结晶器振动故障最佳操作法(工程师培训)

液压振动电控操作说明液压振动系统简介：一套液压振动系统主要包括二个振动单元。

每个振动单元由一个电液伺服阀和一个位移传感器组成它的执行环节和反馈环节；一套PLC电控系统负责控制二个单元按照工艺要求协调动作；画面人机接口系统方便操作人员监视和操控振动单元，同时也方便电气人员维护设备；其它还包括液压站，液压阀台，蓄能器等相关设备。

操作方式：液压振动电控主要有自动和手动控制方式。

自动联锁控制方式：这是它的主要工作方式，将振动台与开浇联锁，开浇的同时，启动液压振动。

常用于正常浇铸。

自动解锁控制方式：将振动台与开浇解锁。

常用于停浇后，随时让振动台工作。

手动升降控制方式：手动操作振动单元上升和下降。

常用于检修和调试时设置参数。

手动故障控制方式：振动台做上升和下降周期运动。

常用于在振动台位移传感器工作不正常时，又需要振动台短时工作一段时间。

这种控制方式不能保证振动台的偏摆精度，慎用此种控制方式。

应凌钢要求，此功能取消。

振动方式：液压振动台主要有正弦曲线振动方式和非正弦曲线振动方式。

它由非线性度参数As 决定。

当As=50%表明振动方式为正弦曲线；当As<50%表明振动方式为非正玄曲线，在一个振动周期时间内，上升快，下降慢。

当As>50%表明振动方式为非正弦曲线，在一个振动周期时间内，上升慢，下降快。

人机接口画面简介：图1-1如上图1-1所见，液压振动主画面由主体示意图，显示参数，控件组成。

主画面控件为：“液压油通断阀控制”：主要作用控制通断阀接通和切断。

点击此控件将弹出通断阀控制子画面如图1-2所示：点击控件“开”，此控件颜色变绿，表明通断阀接通；点击控件“关”，此控件颜色变红，表明通断阀切断；点击控件“返回”，此子画面消失，画面返回到主画面状态。

图1-2“振动器控制”：主要作用控制振动器的运行方式。

点击此控件将弹出振动器控制子画面如图1-3所示：点击控件“1#缸”，此控件颜色变绿，表明控制对象为1#缸；点击控件“2#缸”，此控件颜色变绿，表明控制对象为2#缸；点击控件“双缸”，此控件颜色变绿，表明控制对象为1#和2#缸；控件“自动”和操作台转换开关相关联，转换开关选择为“自动”，此控件显示自动，转换开关选择为“手动”，此控件显示手动。

第1章绪论第1章绪论1.1连续铸钢技术的发展钢水凝固成型有两种方法：传统的模铸法和连续铸钢法。

连续铸钢是把液态钢用连铸机浇注、冷凝、切割而直接得到铸坯的工艺。

是连接炼钢和轧钢的中间环节，是炼钢厂的重要组成部分[1]。

连铸的出现从根本上改变了一个世纪以来占统治地位的钢锭——初轧工艺，为炼钢生产向连续化、自动化方向的发展开辟了新的途径[2]。

1.1.1 连续铸钢技术的发展历程早在十九世纪中期美国人塞勒斯(1840年)、赖尼(1843年)和英国人贝塞麦(1846年)就曾提出过连续浇注液体金属的初步设想，并用于低熔点有色金属的浇铸；但类似现代连铸设备的建议是由美国人亚瑟(1886年)和德国人戴伦(1887年)提出来的。

他们的建议中包括有水冷的上下敞口的结晶器、二次冷却段、引锭杆、夹辊和铸坯切割装置等设备，当时用于铜和铝等有色金属的浇铸。

1933年德国人容汉斯建成第一台结晶器可以振动的连铸机，并用其浇铸黄铜获得成功，后又用于铝合金的工业生产。

结晶器振动的采用，不仅可以提高浇注速度，而且使钢液的连铸生产成为可能，容汉斯因此成为现代连铸技术的奠基人。

但连续铸钢步入工业生产阶段，应当归功于英国人哈里德提出的“负滑脱(Negative Strip)”概念。

在哈里德的负滑脱振动方式中，结晶器下振速度比拉坯速度快，铸坯与结晶器壁间产生了相对运动，真正有效的防止了铸坯与结晶器壁的粘结，使钢连续浇铸的关键性技术得以突破[3]。

1.1.2 连续铸钢的优越性连续铸钢与模铸的根本差别在于模铸是在间断的情况下，把一炉钢水浇注成多根钢锭，脱模之后经初轧机开坯得到钢坯；而连铸是把一炉钢水燕山大学工学硕士学位论文连续地注入结晶器，得到无限长的铸坯，经切割后直接生产铸坯。

基于这一根本差别，连铸和模铸比较，就具有许多明显的优越性[4-9]：(1)简化了钢坯生产的工艺流程，节省大量投资，省去了模铸工艺中脱模整模均热及初轧等工序，缩短了钢水到钢坯的周期时间。

不锈钢板坯连铸结晶器振动系统的故障分析及对策庞伟林①（柳钢中金不锈钢有限公司设备工程部　广西玉林５３７６２４）摘　要　柳钢中金不锈钢板坯连铸机结晶器振动系统是连铸机的主要设备之一，结晶器振动系统如果发生故障，板坯连铸机将面临停产，处理结晶器振动系统的故障的时间直接影响到整个生产的正常运行。

通过对结晶器振动系统的故障分类统计，针对故障的原因进行分析，可以有效的降低系统故障率，避免重复性故障发生概率，对于提高连铸板坯生产产量和质量具有非常重要的意义。

关键词　不锈钢板坯连铸　结晶器振动系统　故障　控制措施中图法分类号　ＴＧ１５５．４ 文献标识码　ＢＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２２ Ｚ２ ０１５１　前言广西柳钢中金不锈钢有限公司炼钢厂（一下简称中金炼钢厂）板坯连铸机于２０１５年７月试投产，主要生产２００系不锈钢，铸坯规格１６０×（６００－７５０）×（８５００－１００００），１机２流。

洁净振动系统主要是为了防止板坯在冷凝的过程中与铜板粘结一起，出现拉裂或者拉漏［１，２］，结晶器上下振动能周期性改变钢液面和结晶器壁的相对位置，有利改善结晶器内壁的润滑状况，减少粘结阻力和摩擦力，从而改善板坯表面质量［３，４，］，结晶器振动系统的可以保证板坯生产正常进行，因此振动系统的正常与否直接影响到整个连铸生产的正常运行。

结晶振动系统结构较为复杂，主要是由结晶器振动装置及底座、结晶器（框架结构、结晶器本体），其中通过振动装置和底座控制，使结晶器产出弧形振动。

２　结晶器振动系统发生故障的原因结晶器振动系统是连铸机的主要设备之一，其振动的稳定性直接影响到连铸机的正常运行。

由于投产早期设备状况较好，产量较低，基本能满足生产需求，但随着品种的不断增加，生产负荷加大，该连铸机的振动系统的问题逐渐暴露，板坯连铸机结晶器振动系统在生产中经常出现的故障导致振动故障率高、设备使用率低，生产维修成本高，通过对结晶器振动系统故障的研究分析，发现产生这些问题的原因主要有以下几点：２．１　液压故障原因导致维修成本居高不下，由于液压系统是整个振动系统的关键，液压油站是一个独立的油站，伺服液压系统对油的要求很高（清洁度ＮＡＳ６级及以上、粘度、水分、机械杂质），而且设备所处的运行环境是高温高湿、粉尘超高，环境也是极易引发故障。

结晶器振动技术简述发布时间：2006-11-29 10:34:19 【小中大字体】【评论】浏览：134次概述1 振动的结晶器使连续铸钢实现工业化回顾连续铸钢的发展历史，连续浇铸的生产方式首先是从有色金属开始的。

铸机采用的是垂直固定的结晶器，拉坯过程中，坯壳极易与结晶器壁发生粘结，从而导致拉不动或拉漏事故。

因此浇铸速度很低，铸坯的液相心长度一般不超过结晶器长度。

据有关文献记载，于1913年瑞典人皮尔逊（A·H·Pehrson）曾提出结晶器应按照一定的振幅和频率做往复运动的想法，但真正将这一想法付诸实施的却是德国人容汉斯（S·Junghans）。

容汉斯开发的结晶器振动装置于1933年成功的应用于有色金属黄铜的连铸。

1949年容汉斯的合作者美国人艾尔文·罗西（Irving·Rossi）获得了容汉斯振动结晶器的使用权，并在美国的阿·勒德隆钢公司（Allegheng Ludlum Steel Corporation）的Watervliet 厂的一台方坯试验连铸机上采用了振动结晶器。

与此同时，容汉斯振动结晶器又被应用于德国曼内斯曼（Mannesmann）公司胡金根厂（Huckiugen）的一台连续铸钢试验连铸机。

容汉斯振动结晶器在这两台连铸机上的成功应用，使其在钢连铸中迅速得到了推广。

从此，结晶器振动便成了连铸生产的标准操作。

可以看出是振动的结晶器使连续铸钢生产实现了工业化。

2 结晶器振动技术的每一次进步都使连铸生产再上一个新台阶结晶器振动技术主要包括结晶器振动规律和振动装置两个方面：1）结晶器振动规律的发展结晶器由静止变为振动，引起了连铸工作者的广泛关注和兴趣，人们纷纷进行试验研究工作，对粘结性漏钢机理进行了研究，发展了各种结晶器振动规律。

最早出现的是矩形速度振动规律，基于“拉裂——焊合”理论，其特点是结晶器在下降时与铸坯做同步运动，然后以3倍的拉坯速度上升，即所谓的3:1型振动方式。

结晶器振动装置故障原因分析[摘要]结晶器振动装置主要是利用计算机数据采集分析的系统，可以更好地观察连铸过程，改善连铸性能。

本文主要是分析了结晶器连铸机结晶器振动装置发生的故障原因,并给出了合理的解决。

前言结晶器监控系统是计算机数据采集与分析的可视化系统。

通过采集结晶器的相关数据，结晶器液面高度、铜板出现粘结温度、振幅、振动频率、冷却水量、水温等，操作人员对透视结晶器观察连铸过程，便于更好改善连铸性能。

一、结晶器监控的系统我们所说的结晶器监控系统主要是由部分结晶器和部分工艺组成的。

部分结晶器、振动装置的数据采集和自动化系统数据的显示，通过系统的核心来处理数据的服务器。

部分是工艺的可以经过数据采集、数据算法、软件包进行可视化处理振动软件包。

结晶器是连铸设备的“心脏”。

在连铸机中起着不可估量的作用，结晶器主要是通过结晶槽可用作蒸发结晶器或冷却结晶器。

为提高晶体生产强度，可在槽内增设搅拌器。

结晶槽可用于连续操作或间歇操作。

间歇操作得到的晶体较大，但晶体易连成晶簇，夹带母液，影响产品纯度。

这种结晶器结构简单，生产强度较低，适用于小批量产品（如化学试剂和生化试剂等）的生产。

结晶器不仅可以使钢液逐渐凝固成所需要规格、形状的坯壳；还可以通过结晶器的振动，使坯壳脱离结晶器壁而不被拉断和漏钢；进行调整结晶器的参数，使铸坯不产生脱方、鼓肚和裂纹等缺陷；必须保证坯壳均匀稳定的生成。

二、连铸机结晶器安装方圆坯连铸结晶器安装1.结晶器离线时设备检修、铜管检查、试压、对弧、喷嘴检测等各项工作已经完成且达到上线要求，在此前提下结晶器吊运到浇注平台上进行结晶器安装工作。

2.结晶器若有内置式电磁搅拌则需在离线时检测完毕，若采用结晶器外置式电磁搅拌则在安装结晶器时，需先将电磁搅拌放置在在线的搅拌器安装托架上，不同的连铸机供应商有不同的设计理念，搅拌器的安装位置是有区别的。

3.在线的结晶器电磁搅拌装置安装完毕后，将结晶器吊装在振动装置上，振动装置与结晶器冷却水气的联接通常是自动联通的，根据振动装置上的定位销确定结晶器的安装位置，采用对弧装置对弧，使结晶器铜管的弧与连铸机基本弧半径吻合，若超出误差允许范围内，则需对结晶器进行相应调整，调整完毕后用固定装置锁死。

结晶器维修岗位操作规程岗位职责：了解结晶器使用及维修情况，熟知结晶器的各项技术参数；根据下线结晶器情况进行维修；对结晶器尺寸各参数认真检查，准确记录；对结晶器铜管的使用及水套进行跟踪监控，根据使用情况及时确定合适的锥度及尺寸或提出改进意见；对修好的结晶器按规定进行打压检查，并确认各部件安装齐全、正确；认真填写结晶器维修卡和跟踪卡片。

1.结晶器检查：1.1接受结晶器，问清结晶器下线原因。

1.2将结晶器平稳放在维修台上，并可靠固定，将外壳上的冷钢、沙子、污物等清理干净。

1.3对结晶器认真检查，铜管出现下列情况之一时停止使用：1.3.1内壁凹凸缺陷>0.5mm；1.3.2钢水液面区域损伤或划痕深度>0.5mm（若划痕<0.5mm，允许用油石或金刚砂磨区锐棱或平滑凹面，可继续使用）；1.3.3下部划痕深度大于1mm（<1mm可继续使用）；1.3.4下口尺寸变大，倒锥度<0.3%/m；1.3.5断面菱变形，对角线差>1.5mm。

2、结晶器铜管的更换步骤：2.1松开润滑板、上密封法兰与外壳之间的螺栓。

2.2将顶板及润滑板拆下（注意：不要损坏里面的O型圈）。

2.3将维修台架旋转90-180°，松开下底板（或下密封法兰）与外壳之间的螺栓。

2.3.1将铜管及键板从水套中拆出；2.3.2向左右两边移出键板；2.3.3慢慢取出铜管。

2.4清洁与结晶器铜管相关的结合部位面，排除油污、水垢和其它杂物（如有水垢，必须用钢刷除净水垢才能使用，并通知有关部门改善冷却水质）。

2.5取新铜管检查记录有关参数（测量铜管外形安装尺寸内腔上、下口断面尺寸、对角线尺寸，用曲线图表示铜管锥度，核对钢印号）。

2.6在上法兰与结晶器铜管相结合部位，涂抹一层密封胶。

2.7将键板插入结晶器铜管上部卡槽内，然后将铜管插入套中，并检查水套内壁的螺钉，以保证水套内壁与铜管外壁之间的水缝3.8±0.2mm。

结晶器维修岗位操作规程结晶器是化工生产过程中不可或缺的设备，它的正常运行对于产品质量的稳定性和生产效率的提高有重要作用。

随着结晶器的使用时间的逐渐延长，其设备的损坏和故障情况也会逐渐出现。

为了保障结晶器的安全、高效、稳定运行，在对结晶器进行维修时需要注意以下操作规程。

一、安全操作结晶器维修岗位的工作人员首先要做的是确保自身的安全，可以按照以下几个方面来保障：1.佩戴防护服和安全帽等必要的防护装备，严格遵守化学品的存储、使用规范，不随意取用化学品，防止发生化学品危险事故。

2.在进行维修作业之前，要对结晶器所在的区域进行检查，确保没有漏电、火源等安全隐患。

3.对结晶器进行维修时，电源必须断电、燃料必须熄灭、管道必须泄压，才能进行维修。

防止误操作或疏忽导致火灾或爆炸事故。

二、设备维护1.对结晶器的外观及内部结构做视检，检查结晶器是否存在开裂、锈蚀、污染、漏水等情况。

2.清理结晶器内部的结晶渣和杂质，并彻底清洗结晶器。

3.检查结晶器上的管道和连杆是否存在松动、脱落、变形等情况，如有情况要及时调整、修复，并严格按照标准操作。

三、设备调试在维修过程中，需要对结晶器进行检修和调试，以确保其正常运行。

对于调试的规范要求可以如下：1.对结晶器进行与原材料相关的物理实验和环境因素测试，如流量、温度、压力等数据收集，确保结晶器进行良好的结晶作业。

2.建立设备维护记录和维护标准，包括各项检查点和检查指标，并建立科学的检查健康档案和维护信息统计表格，记录和分析维护数据和维护时相关的故障记录。

3.进行结晶器的精调，进步稳定生产质量，确保生产效果。

四、维护后的检查1.结晶器设备放置于预定安放区域内，并做好记录和标识。

2.检查设备各个部分的旋转、振动、密封、润滑、电气装置等，确保设备安全性工作。

3.对设备运行环境条件进行排查，如视觉检查周边环境是否存在漏洞、其它危险隐患等。

连铸机结晶器振动最佳维护法连铸机结晶器振动是由意大利达涅利公司提供设计、设备成套、程序设计的全自动化、全液压的一套连铸机结晶器振动装置。

该套连铸机结晶器振动装置的特点是：振动平稳，振幅误差<0.5mm（正弦波）。

有振频随拉矫机拉速变化的控制功能。

有振幅设定值和振频随所浇钢种变化的控制功能。

有结晶器振动装置试验功能，可在非浇钢状态下测试结晶器振动装置。

根据这几年自己对该套结晶器振动装置维护工作的经验和体会，特总结如下最佳维护法。

结晶器振动装置的油路和液压控制设备油路和液压控制设备由液压站供出的供油管路、油压检测仪表、P控制阀、T控制阀、液压缸、液压缸伺服阀、液压缸行程位置检测装置等设备组成。

其系统构成如图1所示：图1：结晶器振动装置油路和液压控制设备构成简图二、结晶器振动装置机械设备首钢三炼钢厂2号连铸机结晶器振动装置机械设备由结晶器振动托架、杠杆与杠杆连接机构等组成。

杠杆与杠杆连接机构组成联杆机构，将由计算机（PLC）控制的液压缸所产生的位移量传递给结晶器振动托架，结晶器振动托架带动结晶器做上、下往复运动。

结晶器振动托架上、下往复运动的位移量与液压缸所产生的位移量不是1比1的关系。

它们之间的位移量有一个比例系数K。

其比例关系的公式为：K=液压缸所产生的位移量/结晶器振动托架上下往复运动的位移量=1.2。

结晶器振动装置机械设备如图2。

液压图2：结晶器振动装置机械设备简图三、结晶器振动装置的维护和故障排除结晶器振动装置的维护和故障的排除主要有以下几点。

1、主控室试验时结晶器振动装置不动应检查的条件和应检查的关键点及部位有：（1）液压站液压油泵是否启动？油压是否大于等于1MPa？（2）P、T阀是否得电（24VDC）？PLC：Q8.0\Q8.2\Q8.4是否同时有输出？应检查左、右油压PIW528、PIW530是否正常？如果不正常，应检查相应的点的PLC模件、接线线路和现场油压情况。

确认相应情况后，做相应处理。

结晶器振动装置的安装及调试难点浅析陈学明;孟慧洲;李玉凤【摘要】针对结晶器的结构和装配难点,介绍了结晶器装配中橡胶轴承的热装和温度计算方法,给出了拉弧装置的加工安装以及相位振幅、调试方法.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2010(000)010【总页数】2页(P132-133)【关键词】结晶器;橡胶轴承;温度【作者】陈学明;孟慧洲;李玉凤【作者单位】山东省莱芜钢铁集团,机械制造有限公司,山东,莱芜,271104【正文语种】中文【中图分类】TH3411 引言结晶器振动装置是连铸机的核心部件。

钢水通过结晶器振动装置有规律地振动而初步形成钢坯。

该设备的制造质量直接影响钢水的组织形成和钢坯质量，因此设计时对结晶器振动装置的装配精度要求很高，对振幅和相位的检测非常严格。

本文仅就该设备的安装与调试进行介绍。

2 结构分析结晶器振动装置的结构如图1 所示。

图1各部件之间的联接情况是：主传动装置把动力传至传动轴装配，传动轴为偏心轴，偏心轴转动带动连杆装配及振动台架，使振动台架按偏心轴两端偏心量大小的不同而产生微小的振动，从而使结晶器进行有规律的振动，以保证钢水在结晶器里合理地结晶，保证钢坯质量。

电动机与减速器之间是用联轴器和悬挂齿轮箱来联接的，两端输出的减速器与两根偏心轴之间是通过两个锥齿轮箱传动，减速器、锥齿轮箱、偏心轴及轴承座等安装在支架上，支架与振动台架是通过4 根连杆、销轴及拉弧装置联接。

3 装配工艺难点分析结晶器振动装置装配精度要求高，影响结晶器振动的相位和振幅的装配因素有：连杆装配中的高精密橡胶轴承的装配和拉弧装置的制造与装配。

3.1 橡胶轴承的装配橡胶轴承是进口的标准件，它的安装精度直接影响振动台架的相位，对钢水的结晶质量有较大的影响，是结晶器振动装置的核心零件。

它装在连杆的内孔中，采用过盈配合（φ80H8/U7），最小过盈量为0.091mm，最大过盈量为0.167mm；橡胶轴承与轴也属于过盈配合（φ50H9/Z8），最小过盈量为0.136mm，最大过盈量为0.237mm，过盈量均较大。