板坯连铸机扇形段辊子应用优化与研究
板坯连铸机扇形段辊系改造的研究与应用
Z HA NG J i n C U I Ho n g — ・ mi n g L I Xu e - - r o n g
( Q i n h u a n g d a o S h o u q i n Me t a l Ma t e r i a l s C o . , L t d . , Q i n h u a n g d a o 0 6 6 0 0 0 , H e b e i , C h i n a )
t e r — l e a ki n g i n wo r k i n g p r o c e d ur e o f t he No . 2 c a s t i n g ma c h i n e, t hi s a r t i c l e ma d e a s y s t e ma t i c s t u d y o n s e g me n t
首 秦公 司 2 连 铸 机 是 德 国 西 马 克 公 司 承 担设 计 的 国 内较 为先 进 的铸 机 设 备 , 担 负着 公 司 品种 钢
1 初 步 尝试
为 了解 决 扇 形段 漏 水 问题 , 对 漏 水情 况 进 行 跟
踪 观察 与分析 , 并 采取 了 以下 各项 措施 :
t h e s e g me n t r o l l s y s t e m.I t p r o v i d e s v a l ua b l e e x p e r i e n c e a n d r e f e r e n c e f o r r e s e a r c h a n d or f s o l v i n g s i mi l a r p r o b l e ms . K EY W o RD S: s e g me n t ; l e a k wa t e r ; r e n o v a t i o n
板坯连铸机扇形段驱动辊故障原因分析
辊子主要设计尺寸如表 3所示:
表 3 辊子主要尺寸
段型 辊径 /mm 轴颈 /mm 冷却水管直径 /mm
A段
220
120
45
B段
240
130
45
C段
260
140
55
D段
260工程师,邮箱:15832551342@163.com
— 97—
总第 286期 冶 金 设 备
2023年 10月第 5期
13段、15段、17段、19段为双驱动形式即活动侧、 固定 侧 都 有 驱 动 辊,7段、8段、12段、14段、16 段、18段 为 单 驱 动 即 只 有 活 动 侧 安 装 驱 动,活 动 侧驱动辊与驱动梁连接,靠两个油缸驱动上下运 动。浇钢过程中根据钢种、拉速、浇注断面等参数 自动设定驱动缸的压下力,以保证板坯能在驱动 辊的驱动力作用下在扇形段中前进,从而实现连 续浇注。
西门子奥钢联 VMC75飞剪是国内国际比较 先进设备,广泛应用于对剪切速度较高的冶金特 棒生产线,其核心技术在于飞剪的控制。通过对 剪刃的运动轨迹、剪切控制、出口翻板控制等过程
量,同时每台扇形段及辊子离线修复需要 100多 个人工时,增加了离线维修人工消耗。 2 辊列布置及辊结构
板坯连铸机设计为 1机两流,每流共有 19个 扇形段,分五种段型,1-3段为 A段、4-6段为 B 段、7段为 C段、8段为 D段、9-19为 E段,其中 1-6段为弧 形 段,7-8段 为 矫 直 段,9-19段 为 水平段。辊子采用小辊径、三分节结构,每个段有 7排辊子,包括 6排从动辊、1排驱动辊,连铸机驱 动辊布置图如图 1所示,其中 1-6段、9-11段、
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_百(精)
・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。
板坯连铸机足辊结构优化设计与改进
L i m i t e d ( T  ̄ S C O ) , a n d t h e l e a k a g e a t i n t e r m e d i a t e h o l d e r f o r f o o t r o l l w a s o n e o f t h e m . T h e p a p e r s t u d i e s t h e
【 关键词】 足辊 ; 漏水 ; 密封 ; 优化
De s i g n Op t i mi z a t i o n a n d I mp r o v e me n t O i l t h e Fo o t Ro l l S t r u c t u r e o f S l a b Ca s t e r
L I U Bo — — c h u a n a n d J I ANG O u
( S t e e l - ma k i n g a n d R o l l i n g P l a n t , T i a n j i n I r o n a n d S t e e l G r o u p C o m p a n y L i m i t e d , T i a n j i n 3 0 0 3 0 1 , C h i n a )
1 引 言
2 . 1 设 备 概 述
在钢 铁生 产 工业 中 , 板坯 连铸 是 制成 钢 材 的主 要生 产环 节 , 也是 体 现钢 铁生 产全 部 工艺 过程 的质 量水 平 的重要 标 志 。因此 , 提 高板 坯 连铸 生产 技 术
p r o bl e m,p r o l o n g e d t h e s e r v i c e l i f e o f f o o t r o l l ,i mp r o v e d s e g me n t p e r f o r ma n c e ,i n c r e a s e d t he p r o d u c t i o n
板坯连铸机高精度扇形段的应用与发展
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。
板坯铸机扇形段辊子CARB轴承失效分析
中间通 轴 贯 穿 , 端 采 用 调 心 辊 子 轴 承 , 间 采 用 两 中
子
因
位
S F公 司的 C R K A B轴承 , 端部 的调心辊子轴承虽然被
锁 紧 , # I N N 端 部 均设 计 有 I , 但 b - N  ̄N 司隙 而中部 的
轴 向位移 量/ m
“ 径向游隙 ( : 最小情况); 径向游隙 ( b: 最大情况); : C 角度误差
导
图 2 轴 向位移与径 向游 隙的关系
3
( )假设 轴承 内外 圈不存 在角度误 差 时 , 1 扣环侧
轴 向位移超过 52 m或非扣环侧轴 向位移达 1m .m m 2
时, 就会 出现 滚动体滑 出滑到 , 成轴 承损坏 。 造
响 。因此 , 分析扇形 段 中 间轴承 失 效 的原 因 , 制定 相
承
力
承
圈
应 的解决措施 , 对降低设备维护成本提高连铸机保障
能力 有着重要 意义 。
作
即
2 扇 形段辊 子结构及 C R A B轴承特 性分析
2 1 扇 形段 辊子结构特 点 .
的
2
图1 为铸机扇形段辊子设计 图纸 , 其为西 门子奥
出
严
经
配
因此 , 当存在角度误差 0 3 的情况下 , 于扣环 .。 对
侧, 为保证 滚动体不移 出滑道 , 向位 移 量应 小 于 5 轴 .
承
碳
2 19 = .4 m, — .6 3 2 m 对于非扣环侧 , 为保证有足够的工
3
作游隙 , 向位移量应小于 1— .6 1.4 m。 轴 19 = 0 m 2 0 当存在角度误差 O5 的情况下 , . o 对于扣环侧 , 为
板坯连铸机扇形段制造质量控制分析
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。
323板坯连铸机辊子结构设计的分析研究及实践
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
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。
双流板坯连铸机扇形段液压系统实际应用及优化
李文丁 李 娟
f 安 阳钢 铁 股 份 有 限 公 司 第二炼轧厂 , 河南 安阳 4 5 5 0 0  ̄
摘 要 : 介 绍 双 流 板 坯 连 铸 机 扇 形 段 液 压 回路 工作 原 理 及 特 点 , 并 根 据 使 用 过 程 中 出现 的 问题 ( 驱 动、 夹 紧动 作 不 同步 ; 管 路
程 的要 求 , 进 行冷 、 热坯压力 的转换 ( 上 引锭时用冷 坯压力 , 浇
注时使用冷坯 压力 ) ;夹 紧 回路 的作 用 主 要 是 保 持 扇 形 段 有 足
3 - 2 针 对 同步 性 问 题 ,可 以选 用 同步 精 度 高 的 回路 来 优 化原系统 , 具 体方案如下 : 采 用 分 流 阀取 代 原 来 的单 向节 流 阀 , 可 大 大 提 高 驱 动 缸 的 同步 精 度 ; 采 用 调 速 阀取 代 原 来 的 单 向节
够 的夹 紧 力 . 保证扇形段 的辊缝值 , 并 且 在 出尾 、 检修、 及 事 故 状态下抬起扇形段的内弧框架。
2 在 日常 生产 维 护 过 程 中扇 形段 出现 的 问题
流阀 , 可 减轻 负 载 对 同 步 性 的影 响 , 提 高 同 步精 度 ; 原 来 扇 形 段
上 的管 路 布 置 改 为 集 成 阀 块 , 可减少扇 形段管路 长度 , 并 可 增 加阀块的防护罩 , 可 减 轻 恶 劣 工 况 对 液 压 元 件 的影 响 。通 过 这
泄 漏 频繁 ; 管路拆装不方便 ; 驱动缸 断; 铸 坯鼓 肚 等) 对 双 流 板 坯 连铸 机 扇 形段 液压 原 理 及 液 压 管 路 布 局 进 行 了优 化 。
关键词 : 板坯连铸机 ; 扇形段 ; 液 压 同步 回路 ; 泄 漏 防 治 方 案
连铸扇形段辊子寿命提升
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
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。
板坯连铸机扇形段辊子的选择与设计
5 结论
本文从理论上对辊子的结构及受力情况进行 分析 , 通过比较, 指出每种结构的辊子适用的情 况及其优缺点 , 为扇形段辊子的设计提供依据; 并通过韶钢 ( 300 2 300)、江阴宽厚板 ( 350 2 600)板坯连铸 机现场实 际使用和 反馈情况 , 证 实了辊子的设计与选择的正确性与合理性。 参考文献 :
图 7 芯轴式 辊子 , 分段 组合 式辊 子及 整体 辊的 受力 分析图
( a) 三跨梁结构 ( b) 三个简支梁结构 ( c) 一个简支梁结构
假设每段辊的长度相等都为 L, 每段辊的受 力一样都是 Q ( 均布载荷 ) , 每个轴承的受 力计 算如下 F 1 = F 4 = 0 4Q F 2 = F 3 = 1 1Q F= 1 Q 2
图 2 钢水静压力简图
图 3 整体式分段辊
Q = (W - 2 ti )H i a 式中, W 为铸坯宽度; 厚度, ti = K 为钢水密度 ; H i 为计算 处的钢液压头高度 ; a 为辊子节距 ; ti 为凝固层 L /v; K 为凝固系数 ; L 为从结晶 器液面到计算点的弧线长度; v 为拉坯速度。 设轻压下轧制力为 P, 我们设计的扇形段有 四个夹紧活塞缸 , 轻压下时, 有杆腔进油进行轻 压下。 P= (D - d )p
2 2
3 2 芯轴式辊 ( I- STAR) 驱动辊和自由辊都有采用这种形式的, 几段 辊套用键与一根芯轴连接, 轴承安装在支点上, 其中只有一端轴承 固定, 其余各 轴承均为 游动 端, 受热时向游动端膨胀。辊套通过平键与芯轴 固定在一起, 并与芯轴一起转动。图 4 为其结构 和受力分析。
式中, p 为轻压下时液压系统的压力 ; D 为夹紧 液压缸的 活塞直径 ; d 为夹 紧液 压缸的 活塞杆 直径。 对于矫直辊 , 辊 子所受主 要外力 应为矫直 力、钢水静压力及轻压下轧制力的合力。
板坯连铸机扇形段辊子设计的研究
重型机械
・29・
板坯连铸机扇形段辊子设计的研究
蒋 军
(中国重型机械研究院,陕西西安710032)
摘要:常规板坯连铸机扇形段辊子装配按其结构分为静不定结构辊子、芯轴结构辊子、分段组 合辊子。本文对这三种形式的辊子做了结构分析,提出了在设计中应注意的问题及计算方法。同时, 针对辊子要易于拆卸的特殊要求,提出了辊子拆装阻力的计算方法。 关键词:板坯连铸机;辊子;扇形段 中围分类号:TF341.6 文献标识码:A 文章编号:1001—196X(2008)05—0029—05
扇形段的静不定转轴结构辊子装配,无论是
驱动辊还是自由辊都是一端固定一端游动的形
式。轴受热伸长的热膨胀量可以按线膨胀计算。
8=qz・L・At
(2)
式中,艿为受热膨胀的伸长量;a,为钢材的线膨 胀系数,在20—400℃范围内碳钢为(12.9— 13.9)x 10“℃~,铬钢为13×10“oc~,£为 轴受热的长度;At为受热的温升,℃。
耻¨器糕(5)
X2=82+X1
(6)
式中,。五为轴上零件自由端的最大伸长(移动) 量;X2为轴自由端的最大伸长(移动)量;L。、L2
分别为轴上零件和轴的长度。
例如板坯宽2
响的辊子长度为2
000 300
mm的驱动辊受热膨胀影 mill左右,设温升250
oC,
(1)将置按从固定端开始到各轴承座之间 的距离(辊套累加长度)进行分配,就可以得到
Research for segment rollers of slab caster ⅡANG Jun (China
Heavy
Machinery Research
Institute,)【i铀710032,China)
连铸机扇形段存在的问题及改善途径分析
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。
不锈钢板坯连铸机扇形段导辊设计
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
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。
浅析板坯连铸机扇形段分节辊结构优化
浅析板坯连铸机扇形段分节辊结构优化作者:卢翔刘艳来源:《华夏地理中文版》2015年第07期摘要:分析了新余钢铁集团炼钢厂扇形段辊子存在的问题,对原设计结构进行了优化,将分节辊冷却水密封形式及辊端头旋转接头结构形式进行了改造。
通过改造前后现场实际应用情况的对比,结果表明:改造后的辊子整体寿命提高近一倍,软化水消耗量降低为原来的三分之一左右,吨钢辊子修复费用降低约三分之一,板坯质量提高,经济效益显著。
关键词:板坯连铸机;扇形段分节辊;结构优化板坯连铸机辊子是整个铸机核心部件,辊子运转状况,对铸机稳定运行、生产板坯质量有关键性的影响。
本钢扇形段辊子初始设计为分节辊,辊体之间采用水套连接,端头采用内置刚性旋转接头连接。
扇形段辊子平均寿命维持在4200炉左右,如果中间穿插高碳钢、桥梁钢等钢种,寿命只能维持到2700炉左右。
使用过程中,故障率较高,主要表现为漏水、轴承损坏、辊子不转等,造成板坯划痕、裂纹等质量问题。
造成辊子寿命短,修复难度加大,修复费用增高,基本一年辊子修复费用在800万元以上。
一、结构分析扇形段辊子原设计采用分节辊形式,分节辊之间水冷连接采用连接套及O型圈密封连接,同时,整辊端头采用内置式刚性旋转接头连接。
轴承座内孔采用直角通水,如图1所示。
二、辊子设计结构缺陷(一)水套密封性能不足原设计水连接套上安装O型密封圈,然后连接两分节辊之间的通水孔,由于O型圈密封主要在两个平面压紧之间密封效果较好,在水套应用中为侧向密封,密封作用面相对较小,而且不具备良好的轴向膨胀性质,因此造成水泄漏。
(二)旋转接头安装维护性及径向承载适应性差旋转接头安装方式为内置式安装,辊体与旋转接头连接为刚性连接。
一旦旋转接头在线泄漏,不能单独更换接头,只能更换整体扇形段,造成检修量增大;由于刚性连接,当辊子整体产生轻微倾斜时,容易造成旋转接头受力,密封损坏。
(三)轴承座水道走向不合理在使用过程中,多次发生辊体轴承座内冷水通道顶盖开裂漏水现象,经过对轴承座进行切片检查后,发现原设计轴承座内冷却水通道走向不合理,易在直角转弯处沉积杂质,造成水孔堵塞,高温导致积存水汽化,焊缝胀裂,漏水。
连铸厚板坯五辊双驱动重压下扇形段研究
连铸厚板坯五辊双驱动重压下扇形段研究夏芳勇①1,2 逯巍1,2 向宏学1,2 董新秀1,2(1:北京首钢国际工程技术有限公司 北京100043;2:北京市冶金三维仿真设计工程技术研究中心 北京100043)摘 要 连铸坯凝固末端重压下技术可有效地减轻甚至消除连铸坯的中心偏析和疏松。
以连铸厚板坯扇形段为研究对象,建立有限元模型,对其进行理论模态分析,开发了厚板坯连铸机五辊双驱动式重压下扇形段,主要特点是夹持模式、轻压下模式、重压下模式可智能切换。
并具备多钢种、多断面工艺要求,灵活选择重压下位置,并可对每一组重压下段分配不同的压下量,具备单段压下量达到15mm的能力,能有效减少铸坯内部疏松。
关键词 连铸 厚板坯 扇形段中图法分类号 TG777 文献标识码 ADoi:10 3969/j issn 1001-1269 2023 02 007ResearchontheSectorofContinuousCastingThickSlabunderthePressureofFiveRollerDoubleDriveXiaFangyong1,2 LuWei1,2 XiangHongxue1,2 DongXinxiu1,2(1:BeijingShougangInternationalEngineeringTechnologyCo.,Ltd.,Beijing100043;2:BeijingMetallurgy3 DSimulationDesignEngineeringTechnologyResearchCentre,Beijing100043)ABSTRACT Thetechnologyofcontinuousbilletcaneffectivelyreduceoreveneliminatethecentralsegregationandlooseningofcontinuousbillet.Takingthethickslabfansectionastheresearchobject,thefiniteelementmodelisestablished,thetheoreticalmodeisanalyzed,anddevelopedthethickslabcontinuouscastingmachinefiverolldoubledriveheavypressurefansection,themaincharacteristicsaretheclampingmode,lightpressuremode,heavypressuremodecanbeintelligentlyswitchedintelligently.Andhasthemulti steel,multi sectionprocessrequirements,flexibleselectionoftheheavypressureposition,andcanallocatedifferentamountsofeachgroupofheavypressurelowersection,withtheabilityofasinglesectionpressureamounttoreach15mm,caneffectivelyreducethecastbilletinternalloose.KEYWORDS Continuouscasting Thickslab Sector1 前言连铸坯凝固末端重压下技术是基于连铸坯轻压下技术发展而来,适用于各种断面连铸坯的新技术,如图1所示。
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・
宽厚板
W1 DE AND HE AVY P T I E A来自Vo 8。 . 1 1 No 4
Au ut 2 2 g s 01
‘1 ・ 5
生产 实践 ・
板 坯 连铸 机扇 形段 辊 子应 用优 化 与研 究
李成伟 宁丁丁
钢, 自由辊 采 用 分段 辊 结 构 。轴 承 座 采用 通 水 冷 却 的方式保 证轴 承 的使用 。成 品辊 从新 旧程度 上 分 为 3类 , 即新 加 工 辊 、 焊 修 旧辊 和 扒 皮修 旧 堆
辊。
提高 扇形段 4个液 压缸 位置 传感器 的标定 精度 来 提 高辊缝值 精度 。标定 主要 分 为离线标 定和在 线
一 … 一 一… 、 … …
国 —
塞尺测 量 , 过调 整 各 轴 承座 下 的 垫 片来 保 证 测 通 量 间隙在 ( ± . m 范围 内。 1 0 1) m
对 中 台和对弧 样 板 是 扇形 段 对 弧 的基 准 , 其
图 1 1# 3 扇形段 辊子使用轻压下时受力情况
准确程 度直 接影 响对 弧精 度 , 以专业 人 员 每半 所
年对 扇形段对 中台进 行 一 次 校验 , 把基 础 板 与导 轨之 间的综合 偏差 控制 在 0 1m 以 内。 同时定 . m
2 解决方 案
通 过 以上 分 析 得 出减 少 辊 子 异 常 的 几种 措 施, 即提高辊子装配质量、 对弧精度和辊缝精度。 2 1 提高辊 子装 配质 量 . 所有 导 辊 材质 均 为 R 3 辊 子表 面堆 焊 不 锈 7,
图 2 辊 子修 理 流 程 图
2 2 提 高对 弧精度 . 提 高对 弧精度 包 括 两个 方 面 , 是提 高 在 线 一
受力 , 这是造成 3连铸机辊子损坏率高于 2 连铸 # #
机 的主要原 因 ; 后 ,#~1# 最 4 6 扇形 段辊 子 均具 备 凝 固末端轻 压 下功 能 , 用轻 压 下 时会 使 整 个 扇 使
20 07年 3月 和 20 0 8年 1 投 入使 用 , 连 铸 0月 2台 设备 均为单 流直弧 型宽厚 板坯 连铸机 。弧 形半 径 为 l. 铸坯 断面尺 寸为 2020 30 30mm 0 5m, 0/5 /0/ 3 ×( 0 250 ml 3 连 铸 机 断 面 上 限 30 130~ 0 ) i( # l 3 m , m) 连铸机 冶金长 度 3 7 .0m 599 8 m。每 台连 铸 机 二冷 区扇形段 共 1 ,#~ # 6段 1 3 扇形 段 每 段有 8
扇形段 的外 弧框架 或 内弧框架 放在对 中台的基础 板上 。将 测 量 样 板 放 在 另 外 两 个 支 点 ( 平 导 水 轨) , 上 使样板 和各 导 辊 面相 距 1 0m , 后用 . m 然
l 线
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… 一… 一。
常, 而在投 用末 端轻 压 下 的功 能 时 造成 的影 响更
加 明显 ; 次 , 坯厚 度越大 , 再 铸 辊子受力 就越 大 , 特 别是 在 使 用 轻 压 下 功 能 时 尤 为 如 此 。生 产 30 3 m m铸 坯 时扇形 段 的 受力 大 于 生 产 30ml时 的 0 i l
能。
随着铸 坯 断面 的增 大 , 工艺要 求 的提高 , 形 扇 段 暴露 出一些设 计 上 的缺 陷 , 中辊 子 损坏 问题 其 最 为突 出 , 具体 情况 见表 1 。 辊 子损 坏 的主要 表 现形 式 为辊 子 断 裂 、 动 转
表 1 2 1 2 1 年扇形段故 障统计 0 0— 0 1
l 6一
宽薄板
第l 8卷
不 良、 对弧 数据 偏差较 大 、 值异 常和铸 坯表 面 辊缝
划痕 等 。
以此来提高 辊子 装 配 质量 , 减少 因辊 子本 身 原 因 造成 的辊子 异常 数 量 , 同时 也为 扇 形 段对 弧 打好
基础 。
除了轴承质量问题外 , 造成辊子和轴承损坏 的一个 主要原 因是 辊子 受 力 较大 。 首先 , 形 段 扇 内辊子由于对弧误差 、 辊子本身精度等原 因造成
( 舞阳钢铁有 限责任公 司) 摘 要 板坯 连铸机扇形段辊子损坏主要有 : 辊子断 裂、 转动不 良、 对弧数据偏 差较大和铸坯表面划痕等。
连铸 扇形段 对弧 辊缝
通过加强辊子装配质量、 提高对弧精 度和辊缝精 度 , 对扇形段辊子的使 用进行优化 , 取得了 良好的效果。
关键词
Ap l a in Op i ia i n a s a c fS g e tRo lr p i to tm z to nd Re e r h o e m n l s c e o l b Co tn o s Ca tr n S a n i u u se
期将 在线 和离线 使 用 的样 板 与母 样板 进行 对 比 , 从 而确定样 板 的准 确度 。
2 3 提高辊缝 值精 度 . 辊缝值 的定 义 为 内外 弧 对 应 辊 间 的最 小 距 离, 由于 1 ~1 # 形 段辊 子 均 具 备远 程 辊 缝 调 ≠ 6扇 } 节 功能 , 以在保 证对 弧精度 的前 提下 , 所 主要是 以
Ke wo d C n iu u a t g S g e t Ar l n n Ro e a y rs o t o sc i , e n s n m n , e ai me t, U rg p g
0 前 言
1 存在 的 问题
舞钢公司第二炼钢厂 2 和 3 连铸机分别于 # #
大样板 , 以辊缝仪 定期检 查 , 辅 对弧精 度 的提 高较 为 明显 ; 二是 提高离 线对 弧质量 , 从而 提高扇 形段 内部辊 子对 弧精度 。舞钢 第二 炼钢厂 扇形段 维修
壤
椭 j j 王
.
/
一开始 一 轻压1嚣 秉
区设 置 了各 扇形 段 的对 中调整 设 备 。测量 时 , 将
框架中, 由2个压下油缸带动 , 连同上传动辊一起 作上 下运动 , 上下 框 架 通 过 4个 夹 紧 油缸 和调 整
装 置夹 紧。
换 时二 冷水 配 管 要作 局部 调 整 ) 各 扇 形 段 结 构 , 大体相 同。1 #~1# 形段 均 具 备 远 程辊 缝 调 节 6扇 功能 ,#~1# 形 段 均 具 备 凝 固末 端 轻 压 下 功 4 6扇
需 要框架有 受力 并 确 定 此 时 的辊 缝 值 , 完成 后 电
脑 程序 会 自动 记 录一 个 位 置传 感 器 的标 定数 值 , 即偏移量 。在线 标定 是通过 修 改离线 记 录的偏移
第 4期
李成伟等: 板坯连铸机扇形段辊子 应用 优化与研究
・ 7・ 1
量使 实 际辊缝 与设定 辊缝逐 步接 近实现 的 。 扇 形段 位置 传 感 器 的标 定方 法 主 要 有 4种 : 辊缝调 整 装 置 ( 有 可 调 整 块 组 ) 标 定 块 、 工 设 、 手 测量 和辊缝 仪 。 辊 缝调 整装 置设在 侧框架 上表 面和上 框架 液 压缸 的下 方 , 定 时 , 调 整块 组 , 手 动测 量 扇 标 需 再 形 段在 压住辊 缝 调 整装 置 时 的辊 缝 值 , 后 再 调 然 整 垫片 达到 需 要 的数 值 。完 成调 整 后 进 行标 定 , 此 方法 在离线 标 定 时才 使 用 , 由于 步 骤 较 多且 但 精 度低 , 目前 已经 不再使用 。 标 定块两 个测量 面 为弧面且 两弧 面接 近点 的 距 离为 特定 值 。标定 时 需 同 时使 用 4个 标 定 块 , 分别 放 在液压 缸下 方 的辊 子上 ( 一般 为 人 口和 出 1第 2根 )弧 面与 上下 框 架 的这 两 根辊 子 对 应 , 5 1 ,
对 辊子 ,#~1# 4 6 每段 有 7对辊 子 。扇 形 段 共有 8 种 规格 , 同 规 格 的 扇形 段 可 以互 换 ( 些 段 互 相 有
扇形 段 由上 下框 架 、 框架 、 侧 活动 梁 、 辊子 、 辊 缝 调整装 置 ( 有 可 调 整 块组 )2个 驱 动辊 压 下 设 、 油 缸和 4个配有 位 置 传 感 器 的夹 紧油缸 、 内冷 机 却 水配管 、 液压 润滑 配管 、 喷淋 配管等 组成 。外弧 辊 固定在 下框 架 上 , 内弧辊 除驱 动 辊 固定 在 活动 梁上外 , 其余 均 固定 在上 框架 上 , 动梁安装 在上 活
形段 的所 有辊 子受力 总和 增加 。 图 1为 1 # 3 扇形
对弧质量, 从而提高扇形段之间的对弧精度 , 而在
线 对 弧质量 的控 制 主要 通 过样 板 实 现 , 因此 采 用 了最 多可 同时搭 接 l 2根辊 ( 3台扇形 段 设 备 ) 的
段在 生产过 程 中的受 力情况 。
me t a ad va o d s b s ra e s r th s h n t e it n a l u fc c ac e .T e印 p c f n o e me t o e a e n o t s d b rv n l d i n a h a o f g n l m h s b e p i e y i o i gr l i s r mi mp o- e s e l u i ,r l n n c u a y a d rl rg p a c r c , i h s o o d rs l ra s mb y q a  ̄ ac ai me t c r c ol a c u a y whc h wsa g o e ut. l g a n e
L e g ia n n dig iCh n we nd Ni g Di g n
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