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莱钢5_连铸机设备改造

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2#板坯连铸机振动台故障分析及改造

2#板坯连铸机振动台故障分析及改造
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率大 大增 加 ， 重 制约 了连铸 机 的正 常生 产 。 严 负滑 脱 时间计 算过 程 ： （ ） 计算公 式 １
水 与结 晶器铜 板 的粘 结 ， 粘 接 漏 钢 事 故 发 生 的几 使
其 中 ：ｆ 为结 晶器 振动 频 率 （ ／ ｎ ；Ｖ为 结 Ｃ ｍｉ） 晶器振 动速度 （ ｍ ｍｎ ；Ｓ为振 程 （ ｍ） 为 ｍ ／ ｉ） ｍ ；ｔ
负 滑脱 时 间
（ ） 振 幅为 ± ｍ ２ ３ ｍ，拉速 为 １５ｍ ｓ时负滑 脱 ． ／
Ｌ ａ ｈ ａ ＷｕＱａ ｇ Ｃ ｅ ｏ ｇ Ｘ ｎ ａ Ｍ ｎ ｉｎｅ ｕ ｎＳ ￣ｕ ｎ ｉｎ ｈ ｎＤ ｎ ｕＷｅ ｈ ｉ ｅ ｇＸａ ｆ ｉ （ ｈ ｔ ｌ ｏｋ ） Ｔ ｅＳｅ ｗ ｒｓ ｅ
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ：Ｔｈ ｓ ｐ ｐ ｒｄ ｓ ｏ ｒ ｅ ｏ ｈ ｒ ｂ ｅ ｆｔ ｅ ｖｂ ａ ｉ ｇ ｔｂ ｅ ｓｎ ｅｔ ｅ Ｎｏ． ２ ｓａ ｉ ａ ｅ ｉｃ ｕ ｓ ｓｕｐ ｎ ｔ ｅ ｐ ｏ ｌｍｓｏ ｈ ｉ ｒ ｔｎ ａ ｌ ｉ ｃ ｈ ｌｂ ＣＣＭ ｎ ｎ ｏ ｗｅ ｔｉｔ ｏ ｅ ａｉｎ ｉ ｈｅ Ｓ ｅ ｌ ｒ ｓ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｔ ｔｅ ｗｏ ｋ ．Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ａ ｔ ａ ｉ ｓ ｄ ｏ ｈ ｃｕ ｌ ｙ，ａ ａ ｙ ｅ ｎ ｅ ｎ ｔａｉ ｎ ｒ ａ ｒｅ ｕ ｔ ｎ ｌ ｓ ｓａ ｄ ｄ ｍｏ ｓｒ ｔｏ ｓｗｅｅ ｃ ｒｉ ｄ ｏ ｔ． Ｉｓ ｔａ ｓｏ ｍａ ｔ ｒ ｎ ｆ ｒ －

二号连铸机扇形段旋转座固定装置结构设计改造论文

二号连铸机扇形段旋转座固定装置结构设计改造论文

二号连铸机扇形段旋转座固定装置结构设计改造【摘要】本文针对莱钢型钢炼钢厂2#连铸机扇形段设备旋转座固定装置结构设计改造，针对当前存在问题分析，提出和实施了项目改造，改造后的效果显著，取得了良好的经济效益。

【关键词】连铸机；旋转座；固定装置1.扇形段旋转座固定装置结构现状分析型钢炼钢厂2#连铸机扇形段设备在线使用已经5年多了，设备在线受高温、粉尘、潮湿等因素的影响，扇形段框架锈蚀严重。

旋转座下面为辊缝调整基准，扇形段辊缝调节主要通过扇形段旋转座下面四个基准调整，只有保证旋转座四个基准辊缝值的稳定性才能保证扇形段辊缝值，保证扇形段板坯质量。

扇形段旋转座部位示意图：图1。

2#连铸机扇形段旋转座底下固定装置主要存在以下问题：（１）示意图中丝孔3经过长期使用气动扳手拆卸螺栓维修，现阶段丝孔均变为光孔，螺栓无法紧固，调整垫片紧固不到位，存在间隙，导致扇形段辊缝调整完成后辊缝变化值很大，影响扇形段辊缝的精度。

（２）丝孔2用螺栓固定垫板与扇形段框架本体，现阶段丝孔均为光孔，导致扇形段垫板与扇形段本体无法固定牢固。

（３）扇形段长期受高温、粉尘、潮湿的影响，扇形段垫板、筋板表面存在大量铁锈、氧化皮，螺栓紧固完后，造成扇形段辊缝经常出现变化，不能保证扇形段辊缝值的准确性。

（４）旋转座固定装置示意图可以看出：旋转座是坐落在扇形段筋板上面的，光靠筋板内侧边缘凸起10mm台阶将旋转座夹住，现阶段扇形段筋板与框架固定本体固定不牢固，导致扇形段旋转座固定不是很牢固，扇形段筋板产生偏移将导致旋转座偏移。

扇形段旋转座内外弧各一半，在扇形段液压缸升降过程中起到支撑作用，旋转座偏移或是掉落将直接导致液压缸升降同步性，导致连铸机板坯质量。

所以通过对旋转座固定装置改造，一方面保证扇形段辊缝调整的稳定性。

另一方面保证扇形段液压缸升降高度。

最终保证扇形段钢坯质量。

2.项目实施措施经过对上述问题的分析，扇形段四个基准是调整扇形段辊缝值的关键，只有保证了扇形段四基准的精确性，不变性，才能保证扇形段辊缝值的准确性，从而保证2#连铸机板坯质量。

合金钢连铸机自控系统的开发与应用

合金钢连铸机自控系统的开发与应用

坯进入二冷 区， 使铸坯进一 步冷却 ， 直至完全凝 固。 铸坯在引锭杆的
作用下 ， 通过拉矫机后将引锭杆与铸坯脱开 ， 火焰切割机 按设 定的
３ ． １结 晶 器 液 面 控 制
保持结 晶器 中钢水液面 的稳定 ， 可使结 晶器 的热交换稳定 ， 钢 铸坯 定尺 自动切割铸坯 ， 切割后的铸坯通过运输辊道移坯车 、 推钢 液面上的保护渣层厚 度一定 ， 这对 改善铸坯 的质量有重要作用 。 采 机 至冷床 。 用放射性 同位素法 ， 为放射源铯放 出的 ｖ射线穿过水冷结晶器 ， 被
关 键词 ： 网络 通信 结 晶器 二 冷 水模 型 电磁 搅拌 中图分 类号 ： Ｔ Ｆ ３ ４ ５ 文献 标识码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ０ ０ ７ ． ９ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ － ０ ０ ６ ３ — ０ １
１生产 工 艺流 程 简述
连铸机调速精度要求高 ， 现场 电磁干扰源多 ， 因此采用施耐德公司 Ａ ＴＶ ５ ８ 系 列 矢 量 变 频 器 ， 与 Ｐ Ｌ Ｃ 之 间 的信 号 传 递 采 用Ｍ ｏ ｄ ｂ ｕ ｓ Ｐ ｌ ｕ ｓ 由电炉生产的钢水 ， 据钢种要 求 ， 经Ｌ Ｆ 、 （ ＶＤ ） 炉精炼处理 ， 钢水 （ 简称 ＭＢ ＋ ） 现场总线网络 ， 全数字信号传输 ， 抗干扰 能力 强 ， 且采 温度 、 化学成分达到连铸要求后， 由吊车吊到大包 回转 台进行浇注。 有 固定的传 输时延 ， 防止 网络产生拥堵 现象 。 矢量 首先 ， 将引锭杆头送入 结晶器 内， 并在结 晶器 内密封好 。 引锭杆准备 用令牌通信方式 ，
ｆ 变频技术具有更高 的调速精度 ， 适合结 晶器 好后， 把热 中间包通过 中间包车送到浇注位置 ， 并使 中间包 的浸入 变频技术 比传统 的ｕ／ 振动、 拉矫机等控制精度高 的场合 。 通过ＭＢ ＋ 网或操作 面板对变频 式水 口对 中 并 下 降 插 入 结 晶器 内 。 装 好钢 水 包 长 水 口 ， 并 下 降 插 入计数器所接收 ； 闪烁计 数器接收到的射线强度 随钢液面

异型坯连铸机定径水口快换工艺设计与应用

异型坯连铸机定径水口快换工艺设计与应用
莱钢近终型异型坯 断面尺寸见 图 １ Ｂ １ ２ ． 。 Ｂ ：０ ３ １ ８
ｎｉ ｌｎｘ３ ０ｎｉ ｘ９ ９ ｌ ｎ ０ｍｍ ； ＢＢ２： ５ ｌｎｘ３ ０ｎｉ ｘ９ ７ ０ｎｉ ７ ｌ ｎ ０ｍｍ ；
第二 、 三代 技术 ， 径水 口的使 用 寿命 不 断提 高 ， 定 中 间包 的连浇 时 间进 一步 增 加 ， 连铸 机 的作 业 率 大 幅 度提 高 。但 定径水 口快 速更换 技 术在异 型坯连 铸机
维普资讯
第３卷 第４ Ｏ 期
２０ ０ ８年 ８月
山 东 冶 金
Ｓ ａ ｄ ｎ Ｍｅａｌ ｒ ｙ ｈ ｎ ｏｇ ｔｌ ｇ ｕ
Ｖ０３Ｏ． ． ｌ Ｎｏ４
Ａｕｇ ｔ ２ ０ ｕｓ ０ ８
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生产技 术 ；
／ ： ／ ， ・ ； ：
中图分 类号： Ｆ ７ Ｔ ７７ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ４ ４ ２ （０ ８０ — ０ ２ ０ １０ — ６０ ２０ ）４ ０ １ — ２
１ 前
言
用并成熟起来。
莱 钢异 型坯连 铸机 于 ２ ０ ０ ５年 ３月投 产 ， 设计 原
２ 异型坯连铸机 的特点及参数
异型坯连铸机与矩形坯连铸机设备结构相 比， 其 主要 区别 在 于结 晶器 的形 式 和二冷 支撑辊 布置形
夸
０
．
异 型坯连铸机定 径水 口快换工艺设计与应用
。
刘训 宾 刘 ，
春
（ 山东省冶金设计 院有限责任公 司 ， １ 山东 莱 芜 ２ １０ ；莱芜钢铁集 团有 限公 司 ， ７ １４２ 山东 莱芜 ２ １２ ） ７ １６
摘 要 ： 针对异 型坯双水 口 注 、 浇 表面积大 、 断面形 状复杂 等特点 ， 小方 坯定径水 口快换 机构 的基础上 ， 在 莱钢 异型坯连铸 机设计采用 了双定径水 口 快速更换装 置。不 同规格 连铸坯 对应 不同 的中间包 ， 水 口采用独立 的更换 滑道 ， 两个 上下滑道通 过气体弹簧压 紧 ， 能够实现 每个水 口的独立快速更换操 作。应用表明 ， 单包平均连拉炉数 由使用前的 ９ 炉提高到 ３ ． 炉 ； － ３ １ ８ 铸机作业率 由 ７ ． ３ ％提高到 ８ ． 铸坯合格率 由 ９ ． ％提高到 ９ ． ％； ２ ３ ％； １ ８７ ８ ９ ５ 耐材消耗 由 ３ ２ ｇ 降至 ０ ５ ｇ 。 ７ ． ／ ８ ｋｔ ． ／ ９ｋ ｔ 关键词 ： 异型坯连铸机 ； 定径水 口 快换 技术 ； 中间包 ； 径水 口 双定

水泵变频节电改造技术在莱钢炼钢厂的研究与应用

水泵变频节电改造技术在莱钢炼钢厂的研究与应用
如下 ：
三
Ｑ１Ｏ ＝ｎ／ ２ ／ ２ １ｎ ；
／ ２ ｎ／ ２ Ｈ ＝（ １ｎ ） ；
的长期稳 定运 行 。 改造 后控 制 电路 简 图如下 。
白浪费 ， 这种通 过人 为 增加 阻力 的方 法 确 能 达 到调 节 流量 的 目的 ， 浪 费 了大 量 的 电 能 ， 果 不 做 调 但 如 节更 是如 此 ， 因此 回收这 部 分 电能损 耗 会 收 到很 好 的节能效 果 。流 量 与 电 机 转 速 及 电机 功 率 的关 系
１ 方案的提出
水 泵设 备 （ 别 是 离 心 泵 ） 特 大量 应 用 于 型钢 炼 钢厂循 环 水 系统 中 ， 时 间连 续 运 行 ， 长 电能 消 耗 很 大 。水 泵运 行效 率 的高 低 ， 于 节 电 至关 重 要 。水 对 泵 的传 统 运行 方 式 是 转 速 不 变 ， 用 阀 门 、 采 回流 阀 等调节 流 量 的 大小 ， 因而 造 成 了 大 量 的 能 源 浪 费 。 由于经 常调 节 阀门进 行 水 量 调节 ， 致 阀 门频 繁 损 导 坏 、 水 ， 需停 机进 行 更 换 ， 述原 因导 致 电能 浪 漏 并 上 费 、 泵备件 浪 费 、 水 生产 线停 机 。 如 果采用 水泵 变频 调 速技 术 ， 以 节约 ２ ％一 可 ０ ４ ％ 的电能 。另外 ， ０ 变频 调 速 效 率高 ， 速 范 围广 ， 调 特 别适 合长 时 间运 行 的工 况 。它 还 能 软启 动 ， 减 可 少 对 电 网的 冲击 ， 作 简 单 省 力 ； 为 转 速 降 低 后 操 因
所 以更需 要 进 行 严 格 地 控 制 。炼 钢 厂 作 为 电 能 消 耗 的主要单 位 ， 每年 都 必须 按 照 公 司 的 吨钢 电耗指 标进行 节 电控 制 。 由 于 主 线 生 产 电能 消 耗 没 有 节 约空 间 ， 只能从 辅 助设 备 人 手进 行 节 电控制 。传统 的管理 办法 就是通 过下 发 管理 规 定 严 格 控制 开 、 停 机 时间 ， 定 时 进 行 抽 查 把 关 ， 电与 否 全 靠 人 员 不 节 的 主观 自觉 。 自实 行 此 项 管 理 以来 ， 理 效 率 低 ， 管

板坯连铸机振动台故障分析

板坯连铸机振动台故障分析

铸坯 负 滑脱 时间 ：
６ 。Ｃ ＿ ？Ｏ ０・ ＇ ｓ（ ， Ｃ
（ ）式 中 ： ３
（） ３
产一 结晶器振动频率 （ ／ ｉ） ７ ｍｎ ； ￣ ．
Ｊ ｓ ——振 程 （ ｍ） ｍ 。
作 者 简 介 ：徐 文 海 （ ９５一） １７ ，男 ，１９ ９ ８年 ７月 毕业 于 山东 矿 业 学
１ 故 障分 析
１ １ 振 辐不 合理 ． 莱 钢板 坯连 铸 机 的设 计 振 幅 为 ±３ｍｍ，而 通 过 有关 技术 资料 查询 ，相 同或 相近规 格 的连铸 机振 幅均 为 ± ｍ 左 右 。据 此计 算 ２号 板 坯 连铸 机 的 ４ｍ 铸 坯 负滑脱 时 间 ，有 关计 算过 程 ： 结 晶器 振 动速度 （ ／ ｎ ： ｍｍ ｍｉ）
Ａ —— 结 晶器振 幅 （ ｍ） ｍ 。
莱钢板坯连铸机另一个主要故障点是振动台的 传动装置 。该传动装置的角减速机与中心减速机之 间为万向节轴连接 ，而万向节轴采用花键连接形式 传递扭矩 ，由于花键连接存在不易点检、维护困难 等 缺点 ，而且 花键 连接 处润 滑脂在 万 向接轴 高 速旋 转 时容 易甩 出 ，从 而使 该处 得不 到 良好 润 滑 ，长时 间磨损会使花键产生间隙 ，造成万向接轴在高速旋
转时离心力增大 ，对万 向接轴本身和减速机 的冲击
增大。如不能及时发现并将万向接轴换掉 ，会造成 万 向接轴断裂、损坏 ，进一步会使减速机的轴承损
坏 ，最 终直 接导致 连铸 机停 产 。 自连铸 机 热试 以来
院机械专业 。高级工程师 ，主要从事设备管理工作 。
２２
莱钢科技 已先后 出现十一次万向接轴和减速机损坏故障，其 中九次 因及 时 发现 并加 以处理 未 对生 产造 成较 大影 响 ，其 他 两 次 则 使 万 向接 轴 断 裂 并 造 成 连 铸 机 停 浇 。由于该原因造成 的振动台故障给生产组织带来 很大影响 ，每次故障需要停机处理几个小时，从而 造成转炉被迫停产 ，甚至引起高炉的被迫休风 ，制 约了生产 的安全稳定顺行 。

板坯连铸大包下渣自动检测技术探索与实践


注 ， 高 铸 坯 质 量 ， 连 铸 机 大 包 浇 注 采 用 水 口把 持 器 手 提 该 动 操 作 摘 挂 作 业 。而 大 包 浇 注 末 期 下 渣 判 断 则 完 全 依 靠 大 包 操 作 人 员 的 工 作 经 验 及 观 察 ，可 靠 性 不 高 。同 时 由 于
原有 水 口把持 器设计缺 陷 ， 大包 水 口安装顶 紧压 力不 足 ，
振 动来 完成 检测 。该 系统可 有效控 制杜 绝原 有人工 下 渣
检 测带 来的 种种 弊 端 。
三 、下渣 自动检测 系统工作原理
ＶＳ Ｏ Ｏ 铸 钢 包 下 渣 自动 监 测 系 统 通 过 感 受 机 械 Ｄ３ ０ 连 操 作 臂 的 振 动 来 检 测 连 铸 过 程 中的 下 渣 。在 钢 水 浇 注 过 程 中 ， 水 流 经 长 水 口注 入 中 间 包 时 ， 水 冲 击 长 水 口壁 钢 钢
在 生 产 过 程 中 曾 多次 出现 大 包 水 口上 部 翻 钢 等 问题 ，不 仅 对 生 产 组 织 影 响 较 大 ，同时 还 造 成 了 钢 水 的 二 次 氧 化 ， 影
响 到 铸 坯 质 量 。为 此 ， 厂 通 过 探 讨 摸 索 考 虑 将 原 有 水 口 该 把 持 器 升 级 为 液 压 水 口机 械 手 从 而 确 保 操 作 便 捷 、顶 紧 可 靠 ，同时 配 套 安 装 杭 州 谱 诚 ＶＳ ０ ０ 铸 钢 包 下 碴 自动 Ｄ３ ０ 连 检 测 系统 ，以实 现 大 包 恒 液 面 浇 注 及 下 渣 的 自动 检 测 。
比 重 相 差 较 大 ， 动 粘 度 也 不 相 同 ， 以 在 混 有 钢 渣 的 钢 流 所
流 穿过 长 水 口时 会 表 现 出 不 同 的振 动 特 性 系统 的 传 感 器

莱钢近终形异型坯表面纵裂原因分析及改进措施


年 ８月 ２ ｔ 次热试成 功 ，同年 １ 月 ６日实 现月 ３ Ｅ一 １
范 围内 ， 这些物 质仍 以液体薄 膜状态 存在 ， 此时 的连 铸坯处 于矫直 的 区域 ， 甚至仍 未完全 凝 固 ， 壳在 连 坯
铸机 承受 着鼓 肚 应力 、 应力 、 直应力 、 变应力 热 矫 相
达产 。投产初期 ， 出现铸坯 腹板 表面纵裂 缺 陷 ， 经过
中图分类号 ： Ｆ ７ Ｔ ７７ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ ４ ４ ２ （０ ７ ０ — ０ ９ ０ １０ — ６０ ２ ０ ）３ ０ ２ — ２
１ 前
言
＜２ ０ ２ ０～２ ５
表 ３ ＭｎＳ对 铸坯 纵裂 的影 响 ／
８ １ ６ ８ １ ６ ２ ８ ７ １
技术攻 关 ， 出了产 生 问题 的原 因 ， 找 制订 了可行 的改
进措施 ， 证 了铸坯 质量 问题 。 保
以及辊子 变形 、 不对 中等多种 应力 的综合作 用 ， 旦 一 超过铸 坯所 能承受 的临界应 力 ，就会 导致铸 坯 开裂 形成 裂纹 。钢 中 ＳＰ含量增 加 ， 纹倾 向增 加 ； 当 、 裂 适 提 高钢 中 Ｍ ｎ含 量 ， 加 ＭｎＳ比 ， 增 ／ 有利 于减 小 钢 的 内裂倾 向。统 计结果 表 明 ，当 Ｓ和 Ｐ总含量控 制在 ０ ５ 以下 ， ／ ．％ ０ ＭｎＳ比控制 在 ２ Ｏ以上 时 ，铸 坯纵裂 情 况大 大改善 ；当 Ｓ Ｐ总含量 控制在 ０ ４ ％ 以下 ， 和 ．０ ０ ＭｎＳ比控制在 ２ ／ ５以上时 ， 坯纵裂缺 陷基本消 除 。 铸 对产 生腹 板裂 纹 的铸 坯 进行 扫描 电镜 分 析 ， 发
收稿 日期 ：０ ７ ０ — １ ２０ — １ １
作者简介 ： 张书维（ ９ １ ） 男 ， １７ 一 ， 山东荣 成人 ，９ ４年 毕业 于东北 大 １９ 学钢铁冶金专业。现为莱钢炼钢厂工程师 ， 主要从事钢铁冶 金工 艺

韩国产多功能辊缝仪在莱钢2号板坯连铸机上的应用

第２ 卷 ２ １年第４ 总第 １８ ） ８ ００ 期（ ４期
使用与维护
韩国产 多功能辊 缝仪在莱钢 ２ 号板坯连铸机上 的应 用
陈 亮 宁 伟 王继坤 张 谱 张 伟
（ 莱钢银 山型钢有 限公 司炼钢 厂 莱芜
摘 要
２ １０ ） ７ １４
介绍引进韩 国的Ｐ ＯＷ Ｅ Ｃ铸机生产线监控 系统—— 多功能辊缝仪 的功能、 Ｒ Ｍｎ 特点及应用情况 ，
对 比分 析 的情 况 ， 由此 可 方 便 了解 该 流 对 弧 状 况
１ — —
—
—
第 ２ 卷 ２ １年 第 ４ （ ８ ００ 期 总第 １８ ） ４期
使 用与维 护
ｇｇ／ 目 ０ ｄＩ Ｊ
液压 系统 的维护
张 雄 杨瑞 林 （ 中冶南方 冷轧新材 料技 术有 限公 司 新余
（） １ 辊缝 。 多功 能 辊 缝 仪 测 量 导 辊辊 缝 的原 理 （ 图 １ ： 缝传 感 器是 采用 机械式 线性 差分 变 见 ）辊 送 器 （Ｖ Ｔ 为检 测元 件 ， 缝 仪在 连铸 机 内进 行 ＬＤ ） 辊 检 测 时 ， 感器 处 于平 稳 的直线 的运 行 状态 ， 经 传 在 过内弧与外弧导辊时辊缝仪记录下传感器检测得
图 ６ 两次辊缝数据对比分析曲线
（ ） 弧 ： ７ 示测 量 流道 的对 弧 状况 ， 果 ２对 图 显 如 测 量 得 到 的 对 弧 数 值 在 标 准 值 ± ０５ ｍ范 围 内 ．ｍ
坏轴 承位 置 的传 感 器检 测 出来 。
（ 图 中标 注 的 正 常 对 弧 区 间 内 ） 则 说 明对 弧 数 即 ， 值 处 于正 常状 态 。 图中显 示该 流 Ｓ Ｇ 中 ５ Ｅ ３ 号导 辊 出现对 弧异 常点 ， 检查 该导 辊一 端轴 承损 坏 。 经

异型坯连铸机中间包水模和数模研究

艺 ，由于外 方只提 供 中间包 外形 尺寸 ，对于 这种 狭
长的中间包如不设计采用合适的内腔尺寸对注流进 行合理的引导、分配 ，势必造成 中间包内钢水成分
温度 的极不 均匀 ，同时不利 于 夹杂物 的上 浮排 除 。
与重力有关的付鲁德准数相等 即可达到动力相似。
数值模拟采用大型商业软件 Ｆ ｅｔ ｌ ｎ 结合 自 ｕ 编程
的几何相似 比取 ０ ５ ． 。对于动力相似 ，要求模型和
实型中的流体的雷诺准数 Ｒ 和付鲁德准数 ｎ 分别 ｅ
相等 。考虑到在此试验条件下 ，模型和实型中流体 流动状态 已处于第二 自 模化区。因此 ，该系统的流 动状态及流速分布与雷诺准数 Ｒ 无关 ，只要保证 ｅ
９ ｍ三种断面 ，每流采用 双水 口半保 护浇铸 工 ０ｍ
图
方 案 ８内型 设 计 方案 ２ ｌ内型 设 计 图 ２ 中 间 包 及 控 流 器 内型 设 计
留时间较 长 ，３ 、１ ，２ 、８ ８ １平均 停 留时 间较 长 ， ２ １死 区 最 小 ，８ ，９，１ ，２ ，２ ３ １ ２能 上 浮 的 最 小 夹 杂物尺寸小。由表 ２数据可见第 ８ ２ 方案最好 。 和 １ 但由流场照片可 以看 出，第 ８ 方案 中间包 内钢 水流体是沿着中间包底部流动的，这对夹杂物的上 浮排除是不利 的。方案 ２ １中间包 内钢水沿着 中间 包上 部 流 动 ，与下 部 钢 水 充 分 混 匀 ，流 动 轨 迹 加 长 ，不但有利于夹杂物的上浮排除，同时有利于钢 水成 分 和温 度 的均匀 。
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莱钢 科技
第 ３期 （ 总第 １５期 ） ３
异 型 坯 连 铸 机 中 间包 水 模 和 数 模 研 究
张 婕 孙会朝 王 学新 卢 波
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冶金动力METALLURGICALPOWER2009年第1期

总第131期

莱钢5#连铸机设备改造谭永庆1，仵宗贤1，孙吉才2

（1.莱芜钢铁集团技改工程指挥部，山东莱芜271104；2.莱钢股份有限公司炼钢厂，山东莱芜271104）

【摘要】针对莱钢炼钢厂5#连铸机性能较为落后，产能较低，特别是不能满足优钢生产的现状，炼钢厂对连铸机大包加盖装置、中间包塞棒控制、二冷段冷却系统、二冷段侧导向系统等进行了适应性优化改造，从整体上提升铸机性能，使该连铸机具备了生产高质量优钢的设备条件，取得了最佳的经济效益。【关键词】连铸机；塞棒；二次冷却；导向装置【中图分类号】TF341.6【文献标识码】B【文章编号】1006-6764(2009)01-0084-02

ReconstructionofNo.5CasterofLaiwuIron&SteelCo.TANYong-qing1，WUZong-xian1，SUNJi-cai2

(1.HeadquartersofTechnicalReconstructionEngineering,LaiwuIron&SteelGroupCo.;2.SteelMill,LaiwuIron&SteelCo.,Ltd.,Laiwu,Shandong271104,China)【Abstract】No.5CasterperformanceoftheSteelMillofLaiwuIron&SteelCo.was

poorandcapacitywaslow,especiallyitcouldnotmeettheneedsofproductionofhigh-qualitysteel.TheSteelMillconductedadaptabilityoptimizationreconstructiononthefollow－ing:caster'scappingdeviceofbigladle,stoppercontrolofmediumladle,coolingsystemofsecondarycoolingstageandsideorientationsystemofsecondarycoolingstage.Thecasterperformancewasimprovedentiretyandthecastermettheneedsofproductionofhigh-qualitysteel.Optimumeconomicbenefitswereachieved.【Keywords】caster;stopper;secondarycooling;orientationdevice

1前言国内方坯连铸机多数采用刚性引锭杆的罗可普连铸机，二冷室一般仅有3~4套外弧支撑辊，结构简单，投资省见效快，主要适用于普碳钢生产。莱钢炼钢厂5#方坯连铸机就是此类连铸机，定位于普钢生产，年设计生产能力为100万t，于2005年7月投产。但是，大包加盖装置由于设计原因造成无法使用，投产初期出坯系统也频频出现故障，无法保证铸坯特别是3m以下短定尺铸坯的顺利出坯，严重影响了连铸机的顺利生产。同时，根据市场变化和公司后续工序产品结构调整需求，为取得更大经济效益，连铸机需要进行优钢生产，但是由于铸机设计配置较低，结晶器液面波动幅度、二冷制度等不能满足优钢生产要求，铸坯容易出现脱方、表面及角部裂纹、中心裂纹、中心疏松等缺陷，严重影响了铸坯质量。2连铸机设备存在问题及原因分析2.1回转台钢包加盖装置无法使用

由于设计和安装缺陷，钢包加盖装置自投产以来一直未能投入使用，回转立柱位置偏向回转台一侧，电液推杆驱动包盖位置旋转约80°就与其旋转立柱碰撞，无法使包盖完全脱离钢包，从而使行车无法顺利完成吊座钢包作业。2.2中间包浇铸钢流控制缺陷该连铸机采用常规定径水口加保护的浇注方式，通过调整拉速来保证结晶器钢水液位的稳定。该方式有以下不良后果：一是造成拉速不稳定、变化频繁，容易诱发中心疏松和中心裂纹等内部缺陷。二是造成结晶器内液面波动大，最大时超过±10mm，容易造成钢水卷渣漏钢或者表面夹杂和裂纹，并且保护渣消耗量大。2.3二次冷却系统二冷段采用水喷雾冷却方式，该方式喷水区的局部冷却区冷却强度较大，造成铸坯温度波动达200~300℃，铸坯承受很大的热应力，铸坯易出现表面缺陷和内部缺陷。同时，喷淋集管支撑为钢管悬臂

84冶金动力METALLURGICALPOWER2009年第1期

总第131期

式结构，刚度和强度较低，容易变形，导致喷淋集管对中性差，使铸坯冷却效果更加恶化，严重影响铸坯质量的提升，特别是无法满足优钢铸坯的生产。2.4二冷段侧导向系统连铸机二冷室内侧导向装置为每流单独控制，通过减速机带动丝杠调节导辊间距来对铸坯进行强制导向。由于二冷室环境极为恶劣，导轮及其驱动系统极易损坏，寿命只有1个月左右，无法发挥其侧导向作用。由于设计生产规格较多，分别为150×150mm2、165×200mm2、165×225mm2、180×220mm2、150×280mm2

，断面变化很大，铸坯跑偏的可能性大大增

加，一旦侧导向装置失效将会严重影响铸坯质量。3连铸机适应性改造针对连铸机设备在生产运行中暴露出的问题和弊端，对连铸机设备分批次进行了优化改造，主要项目如下：3.1大包加盖装置改造（1）经过现场观测和模拟演示，为保证整个加盖装置的安全使用，需要对大包加盖机构的回转驱动系统进行改进，使回转角度达到120°以上。参照悬臂电动葫芦吊回转驱动机构型式对包盖回转机构进行改造，回转驱动方式采用减速机———齿轮机械传动，安装有小齿轮的大速比摆线针轮减速机，固定于旋转立柱上，大齿圈安装在回转固定立柱上端，从而通过该齿轮副驱动实现回转臂回转。（2）为保证回转效率和运行稳定，减速机型号采用HNML20B-900F,根据减速机外形尺寸和回转立柱直径尺寸，确定大小齿轮中心距为525mm，小齿轮齿数为Z=25，大齿轮齿数为Z=80，模数为m=10。现有回转立柱保持不变，因此将大齿圈设计为分体式（一分为二），齿圈卡箍在固定立柱上，用铰制螺栓将钢板制作的剖分圆环压在齿圈上下端面上，此时圆环剖分面与齿圈剖分面错开45°，从而将齿圈连为一个整体。将圆环焊接在固定立柱上从而固定齿圈。驱动减速机通过其底座与旋转立柱连为一体。3.2中间包塞棒控制系统改造根据优钢工艺特点，优钢生产必须保证拉速稳定，结晶器波动控制在±5mm以内。增加塞棒控制系统就可以满足上述要求。同时，在塞棒控制系统的引入过程中，考虑了与现有定径水口机构的通用性，保证现有定径水口机构可以继续使用。数控塞棒控制系统控制原理见图1。

图1数控塞棒控制系统控制原理系统通过液位计准确检测结晶器内的钢水液面并实时的把液面信号送给中央处理机PLC，PLC根据实际液面和设定液面比较，综合实际拉速和塞棒开口度，来适当调整塞棒的开口度，调节钢水的流量，从而保证结晶器内钢水液面的稳定，实现恒拉速定液面连铸自动控制。3.3二冷系统气-雾冷却改造（1）重新设计二次冷却系统，改造喷淋集管，以适用于气-水雾化冷却。为保证合理冷却效果，在原来的两段喷淋集管基础上增加第三段喷淋集管。（2）重新设计喷淋集管固定支座；喷淋集管通气、水部位由中间改为下部，并用螺栓与下支座上的支撑环管连接为一体，喷淋集管上部用定位销与上固定支座连接，提高了整个喷淋集管的稳定性能和对中精度。支撑环管为上下两层的八边环形方管气-水通道，气-水入口各有一个，四对出口分别与对应铸坯四个冷却面的喷淋集管。这样，二冷区管路得到简化，每段比喷水冷却方式少3根管路，比一般气雾冷却方式少6根管路，方便了维修。（3）重新敷设压缩空气管路，气、水管路全部改用不锈钢材质，消除了普通钢管容易形成锈垢的缺陷，可以减少喷嘴堵塞几率。（4）针对普钢和优钢钢种，选用不同的配水模型，并将普钢和优钢生产所需的水管路分开控制。即生产优钢时，水路切换到量程较小的气动阀控制的管路；生产普钢时，水路切换到量程较大的气动阀控制的管路。3.4二冷段侧导向改造（1）将导向装置由每流单独调节改为6个流统一调节控制，导向辊安装在贯穿二冷室的两件横梁（分布于二冷段第三组外弧支撑辊上下两侧）上，上梁六组导向辊控制各流铸坯向南跑偏，下梁六组导向辊控制各流铸坯向北跑偏。考虑二冷室的恶劣环境，将两导辊梁制作成水冷梁。每根水冷梁装设3套由四个辊子组成的方框型支撑装置，对梁起支撑和导向作用。(下转第88页)

液面信号检测接收器液面计电动缸PLC

工控机操作箱

85冶金动力METALLURGICALPOWER2009年第1期

总第131期

（上接第85页）（2）导向系统由液压驱动，驱动机构布置在二冷室外两侧，分别对应一个梁，从而通过两梁的相向运动将铸坯限制在各流轴线附近。驱动机构由连铸机现有主机液压站提供动力，不需要另建液压站。（3）在二冷室外侧道辊横梁驱动端安装标尺，标定生产不同断面铸坯该装置应定位的位置，发挥其导向作用。（4）侧导向辊配有轴承及在线干油润滑和相应的水冷点，能够有效保证转动灵活和长寿命。4主要创新点（1）大包加盖旋转机构由电液推杆驱动改为齿轮啮合驱动，大齿设计为分体式齿圈，剖分式圆环压在齿圈端面并焊接回转固定立柱上，从而通过铰孔螺栓固定大齿圈。（2）中间包塞棒系统采用电动伺服缸驱动塞棒升降，响应快、精度高。（3）二冷段喷淋集管支撑由中间改为上下两端，强度提高、对中精度高；四面喷淋集管气-水由下方的八边环支撑环管集中供应，使室内气水管路减少了一半以上，维修方便；优钢与普钢冷却水两相差较大，采取不同管路及其气动阀控制供水，使水流量控制更加准确、稳定。（4）二冷段铸坯侧导向装置由每流单独驱动改为六流统一控制，动力也由电机减速机驱动改为液压驱动，采用就地控制，操作方便，并且运行稳定，寿命大幅延长。5实施效果（1）改造后大包加盖系统运行平稳，减少钢包内钢液温降15℃左右，从而可以降低钢水过热度15℃，可以减少冶炼时间1~2min，提高了生产节奏。（2）塞棒控制系统稳定了中间包钢水流量和拉速控制，使结晶器液面波动控制在±4mm范围之内。中间包本体的改进使其强度和水口对中性能大大提高，改善了对中性差引起的卷渣现象，提升了优钢质量。（3）气-水雾化冷却项目使铸坯冷却均匀，铸坯表面温度波动可缩小到50~80℃，大大改善了铸坯特别是优钢铸坯的质量。优钢比水量降为0.3L/kg，节水约40%。（4）铸坯导向装置采用就地控制，操作方便，并且运行稳定。自投用后，有效抑制了铸坯的跑偏，为铸坯质量的稳定提升提供了有力保障。（5）改造项目完成后，使产能由最初的100万t

增加到110万t以上，同时保证了Q345B、45、40Cr、20CrMnTiH等优质钢种的顺利生产，优钢产品质量稳步提升，合格率稳定在99.5%以上，吨钢平均损失0.64元以下，年创经济效益900万元以上。6结论银前1#连铸机高效化技术改造后，连铸机性能得到根本性提高，运行稳定可靠，系统地解决了制约生产的主要设备因素，满足了生产需要。本改造具有运行可靠、高效、节水节能的优点，在多流方、矩形坯连铸机设备具有广阔的应用前景。收稿日期：2008-09-25作者简介：谭永庆（1970-），男，毕业于天津职业技术师范学院，本科学历，工程师，现从事设备供应管理工作。