以及安装之后其钩头键非常容易因为过于松动而出现退出现象，并因此导致停振以及偏振情况的出现，非常有可能因此引起漏钢以及断流等生产事故。

为了能够对该项问题进行较好的解决、保障企业的正常生产，就需要我们在对原有装配设计存在缺陷进行把握的基础上对其进行积极的改进。

3 原装配缺陷在该振动台减速机原有设计中，其钩头键同偏心套以及偏心轴装配，在实际应用中主要依靠其上下两个平面的急紧对扭力进行传递，在这种传递方式下，设备在进行多次拆、装之后则会使偏心套内孔键槽同钩头键之间接触面积小于70%，并因此情况使两者之间因为产生摩擦力的不够而出现联接失效的情况。

根据该钩头键容易出现松动的情况，我们在对设备进行维修时所采取的方式仅仅是对钩头键以点焊的方式进行固定，在每次对其进行调整、对偏心套进行更换时必须对其进行隔断、必须对偏心轴进行更换才能够保障生产的稳定运行，并因此出现了减速机偏心轴更换过于频繁的情况，不仅会加大维修成本，对于检修工作量来说也是一种较大的提升，需要经常对其进行维修。

结晶器液压振动机构在方圆坯连铸机上的应用赵冠夫马传庆刘金玲范夕荣梁建国(特殊钢厂)摘要:为了提升产品质量,满足生产高附加值、高技术含量的钢种要求,在方圆坯连铸机改造过程中采用国产结晶器液压振动装置,使用后铸坯振痕深度、产品低倍组织明显改善,设备可靠性大幅提升,检修更换频度大大降低。

关键词:结晶器液压振动方圆坯铸坯0引言结晶器振动装置是连铸机的核心设备,运行状况好坏将直接影响到铸机的正常生产及产品质量。

实践证明,振痕的深浅是影响产品质量的主要因素之一,其形成因素与实际生产中所选择的振动工艺参数有关,如负滑动时间、正滑动时间及负滑动率等。

结晶器采用不同的振动方式,会有不同的振动效果,对铸坯表面质量的影响也不一样。

在高速浇注的情况下,提高振动颇率,降低负滑动时间是提高拉速减少振痕的有效工艺措施。

1原结晶器振动机构状况及存在的问题特殊钢厂二连铸车间2#连铸机自2002年建成投产以来,结晶器振动装置一直采用四偏心结构,通过偏心轴来实现由回转运动转变为上下往复运动,并通过偏心量的不同实现仿弧运动。

因长期使用,各部件尺寸精度都不同程度的发生了一定的变化,经常出现偏振、停振等一系列故障,且原用机械振动台的振动曲线、各种参数不能随意调节,已不能满足当前高效连铸的实际生产的要求,给产品产量和质量造成很大影响,因此采用结晶器液压振动机构可实现振动参数的在线动态调整与优化。

2结晶器液压振动机构技术特点结晶器振动装置采用液压驱动,有效减少了铸坯与结晶器铜管间的摩擦力,从而提高铸坯表面质作者简介:赵冠夫(1982-),男,2006年7月毕业于安徽工业大学钢铁冶金专业。

助理工程师,主要从事生产监督和技术管理工作。

量;便于在浇铸过程中随时调节振动参数,其中包括振动行程和振动频率,均可根据浇铸条件实现适时动态调节,以确保获得最佳振动参数。

此外,液压振动装置大大减少了设备的维护量,提高作业率,连铸过程中的事故发生频率明显减少;采用高频小幅振动(最高可达360L/m i n)可有效减小振痕深度,这些特点能够充分满足整个连铸工艺对产品质量的要求。