板坯连铸机扇形段辊子应用优化与研究
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・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。
2010年第5期梅山科技·53·檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭殐殐殐殐综述板坯连铸机高精度扇形段的应用与发展宣守蓉1汪洪峰2(1.梅山钢铁公司技术中心2.梅山钢铁公司炼钢厂南京210039)摘要:依赖于可以远程控制的高精度扇形段的动态轻压下技术可使连铸坯内部质量特别是中心偏析得到较大改善,大大提高产品质量及经济效益。
着重对不同结构形式和控制方式的高精度扇形段进行了分析和比较,指出SMART 扇形段和CyberLink 扇形段将成为板坯连铸机高精度扇形段发展的趋势。
关键词:板坯连铸机;扇形段;动态轻压下Application and Development of High Accuracy Segment for Slab Continuous CasterXuan Shourong 1Wang Hongfeng 2(1.Technology Center of Meishan Iron &Steel Co.,2.Steelmaking Plant of Meishan Iron &Steel Co.,Nanjing 210039)Key words :slab continuous caster ;segment ;dynamic soft reduction 连铸动态轻压下技术是20世纪90年代中后期,随着高精度液压扇形段制造和远程控制技术的进步而产生的提高连铸坯质量的一种经济高效的新技术,它通过在连铸坯凝固区域末端施加压力产生一定的压下量来补偿铸坯的凝固收缩量,防止晶间富集溶质元素的钢液向铸坯中心横向流动,促进钢液中的溶质元素进行重新分配,从而使铸坯的凝固组织更加均匀致密,以减少铸坯中心偏析和中心疏松。
动态轻压下技术主要由热跟踪模型、自动调节系统和能够实现远程控制的高精度扇形段3个部分组成。
高精度扇形段根据指令动态调整液压缸压力设置,从而改变辊缝和压下量,保证非稳态浇铸的轻压下效果。
板坯连铸机扇形段制造质量控制分析摘要:钢铁制造是重工业发展的重要组成,板坯连铸机作为钢铁生产中最为重要的机械设备之一,其性能的优越性和质量的优劣影响着钢铁板坯的生产质量。
扇形段是板坯连铸机中比较重要的结构,在实际生产中,扇形结构的质量好坏会对板坯连铸机造成一定影响。
板坯连铸机扇形段制造具有复杂性强、精度高、难度大等特点,在构造板坯连铸机时,为了保证其扇形段制造质量的优越性,需要对扇形段的结构特点以及各结构制造中的质量控制要点进行综合分析。
关键词:板坯连铸机;扇形段;制造质量;控制措施前言:板坯连铸机是当前钢铁生产中极为重要的设备,构成板坯连铸机的各项结构中,扇形段结构的复杂度和制造难度比较高,在实际制造中需要做好质量控制工作,否则容易影响到连铸机的后续运行和板坯生产质量。
本文介绍扇形段结构制造质量控制技术,只有对上述结构制造中的具体细节进行把握,对制造要点进行质量控制,才能制造更加优质的扇形段结构,从而为提升板坯连铸机的质量与性能创造更好的条件,促进钢铁行业的发展。
1扇形段框架质量控制板坯连铸机扇形段结构中扇形段框架是比较重要的核心部件,在制造中应该进行有效的质量控制。
板坯连铸机扇形段的上下框架是焊接式扁体结构,属于连铸机核心部件,结构比较复杂并且在制造时精密度要求比较高,制造难度较大。
在实际进行制造时,需要尽可能有效地控制其精度与强度,保证加工质量的可靠性。
扇形段上下框架在加工时,需要注意原材料的选择,上下框架需要具有良好的强度以及耐用性,在选择原材料时需要认真检查原材料的质量情况,观察加工的原材料是否存在分层、裂缝等缺陷问题,一旦发现异常需要及时更换原材料,而后开始进行焊接制作,焊接前还需要对落料质量进行分析,根据图纸要求开坡口,去除原材料上的油污、铁锈等,根据焊接工艺的要求进行焊接。
上下框架是焊接式扁体结构,在焊接时为了保证焊接精准度以及焊接有效性,需要提前为焊接基准画线。
画全线时要兼顾框架的结构尺寸,并且为加工孔等预留相应的位置,保证后续焊接的科学与合理性。
东北大学硕士学位论文摘要3捍板坯连铸机辊子结构设计研究与实践
摘要
连铸机扇形段是连铸机的重要组成部分,其包括弧形段、矫直段、水平段以及基础框架支承结构等。
扇形段中的弧形段、矫直段、水平段均采用整体、密排的辊列,辊子通过内部冷却水进行冷却。
天钢3#板坯扇形段在使用中出现严重的漏水现象。
经现场核实及分析,是由于在拉钢过程中,设计缺陷使分节辊子之间产生相对运动和横纵向偏角,使得起密封作用的胶圈经常损坏。
为了满足快速的生产节奏及降低成本的要求,避免经常更换、维修扇形段,既能保证生产产量和产品质量,又能节约成本,需要将连铸机扇形段辊子连接形式上进行合理的设计改造。
本文首先概述了天钢3撑板坯连铸机扇形段使用的现状,天钢3#板坯连铸机是由中冶京诚工程技术有限公司设计制造的直结晶器连续弯曲连续矫直弧形板坯连铸机,为一机一流,其主要产品是为老厂中板厂提供轧钢铸坯原材料的,其断面180x1050~'1600m,200、250×1050"-'1600m,其实际年产量约为:100万吨/年。
3撑板坯连铸机经过几年的使用表现出较高的生产效率,但是一些设计缺陷也慢慢的表现出来,扇形段中间瓦座存在的漏水问题就是其中之一。
3jfi}板坯连铸机软水补给量平均2000吨/天,每年因漏水原因更换的扇形段约为10台。
根据理论并结合生产实际,详细分析了产生漏水现象的根本原因,仔细分析了现有足辊的结构设计,并与图纸详细核对,确定了扇形段的辊子存在严重的设计缺陷,3#板坯扇形段的分节辊,长辊和短辊通过一个芯套连接在一起,芯套两端靠两个“O”型密封圈密封,两颗独立的分节辊靠瓦座连接支撑。
因为分节辊中间连接不
进行各个方面的综合分析并提出不足和展望。
.13.。
板坯连铸机辊缝收缩控制技术的探讨和优化孟怀军邢飞(舞阳钢铁有限责任公司)摘要根据板坯中心偏析的形成机理及影响因素,重点分析了连铸机辊缝对中心偏析的影响,介绍了基于凝固末端的辊缝收缩控制技术及其应用,并结合舞钢1#板坯连铸机的实际情况探讨了静态轻压下技术的应用思路,重点从设备检修、维护方面提出了保证辊缝精度的措施,对于实际应用辊缝收缩控制技术提高铸坯质量具有借鉴作用。
关键词静态轻压下辊缝收缩中心偏析Discussion and Optimization of Roll Gap ShrinkageControl Technology for Slab CasterMeng Huaijun and Xing Fei(Wuyang Iron and Steel Co.Ltd)Abstract According to the formation mechanism and influencing factors of central segregation,the article analy-zes the effects of roll gap on central segregation,then introduces the solidification end based roll gap shrinkage control technology and its application,discusses the application of static soft reduction technology on the basis of actual condi-tion of Wugang No.1continuous caster,proposes the measures of maintaining roll gap accuracy from the aspect of e-quipment maintenance,which can be used as references for the application of roll gap shrinkage technology to improve slab quality.Keywords Static soft reduction,Roll gap shrinkage,Central segregation0前言连铸坯在冷却凝固过程中内部一般都会存在不同程度的中心偏析和中心疏松等缺陷。
连铸扇形段辊子寿命提升摘要:文章以扇形段辊子为研究对象,在对影响其寿命的因素进行分析的基础上,围绕如何使其寿命得到提升展开了讨论,并提出优化表面堆焊质量、升级原有轴承等建议,供相关人员参考。
关键词:扇形段辊子;板坯连铸;使用寿命前言:连铸设备与炼钢产能息息相关,作为连铸设备不可缺少的关键部件,扇形段辊子的寿命自然引起了人们的关注。
现阶段,如何使辊子寿命得到显著提升,成为业内人士热议的话题,围绕相关内容展开讨论很有必要。
1连铸扇形段辊子寿命影响因素连铸生产期间,连铸坯与扇形段辊子频繁接触,可以说,扇形段寿命往往由辊子寿命所决定。
研究表明,在实际生产环节,扇形段辊子极易受到堆焊影响,从而出现焊层脱落,表面氧化,芯轴断裂以及形成热疲劳裂纹的情况,加之在对连铸辊进行装配时,有关人员没有对装配精度以及清洁度引起重视,使得轴承无法正常运行,进而造成芯轴断裂或是辊子不转的状况。
若不尽快解决以上问题,不仅连铸坯质量会被影响,还会增加连铸夹坯或是类似事故发生的概率。
2如何有效提升扇形段辊子使用寿命2.1优化表面堆焊质量对连铸辊进行堆焊所使用工艺主要分为明弧焊、丝极埋弧焊以及带极埋弧焊,明弧焊的优势体现在可提高堆焊层硬度、提升辊子寿命等方面。
由于明弧焊所用焊丝进行堆焊所依托主体为自保护,这也决定了焊丝质量通常会给焊接质量产生决定性影响。
目前,国内常见焊丝的材质为1Cr13Ni14Mo,强调以碳为基础,通过融入铌、铬和钛等元素的方式,对碳化物硬质点进行打造,以此来达到使硬面合金所具有硬度得到显著提高的效果,其耐磨性能也能够得到改善[1]。
该类合金材料往往含有大量碳元素及合金元素,对焊接裂纹所具有抵抗能力相对较差,加之长期处于高温运行环境下,会加快碳化物质点分解的速度,导致材料整体硬度及耐磨性下降。
鉴于此,为保证连续辊寿命得到提升,有关人员提出利用0Cr13Ni4MoN对连铸辊进行修复,用氮对合金所含一定比例碳元素进行替代,加大堆焊合金所形成物质点中氮碳物质点的占比,以此来优化堆焊层对冷热疲劳所具有的耐受力,同时其耐腐蚀性以及耐磨损性均会得到显著增强,使用寿命自然更加理想。
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;对弧方法一、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。
二、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。
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。
连铸机扇形段存在的问题及改善途径分析[摘要]扇形段是连铸系统工艺中的重要设备之一,扇形段工作性能直接影响后续板坯轧制厚度的均匀性,对钢坯质量起着关键性作用。
通过对莱钢型钢炼钢连铸机扇形段存在的问题进行分析,进行相应的技术方案改进,对提高产品质量、降低耗能、减轻工人劳动量取得了良好的经济效益。
[关键词]扇形段;连铸机;轴承中图分类号:文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)04-0321-011 前言扇形段是连铸机重要组成部分,是集机械、干油润滑、水冷系统系统于一体的关键重要设备。
每个扇形段由辊子及其轴承座、上下框架、辊缝调整装置、辊子压下装置、冷却水配管、给油脂配管等构成。
扇形段传动辊由直流机、齿接手、行齿轮减速机、万向接手等构成。
驱动装置通过万向接手穿过二冷室壁与驱动辊的中间法兰相连接。
扇形段的上下框架都是钢板焊接的结构,在上下框架上分别安装着内弧和外弧侧的辊子及轴承座。
辊子的对中则在机外方对中台上通过调整轴承座下面的垫片来达到。
放轴承座的位置是经过机加工的。
此外,在上下框架上,还安装着各种冷却水配管、压缩空气和给油脂配管。
在上下框架上安装有一对可升降的传动辊液压缸。
下框架的下部装有4个销缸,通过双楔和销子固定在大香蕉底座或基础框架上,同时还装有与水连接板相结合的装置。
随着生产节奏的加快,连铸浇筑速度的提升,型钢炼钢厂2#连铸机扇形段设备投入多年,加上扇形段工况环境恶劣,受受高温、粉尘、潮湿等因素的影响,扇形段框架锈蚀严重,已严重影响了产品质量。
2 连铸扇形段存在问题分析型钢异型坯连铸机自投产以来,由于连铸机扇形段最初设计存在一定的缺陷,加上设备结构复杂,工况条件差,扇形段运行状况不甚理想,经常出现各种各样的故障,严重影响了连铸生产节奏,对连铸铸坯质量存在不同程度的影响,造成严重经济损失。
通过总结扇形段长出现的故障,对现有问题进行综合分析,主要存在以下几个方面的问题::扇形段辊子扇形段辊子组成的流道是铸坯的通道,主要用来支承、导向、拉矫铸坯。
CFHI2013年第3期(总153期)yz.js@设计与计算CFHI TECHNOLOGY摘要:介绍不锈钢板坯连铸机扇形段导辊的类型及特点,分析导辊的受力情况,比较不同结构导辊的载荷分布。
关键词:板坯连铸机;扇形段;导辊中图分类号:TG223.6文献标识码:A 文章编号:1673-3355(2013)03-0005-03Guide Roller Design for Segment of Stainless Steel Slab Caster Yu Yan ,Wang Zhigang ,Li AichenAbstract:The pater represents the type and feature of guide rollers on the segment of stainless steel casters and studies the forces beared by the guide roll and the load distribution on different-structure guide rollers.Key words:slab caster ;segment ;guide roller扇形段是板坯连铸设备中的重要组成部分。
主要用于引导和支撑铸流,通过驱动导辊进行拉坯,矫直(矫直段),持续对铸坯二次冷却,促使铸坯坯壳逐渐增厚,直到完全凝固[1]。
此外,还负责在浇注开始时对引锭杆进行引导、输送及夹持。
由于板坯的横截面比方坯等铸坯的横截面大许多,其辊系排列要有更大的密度和足够的强度及可靠的支撑装置。
导辊结构是否合理直接影响铸坯的质量及连铸机的性能。
因此导辊形式的选择是扇形段设计的关键之一。
1导辊的类型及特点导辊根据其结构组成可分为整体辊和芯轴式辊;根据支承形式,又可将其分为整体(单一式)辊和分段式辊。
整体辊单一式整体辊是指用棒料整体加工而成,用轴承两端支承的辊子。
有关扇形段功能精度提升的研究摘要:扇形段辊缝精度、外弧线精度以及位置控制失效都会对铸坯质量造成影响。
基于此,本文先分析了造成辊缝超差和对弧不良的原因,以及提升措施,然后对位置精度控制以及位置失效解决措施进行了探讨,以供参阅。
关键词:辊缝超差;对弧不良;位置控制;精度;措施1扇形段造成辊缝超差和对弧不良的原因造成辊缝超差的原因:(1)离线辊缝调整时测量值与自动辊缝仪测量值不一致。
离线维修是在静态下测量调整的辊缝,而在线辊缝仪是完全模拟铸坯运行状态及钢水静压力下测量的数据,这个数据更能接近生产状态。
(2)扇形段段内、外弧框架间隙造成辊缝变化。
扇形段在维修时垂直放置,由于内外弧框架存在间隙,上线后扇形段内弧框架因重力作用向出口方向微移,造成辊缝偏差。
尤其是1-6段弧线段因重力因素影响更换。
(3)辊套、芯轴、轴承间隙引发辊缝偏差。
造成对弧不良的原因:(1)扇形段更换过程中未按照维修标准化操作,导致基础面清理不干净、地脚螺栓紧固力矩等不符合标准要求。
(2)固定销轴螺栓松动、缺失,固定不可靠,造成扇形段在受外力后发生微移造成接弧偏差。
2扇形段辊缝和外弧线精度提升措施(1)离线辊子装配环节严格按照扇形段维修管理细则落实装配中的每一个细节,对于轴承座下垫片数量也严格控制在5个以内,保证综合游隙小于0.3mm。
上线前要进行设备点检和工艺点检结合验收扇形段的功能性精度。
设备服务于生产,生产与设备相结合的管理模式也是邯宝炼钢厂的亮点管理模式。
(2)针对离线扇形段辊缝值的调整和在线受重力因素以及框架间隙影响,辊缝值偏差情况,经过在线测量数据对比跟踪,对离线辊缝标准数据进行了修正,以消除这些因素的影响,以达到离线辊缝和在线拉坯辊缝更加接近的效果。
针对1-6段弧线段因框架间隙造成的重力影响不同,把1-3段进口辊缝值增加1mm,出口辊缝值减小1mm;4-6段进口辊缝值增加0.5mm,出口辊缝值减小0.5mm。
(3)在每次更换扇形段段时,严格按照维修标准化程序操作。