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公司小方坯连铸机改造方案
公司小方坯连铸机改造方案
为了提高公司小方坯连铸机的产量和质量，我们决定进行改造，下面是改造方案：
一、设备更新
由于公司小方坯连铸机使用时间较长，设备老化严重，我们建
议更换一些关键零部件，包括水冷管、温度控制系统、液压缸、巡
边系统等，以保障设备的正常运转和高质量生产。
具体设备更新计
划如下：
（1）更换水冷管：购入新型水冷管，来替换旧式的水冷管，可
以防止因为水冷系的不良而导致铸坯出现缺陷、品质下降等问题。
（2）更换温度控制系统：安装新的温度控制系统，能够精确地
控制钢液的温度，减少因温度波动导致的坯面不平整、质量不佳等
因素。
（3）更换液压缸：将原有的老式液压缸替换成新型液压缸，提
高液压系统的稳定性和灵活性，从而让气动装置的移动更为平稳和
精确，提高出钢速度和坯形质量。
（4）更换巡边系统：安装新的巡边系统，能够实现对连铸过程
的全过程实时监控，及时发现和解决问题，可以提高生产效率，同
时也能更快地反应铸坯的安全性和质量。
二、机器自动化。
小方坯连铸机拉矫阀台的改进
●…
兰… 一 三
６２ － ６． Ｉ ３
．
４
Ｉ
Ｉ
≮
６１ ．
４
ｌ０ ５ 的圆坯 ， 该铸机 已经不能满足生产的需要 ， 尤其 铸机拉矫红 、 冷坯压力不稳定问题突出。
我 公 司于 ２¨ ０７年底 对 该铸 机 液压 系统 （ 图 １ Ｄ 见 ）
日
４
ｚ
．
Ｉ ｉ
山
Ｌ
！ 蓝
Ｉ 红
：ｊ ＝二￡二二二ｊ二二亡仁： ＝ ＝ ＝
Ｌ— —
． — —— — — — —— — — ｝ 上 — — —— Ｌ — — —士 ＿ —
Ｌ
原 液压 系统 问题 的关键 是 拉矫 红 、 坯压 力不 稳 冷 定， 最终 导致 圆坯变 形 。就 是说 拉 矫 机红 坯压 力 一旦
施
通过液压系统 中的两个同步缸实现车上的铁 水包倾 翻一定 角度 ， 后通 过液 压 锁住 。扒 渣 机 开始 扒 渣 ， 然 扒 渣完后 ， 脱硫车开走 。设备投产后， 使用发现 ： （） １ 使脱硫倾翻车倾翻的两个升降缸轴头经常漏 油 ， 开液 压 缸 检 查 发 现 ， 压 缸 缸 头 用 了一 道 聚 胺 拆 液
脂 的 Ｙｘ圈密封 ， 和一道 防尘 圈 ；
（） １ 脱硫倾 翻车两升降缸缸头漏油 ， 是因为原设 备厂家不知道这套液压 系统所使用 的工作介质为水 ．
乙二醇 ， ． 水 乙二醇能溶解聚胺脂 ， 故用不 了多久 ，ｘ Ｙ
收稿 日期 ：０ ８０ —５ ２ ０ —５０
（） ２ 脱硫车两个升降缸 ， 使用不到 １ 个月 ， 内泄严 重。 下线拆检两个升降缸 ， 活塞上用的是格来 圈密封 ， 油封 的一侧 已挤 压变 形 ； 行仔 细分析 ， 并走访周边有关 钢铁厂 ， 到了问题 的 找 症 结 以及 解决 问题 的方法 。 由图 １ 可以看出系统供 油 自液压泵打 出经过调 压 阀组调压后提供 出系统压力 ｐ ，压力 ｐ 同时供给两 台减 压 阀后 分 别得 到减 压 压力 ｐ 和 （ 就 是 红 、 也 冷 坯压力 ） ，这样 压力ｐ 和 再分别同时供给 ５流拉矫 阀台。 ５ 这 流拉矫机工作缸 中任意一个动作都会对减 压压力 和 带来影响。 另外任意一流的油管泄漏也 会 导致压 力 ｐ和 不 稳定 。也 就是说 该 铸机 ５流 的所 有生产动作都必须保持一致 ， 否则任意一流动作或故 障都会对其他流正常生产带来影响。 然而， 在正常生产 中 ５流保持一致是完全不可能 的。 拉矫红 、 冷压力不稳定 的问题要解决 ， 必须把集 中 减压供油改进成分别减压供油 。
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．
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６１ ．
４
ｌ０ ５ 的圆坯 ， 该铸机 已经不能满足生产的需要 ， 尤其 铸机拉矫红 、 冷坯压力不稳定问题突出。
我 公 司于 ２¨ ０７年底 对 该铸 机 液压 系统 （ 图 １ Ｄ 见 ）
日
４
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：ｊ ＝二￡二二二ｊ二二亡仁： ＝ ＝ ＝
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Ｌ
原 液压 系统 问题 的关键 是 拉矫 红 、 坯压 力不 稳 冷 定， 最终 导致 圆坯变 形 。就 是说 拉 矫 机红 坯压 力 一旦
施
通过液压系统 中的两个同步缸实现车上的铁 水包倾 翻一定 角度 ， 后通 过液 压 锁住 。扒 渣 机 开始 扒 渣 ， 然 扒 渣完后 ， 脱硫车开走 。设备投产后， 使用发现 ： （） １ 使脱硫倾翻车倾翻的两个升降缸轴头经常漏 油 ， 开液 压 缸 检 查 发 现 ， 压 缸 缸 头 用 了一 道 聚 胺 拆 液
脂 的 Ｙｘ圈密封 ， 和一道 防尘 圈 ；
（） １ 脱硫倾 翻车两升降缸缸头漏油 ， 是因为原设 备厂家不知道这套液压 系统所使用 的工作介质为水 ．
乙二醇 ， ． 水 乙二醇能溶解聚胺脂 ， 故用不 了多久 ，ｘ Ｙ
收稿 日期 ：０ ８０ —５ ２ ０ —５０
（） ２ 脱硫车两个升降缸 ， 使用不到 １ 个月 ， 内泄严 重。 下线拆检两个升降缸 ， 活塞上用的是格来 圈密封 ， 油封 的一侧 已挤 压变 形 ； 行仔 细分析 ， 并走访周边有关 钢铁厂 ， 到了问题 的 找 症 结 以及 解决 问题 的方法 。 由图 １ 可以看出系统供 油 自液压泵打 出经过调 压 阀组调压后提供 出系统压力 ｐ ，压力 ｐ 同时供给两 台减 压 阀后 分 别得 到减 压 压力 ｐ 和 （ 就 是 红 、 也 冷 坯压力 ） ，这样 压力ｐ 和 再分别同时供给 ５流拉矫 阀台。 ５ 这 流拉矫机工作缸 中任意一个动作都会对减 压压力 和 带来影响。 另外任意一流的油管泄漏也 会 导致压 力 ｐ和 不 稳定 。也 就是说 该 铸机 ５流 的所 有生产动作都必须保持一致 ， 否则任意一流动作或故 障都会对其他流正常生产带来影响。 然而， 在正常生产 中 ５流保持一致是完全不可能 的。 拉矫红 、 冷压力不稳定 的问题要解决 ， 必须把集 中 减压供油改进成分别减压供油 。
方坯连铸机结晶器改造及实践
方坯连铸机结晶器改造及实践摘要：首钢长钢公司炼钢厂对小方坯连铸机进行了技术改造，本文仅对这次改造中结晶器优化作简要论述，这次改造将结晶器振动装置由原短臂四连杆式改造为半板簧连杆式；增加外置式结晶器电磁搅拌装置；建立二冷配水数学模型，确定二冷各段的配水比例，重新设计喷嘴数目和型号，实现了均匀强化冷却。
关键词：方坯连铸机；高效连铸；振动装置；结晶器；二次冷却系统一前言从炼钢厂的工艺装备来看，只有新建的8#连铸机能够生产品种钢，而其产能为90～100万吨/年，不能满足轧钢厂精品棒材（100万吨）和高线（110万吨）的生产需求，因此必须对5#方坯连铸机进行改造才能满足品种钢的生产需求，且改造5#连铸机投资省、见效快。
二主要改造项目及特点本次铸机改造的主要目的是提高拉速和改善铸坯质量。
影响连铸机拉坯速度和铸坯质量的因素很多，但对铸机本身来讲，振动装置的工作稳定性，结晶器的良好均匀冷却，二次冷却配水参数的合理调整是最重要的因素。
2.1 振动装置的改造结晶器振动装置的关键技术有：高频率小振幅工艺的优化，达到最佳的负滑动时间，最佳的保护渣熔化润滑状态；振动缓冲力的优化；振动体质量的最小化以及弹簧钢板导向系统的优化；结晶器振动状况动态监视系统。
炼钢厂连铸机原有振动装置为短臂四连杆式振动系统，四连杆振动机构的各支点都有轴承连接，各杆件仅作摆动运动，轴承易形成局部磨损，特别是现在振动特性趋势向高频率、小振幅发展，这样将会产生较为严重的局部磨损。
这种振动装置的缺点是振动过程中的仿弧精度差，特别是高拉速时结晶器偏摆严重，很难适应高拉速的要求。
本次改造采用了数控电动缸驱动，半板弹簧短臂四杆机构导向振动系统，将四连杆型机构的上臂用弹簧钢板代替的振动系统称做半板簧式结晶器振动装置，板簧式结晶器振动系统由于是无轴承的振动机构，基本无磨损，具有使用性能稳定、运动精度高、寿命长等优点。
有效克服了因轴承间隙产生的偏摆，振动系统的改造同时优化了结晶器的振动参数。
小方坯连铸机结晶器高效化改造与实践
ｅ ｉ ｉｎ ｙ ｉ ｒ ｖｎ ， ｏ ｄ ｅ ｅ ｔ ｓ ｂａｎ ｄ ｉ ｒ ｄ ｃｉｎ ｐ ａ ｔ ｅ ｆ ｃｅ ｃ ｍｐ ｏ ｉ ｇ ａ ｇ ｏ ｆ ｃ Ｗａ ｏ ｔｉ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｒｃ ｉ ｎ ｏ ｃ Ｋｅ ｏ ｄ ｌ ｔ ｑ ａ ｅ ｂ ｌ ｔ ｍｏ ｌ ｈ ｇ —ｆ ｃｅ ｃ ；ｍｐ ｏ ｎ ｙ Ｗ ｒ ｓ： ｔ ｅ ｓ ｒ ｉ ｅ ； ｕ ｄ； ｉｈ ｅｆ ｉｎ ｙ ｉ ｒ ｖ ｇ ｉｌ ｕ ｌ ｉ ｉ
（铸 机 曲率半 径 ： ５ ｍ； １ ） ５２０ｍ
４ 原结晶器工艺结构及参数分析
４１ 铜管支撑和固定方式 ． 原结晶器总称为卡板式结构 ， 因设计时间较早 ， 随着二炼钢对连铸的要求愈来愈高， 逐渐显示 出其
（铸坯断面：２ ｍ× ２ ｌ ； ２ ） １０ｍ １０ｎｎ ／ （设计拉速 ：． ３２ｍ ｍｎ ３ ） ２８— ． ／ ｉ；
影响铸坯质量和结晶器铜管使用寿命。
４ ２ 水 套形式 ．
内水 套 为直 角 四板 对 焊结 构 ， 于 １小方 坯 而 对
现用 结 晶器 冷却 水压 较低 ， 量偏 小 ， 能满足 水 不
言， 随着拉坯速度 的提高 （ ． ４ ０ｍ ｍｎ ， ３ ８— ． ／ ｉ） 热交 换也随之加快 ， 就要求 内水套 内的水速 、 水量能满足 铸坯在结晶器 内的过热、 热、 潜 显热 与水 的交换平
现用水缝宽度和水速均不 能满 足生产工艺要 求， 在同等条件下， 水缝宽 （ ４ｍ ） 流速慢 （ ２ ＞ ｍ ， ＜１ ｍ ｓ ）进 出水温差大 （ ７ｏ ） 有 可能使铜管冷 ／ｅ ， ｅ ＞ ｃ ， 面温度超过 １０℃ ， ０ 出现水 的核沸腾现象 ， 造成铜管
永久 性变形 。
－） 机流 数 ： （铸 ４ 四机 四流 。
（铸 机 曲率半 径 ： ５ ｍ； １ ） ５２０ｍ
４ 原结晶器工艺结构及参数分析
４１ 铜管支撑和固定方式 ． 原结晶器总称为卡板式结构 ， 因设计时间较早 ， 随着二炼钢对连铸的要求愈来愈高， 逐渐显示 出其
（铸坯断面：２ ｍ× ２ ｌ ； ２ ） １０ｍ １０ｎｎ ／ （设计拉速 ：． ３２ｍ ｍｎ ３ ） ２８— ． ／ ｉ；
影响铸坯质量和结晶器铜管使用寿命。
４ ２ 水 套形式 ．
内水 套 为直 角 四板 对 焊结 构 ， 于 １小方 坯 而 对
现用 结 晶器 冷却 水压 较低 ， 量偏 小 ， 能满足 水 不
言， 随着拉坯速度 的提高 （ ． ４ ０ｍ ｍｎ ， ３ ８— ． ／ ｉ） 热交 换也随之加快 ， 就要求 内水套 内的水速 、 水量能满足 铸坯在结晶器 内的过热、 热、 潜 显热 与水 的交换平
现用水缝宽度和水速均不 能满 足生产工艺要 求， 在同等条件下， 水缝宽 （ ４ｍ ） 流速慢 （ ２ ＞ ｍ ， ＜１ ｍ ｓ ）进 出水温差大 （ ７ｏ ） 有 可能使铜管冷 ／ｅ ， ｅ ＞ ｃ ， 面温度超过 １０℃ ， ０ 出现水 的核沸腾现象 ， 造成铜管
永久 性变形 。
－） 机流 数 ： （铸 ４ 四机 四流 。
R5.25m小方坯连铸机高效化改造
维普资讯
第 ２ 卷 ２０． （ ６ ０ ８ １ 总第 １ ３ ） ３期
冶金 设备管理 与维 修
Ｒ５ ２ ｍ 小 方 坯 连 铸 机 高 效 化 改 造 ．５
张 铭 新
（ 东 石 横 特 钢 集 团 有 限 公 司 肥 城 ２ １ １ ） 山 ７ ６ ２
（） 定 结 晶器 倒 锥 度 ： 晶 器 铜 管 倒 锥度 设 计 技 术 有 ２确 结
多 锥 度 结 晶 器 、 型 结 晶器 、 石 结 晶 器 、 物 线 型 结 晶 器 凸 钻 抛
等 。 键 技 术 是 优 化设 计 结 晶 器铜 管 内 腔形 状 ， 定 多 曲 面 关 确 锥 度 参 数 ， 铸 坯 凝 壳 与 铜 管 的 气 隙 保 持 在 较 小 的 合 理 范 使 围 内 ， 利 于结 晶器 快 速 均 匀 地传 热 ， 有 确保 坯壳 厚度 的均 匀
造 ， 高 其 生 产 能 力 ， 现 高 效 连 铸 是 解 决 问 题 的 唯 一 途 提 实
径 ， 现 连 铸 机 关键 技 术 的 就 是结 晶器 优 化 及 设 计 。 体
２ 结 晶 器 的 优 化
连 铸 机 结 晶 器 优 化 的重 点 是 提 高 结 晶 器 的 冷 却 效 果 及
传 热 效 率 ， 理 减少 铸 坯 与结 晶器 铜管 间 的气 隙 ， 大结 晶 合 加
器 的有 效 冷 却 长 度 ， 善 铸 坯 冷却 的 均匀 性 ， 止铸 机拉 速 改 防 提 高 后 的悬 挂 、 结 性漏 钢 等 。 粘 （ ） 择 结 晶器 铜 管 长度 ： 确 保 拉 速 提 高后 的结 晶 器 １选 为 出 口铸 坯 壳 的厚 度 ， 止粘 结性 漏 钢 和铸 坯 拉 断 ， 晶器 的 防 结 长度要 相应增 加 ， 常 高效铸 机采用 的铜管 长度为 ８０ 通 ５ ～ ｌ ０ ｍｍ， 为结 晶器 长度 的增 加 ， Ｏ０ 因 会造 成拉 坯 阻力 的 增加 ， 所 以 ， 减 少拉 坯 阻力 ， 结 合 铸 坯 的 半径 和 拉矫 机 的拉 坯 为 要 能力进行综合考虑选择 。
第 ２ 卷 ２０． （ ６ ０ ８ １ 总第 １ ３ ） ３期
冶金 设备管理 与维 修
Ｒ５ ２ ｍ 小 方 坯 连 铸 机 高 效 化 改 造 ．５
张 铭 新
（ 东 石 横 特 钢 集 团 有 限 公 司 肥 城 ２ １ １ ） 山 ７ ６ ２
（） 定 结 晶器 倒 锥 度 ： 晶 器 铜 管 倒 锥度 设 计 技 术 有 ２确 结
多 锥 度 结 晶 器 、 型 结 晶器 、 石 结 晶 器 、 物 线 型 结 晶 器 凸 钻 抛
等 。 键 技 术 是 优 化设 计 结 晶 器铜 管 内 腔形 状 ， 定 多 曲 面 关 确 锥 度 参 数 ， 铸 坯 凝 壳 与 铜 管 的 气 隙 保 持 在 较 小 的 合 理 范 使 围 内 ， 利 于结 晶器 快 速 均 匀 地传 热 ， 有 确保 坯壳 厚度 的均 匀
造 ， 高 其 生 产 能 力 ， 现 高 效 连 铸 是 解 决 问 题 的 唯 一 途 提 实
径 ， 现 连 铸 机 关键 技 术 的 就 是结 晶器 优 化 及 设 计 。 体
２ 结 晶 器 的 优 化
连 铸 机 结 晶 器 优 化 的重 点 是 提 高 结 晶 器 的 冷 却 效 果 及
传 热 效 率 ， 理 减少 铸 坯 与结 晶器 铜管 间 的气 隙 ， 大结 晶 合 加
器 的有 效 冷 却 长 度 ， 善 铸 坯 冷却 的 均匀 性 ， 止铸 机拉 速 改 防 提 高 后 的悬 挂 、 结 性漏 钢 等 。 粘 （ ） 择 结 晶器 铜 管 长度 ： 确 保 拉 速 提 高后 的结 晶 器 １选 为 出 口铸 坯 壳 的厚 度 ， 止粘 结性 漏 钢 和铸 坯 拉 断 ， 晶器 的 防 结 长度要 相应增 加 ， 常 高效铸 机采用 的铜管 长度为 ８０ 通 ５ ～ ｌ ０ ｍｍ， 为结 晶器 长度 的增 加 ， Ｏ０ 因 会造 成拉 坯 阻力 的 增加 ， 所 以 ， 减 少拉 坯 阻力 ， 结 合 铸 坯 的 半径 和 拉矫 机 的拉 坯 为 要 能力进行综合考虑选择 。
小方坯连铸机高效化技术改造
总 第 １０期 ９ ２１ ０ １年 第Ｌ ＬＧＹ
Ｔｏ ａ １ ０ ｔ１ ９
２ １ Ｎ ｕ ｂ ｒ１ ０１ ， ｍ ｅ ０
小 方 坯 连 铸 机 高效 化 技 术 改造
李 秀梅 ， 海 强 ， 青刚 李 张
（ 河北敬业集 团 炼钢厂 ， 河北 石家庄 ０ ００ ） ５４ ０
摘要 ： 介绍 了河 北敬业集团炼钢厂对小方坯连铸机 的结 晶器 、 中间包 、 二冷配水 系统进 行高 效化改造 过
程， 采用 了窄水缝 技术 和长寿命 中包快速更换定径水 口技术 ， 实现 了转 炉与连铸机 生产能力 的匹配 ， 提
高 了铸 坯 产 量 和质 量 ， 少 了漏 钢 事 故 ， 益 可 观 。 减 收
Ａｂ ｔ ｃ ：ｔ ｉ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｈ ｉ ｈ — ｅ ｃｅ ｃ ｅ ｏ ｍａｉ ｎ ｏ ｉ ｅ ａ ｔｒ ｉ ｔｅｗｏ ｋ ｏ ｂ ｉ Ｊｎ ｙ ｓｒ ｔ Ｉ ｓ ｎｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ｅ ｈ ｇ ａ ｉ ｆ ｉ ｎ ｙ ｒ ｆ ｒ ｔ ｆ ｂ ｌ ｔ ｃ ｓｅ ｎ ｓ ｌ ｒ ｓ ｆ Ｈｅ ｅ ｉ ｇ ｅ ｏ ｌ ｅ
１
前 言
改造 前 后 ，｝ １｝ 刚性 引锭 杆 全 弧 ４机 ４流 连铸 机
２０ ０ ８年 ３月河北 敬业 集 团北 区 １０ ｔ 炉 配套 ５ 转
基本 参数 见 表 １ 。
表 １ １ 连 铸 机 基 本 参 数 ＃
Ｔａ １ Ｂａ ｉ ａ ａ ｔｒ ｆ１ ｂ ｓｃ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｏ ＃ｃ ｓｅ ａｔｒ
院钢铁冶金专业 ， 在河 北 敬业集 团从 事炼 钢技 术工作 ， 现 Ｅ—ｍａ ： ｉ ｌ
ｌｘｕ ｉ ６ ＠ １ ６． Ｏ１ ｉ ｉ ｍｅ ｌ ８ ２ Ｃ １ １
３ 主 要改 造项 目
Ｔｏ ａ １ ０ ｔ１ ９
２ １ Ｎ ｕ ｂ ｒ１ ０１ ， ｍ ｅ ０
小 方 坯 连 铸 机 高效 化 技 术 改造
李 秀梅 ， 海 强 ， 青刚 李 张
（ 河北敬业集 团 炼钢厂 ， 河北 石家庄 ０ ００ ） ５４ ０
摘要 ： 介绍 了河 北敬业集团炼钢厂对小方坯连铸机 的结 晶器 、 中间包 、 二冷配水 系统进 行高 效化改造 过
程， 采用 了窄水缝 技术 和长寿命 中包快速更换定径水 口技术 ， 实现 了转 炉与连铸机 生产能力 的匹配 ， 提
高 了铸 坯 产 量 和质 量 ， 少 了漏 钢 事 故 ， 益 可 观 。 减 收
Ａｂ ｔ ｃ ：ｔ ｉ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｈ ｉ ｈ — ｅ ｃｅ ｃ ｅ ｏ ｍａｉ ｎ ｏ ｉ ｅ ａ ｔｒ ｉ ｔｅｗｏ ｋ ｏ ｂ ｉ Ｊｎ ｙ ｓｒ ｔ Ｉ ｓ ｎｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ｅ ｈ ｇ ａ ｉ ｆ ｉ ｎ ｙ ｒ ｆ ｒ ｔ ｆ ｂ ｌ ｔ ｃ ｓｅ ｎ ｓ ｌ ｒ ｓ ｆ Ｈｅ ｅ ｉ ｇ ｅ ｏ ｌ ｅ
１
前 言
改造 前 后 ，｝ １｝ 刚性 引锭 杆 全 弧 ４机 ４流 连铸 机
２０ ０ ８年 ３月河北 敬业 集 团北 区 １０ ｔ 炉 配套 ５ 转
基本 参数 见 表 １ 。
表 １ １ 连 铸 机 基 本 参 数 ＃
Ｔａ １ Ｂａ ｉ ａ ａ ｔｒ ｆ１ ｂ ｓｃ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｏ ＃ｃ ｓｅ ａｔｒ
院钢铁冶金专业 ， 在河 北 敬业集 团从 事炼 钢技 术工作 ， 现 Ｅ—ｍａ ： ｉ ｌ
ｌｘｕ ｉ ６ ＠ １ ６． Ｏ１ ｉ ｉ ｍｅ ｌ ８ ２ Ｃ １ １
３ 主 要改 造项 目
公司小方坯连铸机改造方案
设备老化严重，部分设备已经超过了使用寿命，经常出现故 障，维修成本较高，且某些备件已经不再生产，难以采购。
改造需求及目标
01
02
03
04
提高生产效率
通过改造小方坯连铸机，提高 生产效率，增加产能，以满足
市场需求。
提高铸坯质量
针对现有设备存在的问题，优 化工艺流程，提高铸坯质量，
减少产品缺陷率。
降低维修成本
公司小方坯连铸机改造方案
汇报人： 2023-12-01
contents
目录
• 改造背景 • 改造方案设计 • 改造实施步骤 • 改造效益分析 • 安全保障措施 • 改造风险及应对措施
01
改造背景
当前生产状况
小方坯连铸机是公司生产流程中的重要设备之一，目前存在 一些问题，如生产效率低下、铸坯质量不稳定等，影响了整 个生产线的效率和产品质量。
件等。
方案设计
根据需求分析结果，制定改造 方案，包括设备选型、布局规 划、工艺流程优化等。
预算编制
评估改造方案的费用，制定预 算计划。
资源筹备
安排人力、物资、技术等资源 ，确保改造计划的顺利实施。
安装阶段
设备安装
按照方案设计，安装新设备并进行基础施工 。
线路连接
连接新设备的电源、液压、气压等线路，确 保设备正常运行。
旧设备拆除
拆除原有的小方坯连铸机设备。
安全防护设施
安装安全防护设施，如栏杆、罩壳等，确保 作业安全。
调试阶段
设备调试
对新安装的设备进行调试，确保设备 运行稳定、符合工艺要求。
工艺流程测试
对整个工艺流程进行测试，检查各设 备之间的协调性进行性能评估，对 比改造前后的生产效率、产品质量等 指标。
改造需求及目标
01
02
03
04
提高生产效率
通过改造小方坯连铸机，提高 生产效率，增加产能，以满足
市场需求。
提高铸坯质量
针对现有设备存在的问题，优 化工艺流程，提高铸坯质量，
减少产品缺陷率。
降低维修成本
公司小方坯连铸机改造方案
汇报人： 2023-12-01
contents
目录
• 改造背景 • 改造方案设计 • 改造实施步骤 • 改造效益分析 • 安全保障措施 • 改造风险及应对措施
01
改造背景
当前生产状况
小方坯连铸机是公司生产流程中的重要设备之一，目前存在 一些问题，如生产效率低下、铸坯质量不稳定等，影响了整 个生产线的效率和产品质量。
件等。
方案设计
根据需求分析结果，制定改造 方案，包括设备选型、布局规 划、工艺流程优化等。
预算编制
评估改造方案的费用，制定预 算计划。
资源筹备
安排人力、物资、技术等资源 ，确保改造计划的顺利实施。
安装阶段
设备安装
按照方案设计，安装新设备并进行基础施工 。
线路连接
连接新设备的电源、液压、气压等线路，确 保设备正常运行。
旧设备拆除
拆除原有的小方坯连铸机设备。
安全防护设施
安装安全防护设施，如栏杆、罩壳等，确保 作业安全。
调试阶段
设备调试
对新安装的设备进行调试，确保设备 运行稳定、符合工艺要求。
工艺流程测试
对整个工艺流程进行测试，检查各设 备之间的协调性进行性能评估，对 比改造前后的生产效率、产品质量等 指标。
公司小方坯连铸机改造方案
公司小方坯连铸机改造方案一. 前言公司小方坯连铸机是公司铸造生产线中的重要设备之一，该设备对于生产高质量的铸件有着至关重要的作用。
然而，由于该设备的使用时间较长，操作人员经验不足等问题，导致其存在着一些不足之处，例如生产效率低下、稳定性不足等。
因此，本文将针对公司小方坯连铸机进行改造方案的研究和设计，以期达到提高设备生产效率、提高铸件质量和稳定性等目的。
二. 设备分析与存在的问题1.设备分析小方坯连铸机是一种半自动化的铸造设备，主要用于生产小型铸件。
该设备由铸造机身、上下模板、模具、电磁振动调节机构、快速冷却系统和液压系统等组成，整个生产过程包括料斗、加热、浇注、冷却、取件等步骤。
2.存在的问题（1）生产效率低下：该设备生产效率不高，铸件的生产周期较长，导致产能低下；（2）质量稳定性不足：生产出的铸件质量不稳定，且易受生产环境等因素的影响；（3）操作维护困难：该设备操作人员经验不足，设备维护困难，存在一定的安全隐患。
三. 设计方案1.设备升级改造设备快速冷却系统，采用新型高效散热片，以加快冷却速度，达到增加生产效率的目的。
2.自动化控制系统加装自动化控制系统，以实现对生产过程的自动化控制，优化设备操作流程，提高设备的生产效率和稳定性。
3.数据采集系统装置数据采集系统，实现对设备运行数据的实时采集和监测，以便操作人员能够更好地掌握设备运行情况，及时进行维护和保养，提高设备使用寿命。
4.二次防护装置增设二次防护装置，提高设备的安全性能，减少生产事故发生的可能。
四. 设计效果1. 生产效率提升：改造快速冷却系统可有效提高设备的冷却速度，减少铸件生产周期，提高生产效率。
2. 生产质量稳定：加装自动化控制系统可调节设备生产参数，减少外部环境等因素的影响，提高铸件的质量稳定性。
3. 设备操作便捷：采用数据采集系统可实现对设备运行数据的实时采集和监测，提高设备运行效率，同时，简化操作流程，降低了操作人员技能要求，减少了维护难度。
小方坯连铸拉矫机改进
５ 结语
（） ４ 对减速器采用循 环水冷却方式 ， 以提高零 部件的使用寿命 。 （） ５ 电动机和制动器采用循环水冷却方式 ， 由 于拉矫机 电动机位于铸坯上方 ， 环境温度非常高 ， 靠电动机风扇 降温效果不 明显 ， 改为水冷后 ， 电动 机故障大大减少。
— ．
通过原拉矫机常发故 障原 因的分析 ， 发现 了 拉矫机存在的缺陷和问题 ， 并进行 了有针对性 的 改进 ， 达到了减少设备故 障 、 消除设备缺陷 、 改善 设备性能和提高设备使用寿命 的 目的 ， 为生产顺 行提供了保证和支撑。 （０ ０ １ — ７ ２ １ — ０ ２ 收稿 ）
压 缸泄 漏 。
除减速器仍采用原有的油浴润滑外 ， 采用智能 式干油集 中润滑系统对拉矫辊辊子轴承进行润滑 。
４ 改进效 果
（） １提高 了铸机作业率 ： １ 原 台连铸机年故障 时间为 ７０ ｎ 改进后 故 障时 间仅 为 １０ ｎ 右 。 ２ｍｉ， ２ｍｉ左 （） ２ 延长了设备使用 寿命 ： 原每台拉矫机的使 用寿命约 ３ 个月甚至更短 ， 改进后每台拉矫机 的使 用寿命约 １～ ２ Ｏ １ 个月。 （） ３ 降低了设备维护 费用 ： 据统计每年每台铸 机 可 以节约 成本 约 １ 万元 。 ２
Ｗ Ｅ Ｒｅ － ｏ ｇ ＹＡＮＧ Ｚ ｉｙ ｎ ， Ｅ Ｎ ｎ ｃ ｎ ， ｈ－ ｏ ｇ Ｐ ＮＧ ｅ － ａ ｇ ＪＡＮＧ ｅ Ｒ ｎ ｇｎ ，Ｉ Ｗ ｎ
（ ． ｔ ｌ ｏｌｇＭｉ Ｍａ ｎｈｎＩ ｎａｄＳｅｌ ｏ Ｌｄ， ａｓａ ４ ００ Ｎｏ Ｓｅ ｌｎ ｌｏ ａｓａ ｏ ｎ ｔ ． ｔ．Ｍａ ｎｈ ｎ２３ ０） ２ ｅＲ ｉ ｌｆ ｒ ｅＣ ，
— —
（） １传动装置 ： 原拉矫机采用 的是集中传动方 式， １ 由 台立式蜗杆减速器通过万向连接轴分别带 动 ３台蜗 杆 减速 器来 驱 动拉矫 机 前上 、 辊 和后 下 下 辊来工作 的。改进后 ， 采用的是 由两台轴装式减 速 器 直接套 装 在辊 子上 来 驱动 前 １ 拉 矫辊 ， 对 这样 减少 了 中间环 节 ， 简化 了结 构 ， 减少 了设备故 障 点， 提高了拉矫机传动效率 ， 并彻底解决了拉矫机 拉坯 脉 冲现 象 ， 利 于提 高铸坯 质量 。 有 （） ２ 机架及拉矫辊 ： 为配合拉矫机传动装置的 改 进 和拉 矫辊 的润 滑 ， 对拉 矫 辊 进行 了结 构改 进 ， 同时对原机架进行 了相应的改动 。机架和拉矫辊 均在 原基 础上 进行 利 旧改进 ， 大大 节省 了费 用 。 这 （） ３ 拉矫辊前增加水冷导 向辊 ： 改进前 ， 铸坯 进入拉矫机时经常出现铸坯跑偏磨通拉矫机水冷 槽或划伤铸坯表面的情况 ， 为此在拉矫辊前加装 了水冷导向辊 ， 对铸坯进行导向以防止其跑偏 ， 提 高了铸坯质量 。 ［ 下转第 ４ 页］ ２
（） ４ 对减速器采用循 环水冷却方式 ， 以提高零 部件的使用寿命 。 （） ５ 电动机和制动器采用循环水冷却方式 ， 由 于拉矫机 电动机位于铸坯上方 ， 环境温度非常高 ， 靠电动机风扇 降温效果不 明显 ， 改为水冷后 ， 电动 机故障大大减少。
— ．
通过原拉矫机常发故 障原 因的分析 ， 发现 了 拉矫机存在的缺陷和问题 ， 并进行 了有针对性 的 改进 ， 达到了减少设备故 障 、 消除设备缺陷 、 改善 设备性能和提高设备使用寿命 的 目的 ， 为生产顺 行提供了保证和支撑。 （０ ０ １ — ７ ２ １ — ０ ２ 收稿 ）
压 缸泄 漏 。
除减速器仍采用原有的油浴润滑外 ， 采用智能 式干油集 中润滑系统对拉矫辊辊子轴承进行润滑 。
４ 改进效 果
（） １提高 了铸机作业率 ： １ 原 台连铸机年故障 时间为 ７０ ｎ 改进后 故 障时 间仅 为 １０ ｎ 右 。 ２ｍｉ， ２ｍｉ左 （） ２ 延长了设备使用 寿命 ： 原每台拉矫机的使 用寿命约 ３ 个月甚至更短 ， 改进后每台拉矫机 的使 用寿命约 １～ ２ Ｏ １ 个月。 （） ３ 降低了设备维护 费用 ： 据统计每年每台铸 机 可 以节约 成本 约 １ 万元 。 ２
Ｗ Ｅ Ｒｅ － ｏ ｇ ＹＡＮＧ Ｚ ｉｙ ｎ ， Ｅ Ｎ ｎ ｃ ｎ ， ｈ－ ｏ ｇ Ｐ ＮＧ ｅ － ａ ｇ ＪＡＮＧ ｅ Ｒ ｎ ｇｎ ，Ｉ Ｗ ｎ
（ ． ｔ ｌ ｏｌｇＭｉ Ｍａ ｎｈｎＩ ｎａｄＳｅｌ ｏ Ｌｄ， ａｓａ ４ ００ Ｎｏ Ｓｅ ｌｎ ｌｏ ａｓａ ｏ ｎ ｔ ． ｔ．Ｍａ ｎｈ ｎ２３ ０） ２ ｅＲ ｉ ｌｆ ｒ ｅＣ ，
— —
（） １传动装置 ： 原拉矫机采用 的是集中传动方 式， １ 由 台立式蜗杆减速器通过万向连接轴分别带 动 ３台蜗 杆 减速 器来 驱 动拉矫 机 前上 、 辊 和后 下 下 辊来工作 的。改进后 ， 采用的是 由两台轴装式减 速 器 直接套 装 在辊 子上 来 驱动 前 １ 拉 矫辊 ， 对 这样 减少 了 中间环 节 ， 简化 了结 构 ， 减少 了设备故 障 点， 提高了拉矫机传动效率 ， 并彻底解决了拉矫机 拉坯 脉 冲现 象 ， 利 于提 高铸坯 质量 。 有 （） ２ 机架及拉矫辊 ： 为配合拉矫机传动装置的 改 进 和拉 矫辊 的润 滑 ， 对拉 矫 辊 进行 了结 构改 进 ， 同时对原机架进行 了相应的改动 。机架和拉矫辊 均在 原基 础上 进行 利 旧改进 ， 大大 节省 了费 用 。 这 （） ３ 拉矫辊前增加水冷导 向辊 ： 改进前 ， 铸坯 进入拉矫机时经常出现铸坯跑偏磨通拉矫机水冷 槽或划伤铸坯表面的情况 ， 为此在拉矫辊前加装 了水冷导向辊 ， 对铸坯进行导向以防止其跑偏 ， 提 高了铸坯质量 。 ［ 下转第 ４ 页］ ２
小方坯连铸机提速改造
小方坯连铸机提速改造发布时间：2021-01-21T07:12:39.194Z 来源：《中国科技人才》2021年第2期作者：薛荣1 杨杰2 马郭威3[导读] 存在射源发射方向是朝向操作人员不符合职业健康要求、自动液面控制故障率较高、日常维护成本高等缺陷急需整改。
江苏永钢集团有限公司张家港 215628摘要：针对炼钢一分厂小方坯连铸机由于设备性能老化，设计能力制约分厂进一步提升产能及产品质量的目标，通过对拉矫机、自动液面控制系统、振动台、引锭杆、切割系统、二冷区配水等关键设备进行技术升级改造，经过改进后，连铸机各项生产、技术指标均能取得显著成效，从之前的最高拉速3.0m/min提升至3.8m/min，拉速得到了明显的提高，产品质量和产量也得到了有效提高，使生产效益得到了明显的提升。
本文对连铸机进行改造的具体过程及调试方法进线论述。
关键词：连铸机；方坯连铸；关键设备；调试方法1 引言炼钢一分厂从2003年建成投产至今，已经经历了17个年头，由于原始设备设计能力有限逐步凸显出生产能力达不到预期要求的矛盾，2018年产量目标286万吨截止到1-10月份实际完成229.67万吨，与目标238.86万吨相比欠产8.19万吨，在目前三台6m弧连铸机不更新改造的情况下，连铸机拉速较慢是产能提升的瓶颈。
目前1#-3#连铸机拉速160方超过2.8m/min、150方超过3.1m/min就会增加铸坯脱方、漏钢风险。
由于弧半径小、二冷区冷却距离短，拉速快钢坯液芯长，火切后容易导致钢坯芯部冒钢水或出现大缩孔现象，且现阶段拉矫机、火焰切割机已使用多年，不能满足拉速提升后的工况要求，设备问题也是制约拉速提升的一方面原因。
另外连铸机结晶器液面自动控制系统由于投用年份较早，存在射源发射方向是朝向操作人员不符合职业健康要求、自动液面控制故障率较高、日常维护成本高等缺陷急需整改。
2 连铸机提速改造总体方案设计连铸机电气部分提速改造主要从以下几个方面入手1.自动液面控制系统改造、2.拉矫机和引锭杆更换、3.切割系统改造、4.红外定尺装置优化、5.冷却系统优化改造、6.振动参数改造。
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xx公司小方坯连铸机改造方案
xx公司小方坯连铸机改造方案
******公司为适应后部直轧改造的需要，准备对现有8机8流小方坯连铸机设备进行升级改造，主要目的是通过对铸机冷却制度的修改和保温措施，
尽量提高连铸机出口的铸坯表面温度，降低直轧前的热量损失。
一、主要技术参数及要求：
保持原有铸坯规格不变165m淋165mm
钢种为20mnsi o
铸坯定尺：6m 12m
铸机流数：6流
铸机年生产能力：60万吨
铸机最高拉速：165X 165 2.5m/min
铸坯火切前温度：1000〜1100C
二、铸机现状:
铸机半径
7m
铸坯规格
165m 淋165mm
生产钢种
20mnsi 振动方式
机械振动最大振幅6.25mm
结晶器长度
900mm
结晶器足辕数
无
二冷状况
一段纯水冷却喷淋长度2.4m
后部车昆道模式
全部为通辕
三、方案分析
根据目前铸机状态，现有连铸机的平台上设备可以延用原有设备。
结晶器长度足够，铸机基本半径合理。
为了实现铸机出口表面温度提高的目的，可以通过以下途径：
l 提高拉速；
l 降低二冷强度；
l 采取保温措施降低空气冷却；
l 减少铸坯在捞钢机所在辕道的停留时间减少空气冷却。
1、提高拉速
原有铸机的结晶器无足辕，当拉速提高时，铸坯出结晶器后没有足够的支撑，容易产生菱变和裂纹，因此需要增设足辕，并在足辕段设置纯水喷水冷却以保证坯壳有足够
的强度；
原机械振动设备为半板簧振动，仅适用于150次/min以下振动频率，高拉
速下为了保证负滑脱率和保护渣的润滑，需要200次以上的高振频振动，
采用非正弦曲线振动则可以进一步提高负滑脱率。
因此，如需提高拉速，必须对现有振动设备和动力源进行修改，采用液压非正弦振动，实现在线调频调幅非正弦振动以提高铸坯润滑，降低高拉速下的漏钢率；
提高拉速以后，铸坯表面温度提高，铸坯坯壳强度下降，铸坯容易发生菱变和鼓肚，因此需要增长二冷区的长度，并进行多分区的二冷控制以保证铸坯的质量和铸坯表面温度的精确控制。
2、降低二冷强度
目前的二冷段采用纯水冷却，并且只有一段 2.4米长的冷却条。
纯水喷嘴
的水量调节范围约为1:3，而气水冷却喷嘴的水量调节范围可达1:10。
为
了实现灵活的冷却制度，在保证冷却效果的同时，尽量精确地控制铸坯表面温度，使铸坯在离开二冷段时保持足够高的表面温度，需要将现有的纯水冷却改为气水冷却，同时将一个分区改为两个分区。
3、可在二冷室内喷水部分、拉矫机和火切机之间的辕道上、火切机后到捞钢机前
的辕道上设置保温罩，降低铸坯的散热，提高铸坯表面温度。
4、捞钢机所在的辕道上无法设置保温罩，因此铸坯在此段辕道上等待的时间越
长，散热越多，温降越大，因此可以通过在捞钢机所在位置前设置一段带保温罩的单流传动区域，使铸坯进入捞钢机所在区域前能在该区域停留，尽量减少在捞钢机所在辕道区域的等待时间，从而减少温降。
由于振动设备改造投资较大，本文对是否改造振动设备的两种方案分别进行讨论。
四、改造方案
（一）改造方案一
改造内容:
1、结晶器增加足辕
在原有结晶器框架上增加足辕2对。
足车昆直径:120mm
2、二次冷却喷淋装置
足辕段冷却：纯水冷却，需增加回路和控制。
重新制作二段、三段喷淋架并排采用汽水混合冷却模式，需增加汽水配管
和阀站，增加二冷控制模块。
二段长度约1m,三段约2m
1）功能
对出结晶器的铸坯表面进行强制喷水冷却，使坯壳迅速增厚直至完全凝固。
铸坯表面的温降速度对不同的钢种有不同的要求，因此气水喷淋的密度分
布对最终铸坯内部质量是否合格十分关键。
2）结构与位置
方坯喷淋系统由以下3段组成。
o段为结晶器下的足辕区，i段、ii段分布在结晶器与拉矫机之间。
o段采用水喷嘴，i段、ii段均采用气雾喷嘴，每段喷淋水均有独立的供水调节回路供至主配水管，由配水盘统一供水和气，实现自动配水。
3、出二冷区后设置保温罩
1）功能
对出二冷段和辕道上的铸坯表面进行保温，使铸坯表面回温。
2）结构与位置
二冷结束至拉矫机约6m拉矫机出口至火切机约9m采用钢结构保温罩内衬保温棉。
改造效果：
可实现2.2m/min的拉速，实现火切机前1000° c的铸坯表面温度。
（二）改造方案二
改造内容:
1、结晶器振动装置
1）功能
准确地将结晶器定位，并带动结晶器仿弧运动，以期使结晶器中已凝固有一层薄壳的铸坯即时与结晶器铜管脱模，防止铸坯在凝固过程中与结晶器铜管内壁发生粘结。
2）结构与位置
位于结晶器下面，采用短臂四连杆液压振动机构，液压驱动装置置于二层平台上，安装在内弧侧，利于防热和维修。
为保证使用寿命及效果，采用圆柱滚子轴承。
驱动装置采用液压伺服驱动系统。
振动台上设置有结晶器定位锁紧装置及
接水孔，便于结晶器的准确定位、牢固连接、及冷却水自动接通。
液压振动能实现振动频率、振幅、波形的在线动态调整和非正弦曲线振动，
较机械振动可大幅提高振动频率，便于针对不同钢种、不同浇铸温度、不同
拉速匹配更合理的振动参数，提高铸坯的表面质量
3）参数
振动曲线：
正弦波或非正弦波，非正弦波最大偏斜率30%
频率：
40〜260次/分（无级调速）
振幅：
土2一土5 mm有级可调
驱动液压缸：
带伺服阀块和高精度ast位移传感器
2、其余同方案一
改造效果：
拉速保持2.5m/min，保证火切机前1100° c的铸坯表面温度。
（三）后部改造内容
车昆道改造
切割后16m车昆道从通车昆改为单流传动。
捞钢机前16m辕道从通辕改为单流传动。
1、切割后车昆道
1）功能
切割后辕道主要用于运坯。
2）结构切割后辕道每流由10个辕子组成
每组辕道每流由2套电机一减速机集中链条传动。
每个辕子都有单独的轴承支承，辕道梁和轴承座内部通水冷却。
3）参数
辕道型式：集中链条传动
辕道速度：0.5~5 m/min
辕子数10 （每流）
传动辕子数10 （每流）
车昆子直径（J）316mm
车昆子间距1600mm
驱动电机（变频调速）7.5 kw
辕子驱动由齿轮电机驱动
2、输送辕道
1）功能
输送辕道主要用于运坯。
2）结构
输送辕道每流由10个辕子组成。
每组辕道每流由2套电机一减速机集中链条传动。
每个辕子都有单独的轴承支承，辕道梁和轴承座内部通水冷却。
3）参数
辕道型式：集中链条传动
辕道速度：30 m/min
辕子数10 （每流）
传动辕子数10 （每流）
车昆子直径（J）330mm
车昆子间距1600mm
驱动电机（变频调速）7.5 kw
辕子驱动由齿轮电机驱动
3、辕道设置保温罩
1）功能
对出二冷段和辕道上的铸坯表面进行保温，使铸坯表面回温。
2）结构与位置
在切割后到捞钢机前的辕道上设置铸坯保温罩，长度约50m采用钢结构保温罩内衬保温棉。
捞钢机
⑴功能描述
将铸坯从出坯辕道各流上移至正对热送辕道的位置上。
⑵设备组成及结构特点
捞钢机由固定在土建基础上的导轨和在其上行走的小车组成，可双向行走。
小车由交流变频电机传动，通过齿轮齿条实现捞钢机的升降。
⑶主要技术参数
轨距13700mm
车轮直径史450 mm
横移工作行程10400 mm
最大横移行程11000 mm
横移速度75 m/min
横移电机
型式交流变频调速电机（强制冷却）功率22kw
转速1450 r/min
数量 1 台
升降行程1000mm
升降电机功率37kw。