板坯连铸机械常见故障及应对措施分析

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机械加工与应用
板坯连铸机械常见故障及应对措施分析
张 武
摘要：随着钢铁等金属的熔炼与铸造行业的快速发展，使铸造业所需的板坯连铸机的设备稳定性、工艺操作水平均提出了更高的要求，所以人们必须重视这些问题，采取更加有效的方法来处理这些问题，从而提高整个行业的生产效率，降低生产成本，同时也能让金属资源得到更有效地利用。

所以，今后我国钢铁行业的发展和板坯连铸机的维修工作仍需继续改进与发展。

关键词：板坯连铸机械；常见故障；维护措施
随着板坯连铸技术的不断发展，大量大型板坯连铸机的使用，对推动板坯连铸机的发展具有重要意义。

不过，设备毕竟是人工制造的，随着使用的时间越来越长，设备的各种故障和故障种类也会越来越多，如果不能及时预防和维护，那么在生产过程中，就会对技术人员和资源造成很大的不利影响。

同时也会减缓产品品质的提高。

对于整体的技术来说，其弊端远远超过其优点。

所以，对于板坯连铸机中常见的故障，有针对性地进行检修，并对其进行及时地维护和分析是十分必要的。

1 板坯连铸机组成
板坯连铸机的主要部件有钢包回转台、中间罐车、中间罐、结晶器、振动装置，弯曲段、扇形段、脱引锭装置、切前辊道、火切机、切后辊道、去毛刺机等，此外，还有液压系统、电气系统、冷却水系统、燃气系统、压缩空气系统等子系统。

从其构成来看，与其他类型的连铸机相比，板坯连铸机具有投资大、产量高、设备复杂、维修保养工作量大等特征。

2 板坯连铸机的操作要点分析
在目前的钢铁生产工艺中，板坯连铸机的运行是一个十分关键的环节。

在钢铁铸造业的连铸工序中，首先需要将铁水、废钢等原材料加入在电炉或者转炉中，通过高温将其融化，吹炼成合格钢水，通过钢包回转台、中间罐等设备，将钢水送入到连铸机结晶器当中，作为连铸机的核心设备之一，结晶器起到了成型和快速凝固的作用。

在拉矫机和晶体振荡设备的配合下，将铸件从结晶器中抽出，冷却，电磁搅拌，然后裁切成一段一段的薄板。

在应用的过程中，板坯连铸技术能够有效地提高金属的利用效率，缩短金属制造的时间，避免了在金属铸造的过程中，对原材料的大量损耗进行了预防，还能够有效地节约人力、物力成本，因为板坯连铸的操作，为机械制造提供了很大的方便，也加速了高铁冶炼技术的发展。

在钢铁等金属的熔炼过程中，采用板坯连铸技术，可以在一定的时间之内，将所需的铸件在一定的时间之内，铸造出所需的铸件。

在连铸金属工业的发展过程中，它可以极大地缩短连铸所耗费的时间，同时还可以提升生产效率，降低生产成本，可以生产出多种类型的铸件，满足了钢铁应用的需求。

目前施工技术迅猛发展，板坯连铸为铸钢公司发展打下了坚实基础。

3 板坯连铸机在应用过程中的典型机械故障
板坯连铸机要想正常运转，就必须要有各部件之间的相互配合，才能发挥出最大的作用。

所以，在连铸过程中，通常会发生的故障，也主要是在一些关键部位。

在板坯连铸过程中，大包回转台、中间罐车、结晶器、扇形段、出坯装置是最容易出现故障的部位。

在板坯连铸机组中，液压滑环和滑板油缸是常见的主要故障。

在液压滑环上，一般都会出现设备外圆筒壁面接头处漏油和液压管接头松动漏油的情况，这些都是经过长时间的工作之后才会出现的情况。

滑板油缸的部件经常会不能关闭，在板坯连铸的工作中，由于温度较高，在浇注时，尽管有大包长水口的保护套管，但是中包内的钢液仍然有较大的热的辐射，再加上恶劣的环境，烟尘较多，都会降低油缸、油管的使用寿命。

在板坯连铸机的中间罐车部分，是由液压来控制的，这一部分的主要功能是对中间罐进行烘烤，在这一部分，经常会遇到的问题就是，烘烤器不能正常开合，就会推迟中间罐的烘烤过程，对板坯连铸产生不良的影响。

3.1 结晶器液位波动
针对方坯轧钢，保护渣的主要作用是调节热传导和维护润滑性。

在结晶器铜钱和铸坯之间添加保护渣，形成三层结构。

靠近结晶器铜钱一侧的层级是固体渣膜，而靠近铸坯一侧的层级是液体渣膜。

其中，固体渣膜中的结晶体层厚度主要起到调节热传导的作用，而液体渣膜则起到润滑铸坯的作用。

在连铸过程中，结晶器内的钢液液位稳定与中间罐浇入结晶器的钢水量以及从结晶器内拉出的铸
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坯量之间的平衡有关。

不稳定的鼓肚现象在连续铸造中是一种复杂的情况，特别是在辊间间距相近或相同的连铸过程中，如包晶钢和430不锈钢的生产中经常发生。

特别是在连铸靠近结晶器的支撑辊的弯曲段和扇型段区域，铸坯内尚未完全凝固的钢液会对表层坯壳产生静压力，导致铸坯产生鼓肚。

由于坯壳薄且柔软，这种鼓肚是不稳定的。

在拉坯力的作用下，鼓肚铸坯沿着铸造方向移动，相对稳定的坯壳在这些区域内也会受到支撑辊的挤压，并产生震动，导致铸坯内部液态钢液的上升和下降，即打破了进出结晶器的钢水量平衡。

3.2 扇形段辊子不转动
连铸机在实际运行的过程中，由于扇形段辊子（含弯曲段）的非转动失效，造成了铸坯表面的划痕，从而严重地降低了产品质量。

特别是在辊子被卡住后，会增加拉坯的摩擦电阻，从而对夹送辊的电流量产生影响，或者对连铸晶体的液位可靠性产生不利的作用，从而造成漏钢、滞坯停浇等较为严重的现象。

从该问题产生的成因分析，其主要表现为：①滚轮支承的实际润滑作用不够，造成支承损伤严重；②滚轮没有得到充分的冷却，在高温条件下会发生变形等现象；③新旧轴承混用，由于受到旧轴承因素的作用，新轴承无法完全发挥其相应的作用，可能导致其失效；④对扇形段辊面形精度的控制和调整。

3.3 扇形段喷嘴堵塞
本故障问题会导致连铸机下线检修处理垢层难度加大、板坯两侧边缘受到损伤、铸坯局部冷却不均等问题。

分析其原因可以看出，本问题主要有以下方面诱因。

①加工工艺用保护渣，如该物质在高温下能和水发生反映，并发展锈迹、CaCO3、CaF2等物质，进而造成喷头阻塞。

②阻垢分散剂难题，因为阻垢分散剂能被高温等影响溶解，因而阻垢分散剂在结晶器达到100℃的地区没法发生功效。

③扇形段本体积油、积渣严重，特别是外弧喷嘴，非常容易被杂物堵住。

④二冷水的管路、阀门故障或者选型差异，导致部分喷嘴喷水量达不到设定值，也容易造成高温结垢慢慢堵塞。

3.4 铸坯鼓肚
铸坯的鼓肚，是指因为铸坯的凝固壳受钢水静压而鼓起，导致铸坯的凝固壳出现了隆起。

隆肚子会提高拉坯的摩擦电阻，如果情况比较糟糕的时候，会导致从铸机中无法将毛坯拉出来，从而导致了生产和制造过程中的被迫中断，还会造成设备的损伤。

3.5 漏钢
该故障的特点是其坯壳内的熔融钢水会泄漏，渗入到设备的重要部分，造成了设备的阻塞，只有停机才能解决此问题。

实际上，为了清除泄漏的钢坯壳，将持续停止运行。

造成这种情况的主要原因是，漏钢在室温下已凝结，此时必须采取将漏钢切割成小节，然后再将漏钢取出。

如此一来，他的工作成本将会大大增加，产量也将会下降。

从诱发因素来看，其原因包括：①引锭杆拉拔不到位，将造成漏钢；②雾化水口内有杂质，会影响雾化水口的效率；③中间槽的浇注流存在偏差，造成换热不均；④在结晶器内，没有一个合适的钢水水平与水平线之间的安全间隔；⑤模头失效，造成流动不畅；⑥没有合适的炉渣添加方式；⑦有不良的润滑条件，例如，壳体与结晶器之间；
⑧引起的原因，如拉升速度或中间槽的温度的突变。

4 板坯机典型机械故障维护
4.1 板坯连铸机故障维护的意义
在板坯连铸工艺中，板坯连铸工艺逐步向自动一体化工艺发展。

在金属熔炼行业，特别是在钢铁行业中，使用板坯和连铸设备具有无可替代的积极影响。

在板坯连铸机的常见故障检修和维护中，首先要保证设备的正常运转，因为任何一台设备，经过一段时间的使用，都会有一定的损耗，一开始只是一个小部件的问题，但是随着时间的推移，就会出现很大的问题，从而导致设备的运转受到影响。

若能及早发现故障，及早进行维修，则可延长机械寿命。

在连铸工艺中，对设备进行及时有效的维修，可以降低生产过程中发生的危险事故，如果不能及时处理，那么就会造成安全隐患，甚至造成严重的事故。

另外，对板坯连铸机的维修保养也可以降低生产成本，其中主要有设备的维修费用、发生危险事故的费用、故障造成的成本和费用的浪费。

总之，在连铸连铸过程中进行预防和检测，及早发现并采取相应的防护措施，对设备的使用、连铸生产的顺利进行、成本费用和安全问题都具有重要意义。

4.2 加强板坯连铸机机械故障维护的重要性
在实际应用中，板坯连铸逐渐发展成为一个自动化的系统，在钢铁行业中扮演着至关重要的角色。

然而，在使用过程中，必须注重设备性能的把控，因为长期使用会导致设备磨损，零件损坏，并最终导致严重问题甚至对整个生产造成影响。

因此，从最小问题做起，并经过适当保养，可以大大延长设备寿命。

在连铸生产中，必须定期对设备进行保养，以避免发生安全事故。

一旦机械设备出现问题，将会带来巨大的风险。

如果不及时维修，这种风险将进一步放大。

此外，通过维修还可以降低成本，例如控制风险、减少设备损失以及解决连铸系统故障等问题。

总之，防止和监测板坯连铸中的缺陷是非常必要的。

在生产初期正确地进行维修，可以确保生产过程中的安全性和经
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济性。

4.3 加强板坯连铸机的典型机械故障维护的方法分析
针对板坯连铸大包回转台的常见故障，主要有以下几种方法：在解决液压滑环的泄漏时，必须对其原因进行分析，主要是因为在使用液压滑环的时候，密封材料的选用不当，导致了液压滑环的泄漏。

针对这些问题，应根据实际情况，采用相应的控制措施，并及时更换具有良好耐磨性的物料。

此外，定期检查，强化维修与替换，对此材质的拆装很容易，并且在更换时成本也会降低，以保证整个系统的正常运转。

在板坯连铸机中，液压故障是典型的，危害也是最大的，比如中间罐车升降、行走，结晶器调锥、扇形段辊缝等，液压系统出现泄漏、卡阀，这些关键设备出现故障，会直接导致铸机非计划停机、铸坯质量事故。

第一，要保证液压系统的纯净度。

在拆装液压管接时，一定要对液压接头进行包扎；特别是阀块的维护，更需要清洁清洗。

第二，液压软管、接头、油缸等要建立设备台账，能清楚记录上下线记录、品牌，实现周期管理。

第三，板坯线下修复时，一定要在台架上多次试车，管节要紧固好，隔热防护做到位。

第四，线上在每一次停机后都要进行适当的降温，同时对相关的设备进行地检查，此外，还可以用润滑油对某些机械零件进行润滑，在完成了连铸操作后，对设备进行一定的冷却，从而降低设备的损耗，降低故障发生的概率。

4.4 机械磨损维护保养
从板坯连铸机的工作环境来看，由于长期处于高强度工作状态，没有及时进行维修，设备器件出现老化磨损现象，随着时间推移，老化速度加快、磨损程度严重，最终出现故障问题，严重时导致设备停机、无法运行。

为了防止各种机械故障，必须加强对设备的磨损和维修，保持设备良好的工作状态，抑制老化和磨损。

一方面，维修人员通过拆机、目测等多种方式，对机器零部件进行了彻底的检查，并对磨损严重、变形、裂纹、砂眼等质量问题进行了更换，例如轴承破损和点蚀破损齿轮的更换。

另一方面，采用润滑油来减缓设备部件的老化和磨损，每天检查润滑油的余量、颜色和品质，过滤杂质，排除质量差、无实际润滑作用的润滑油，并向连铸机内部加入适当的润滑油。

5 关于板坯连铸机日常养护与管理的建议
5.1 要编制正确合理的设备管理制度
首先，要从生产需求、运行故障处理需求等方面进行深入研究，制定具有较强适应性的系统机制。

一方面，有关人员要按照规章制度，认真履行自己的岗位职责；另一方面，要根据板坯连铸机的管理需要，主动学习，主动检测，及时发现问题，并及时解决问题；其次，要结合板坯连铸机管理需求，要求设备管理及操作人员主动学习、主动检测，以及时发现问题、解决问题；再次，要编制连铸机常见故障体系，并进行相应的学习，提高其故障辨识的效率和质量；最后，要建立健全奖惩机制，并根据设备管理的实际情况，对有关人员设备维修等情况进行定期考核，根据考核情况，给予一定奖励和处罚，以激发相关人员维修及操作技能学习的主动性与积极性。

需要指出的是，系统的制定要与连铸管理的实际需要和安全生产体系相结合，才能提高系统的最后效果。

5.2 要做好设备微观技术的养护与管理
（1）要注意做好防潮处理工作。

高温度、高湿度是连铸生产中最重要的环境之一，如果不注意防潮措施，势必会增加其失效的几率。

因此，对干油分配器的安装部位、维护保养要严格按照规定进行。

这是因为干油分配器可以对油线参数、润滑油量的输出等设备进行定量化。

而干油分配器它会受到周围的潮湿环境的影响，腐蚀比较严重，一旦有本体轻微漏油，会导致整条线的甘油润滑系统出现供油不足，导致设备整体润滑不到位，出现非计划下线。

（2）定期加固更换运作零件。

如果检测时发现润滑油足够，但是有些零件有磨损，应及时进行替换和修理。

根据这一情况，对某些零件进行检查和替换后，要进行表面的清洗。

如果在定期检查后发现有问题的结晶器铜板，则要在使用完毕后及时更换，并将所含的残余物清理干净，以保证装置的流畅运转。

（3）要做好设备分级检修与养护工作。

要根据连铸机械结构和异常发展的可能性，编制分级分类维修保养工作方案，对各层次进行维修保养。

比如，在检验中，如果发现零件存在着很高的失效几率，就应该把它归入一类管理级别，从而减少它的失效几率。

如果某一种装置多次出现故障的可能性很小，则可以通过定期润滑和磨损更换来解决问题。

同时，对维修工作进行分级维护，提高维修质量。

比如润滑标准、磨损程度等，以提高维修工作的效率。

6 结语
综上所述，炼钢作为我国经济发展的关键因素，它直接影响到我国的经济发展和国民经济的稳定。

而板坯连铸机是保证钢铁产量和质量的重要保证，为了保证连铸机的稳定、持续和安全运行，必须准确地找到设备的故障，同时编制应急预案处理系统，减少不必要的损失，减少安全事故的发生。

另一方面，也为现场故障的诊断和处理打下了良好的基础，使故障得到快速准确地解决。

（作者单位：中国宝武鄂城钢铁有限公司炼钢厂）
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