大方坯连铸机轻压下状态下拉矫机力矩故障分析与对策

轻压下状态下拉矫机力矩故障分析与对策 摘要：本文分析了大方坯连铸机轻压下状态下拉矫力矩增大的原因，总结了拉矫机辊缝显示不准对轻压下的影响，提出了相应的技术对策。

关键词 大方坯连铸机 拉矫机 轻压下 力矩 辊缝

ABSTRACT ：This paper described the cause of increasing moment of force of the withdrawal and straightening machine in the condition of applying soft reduction in continuous bloom casting. The influence of the roll gap of the withdrawal and straightening machine which was inaccurate on soft reduction was analyzed, on this basis, the appropriate technical countermeasures were presented.

KEY WORDS ：continuous bloom casting withdrawal and straightening machine soft reduction force roll gap

1 引言

2003年9月，攀钢从VAI 公司引进的一台6机6流的大方坯连铸机建成投产，该铸机的技术装备达到国内领先水平，应用了多项前沿连铸技术，其中凝固末端动态轻压下技术在改善铸坯中心疏松和中心偏析方面效果显著。由于该技术是打包引进的技术，外方提供的技术资料较少，在生产实际应用中暴露了一些问题，例如在浇注需要实施大压下量钢种过程中容易出现拉矫力矩持续增大，最后导致铸坯拉不动而被迫关流（处理不当时会造成漏钢事故），由于其对生产冲击比较大，是轻压下使用过程中的一个典型问题。攀钢在没有外方指导的情况下，通过实践摸索，找到了问题的产生原因，并采取相应的技术措施，促进了生产顺行，并为掌握应用轻压下技术积累了经验。

2 故障特征

故障在浇注过程中拉矫机处于轻压下状态时发生，在浇注过程中各流拉矫总力矩正常情况下一般在15~40N.M ，各台拉矫机平均力矩3~8N.M 。出现异常时，随着浇注炉数的增加，拉矫力矩逐渐增大到40N.M 以上，最高时达到70N.M 以上，直到最后拉不动铸坯造成关流。发生拉矫机力矩故障时典型流次拉矫总力 矩随浇注时间变化的变化情况见图1。

4050

60

70

N.M

3 故障诊断分析

浇注过程中拉矫力矩异常增大的可能原因包括三个方面：⑴机械卡阻；⑵电机故障；⑶轻压下量过大。

3.1 拉矫机机械、电器设备故障检查确认

停浇后，多次对发生力矩故障的拉矫机进行检查确认，发现拉矫机辊子转动灵活，电机正常，没有发现拉矫机有机械卡阻、电机烧坏等设备故障，表明此类力矩故障不是有拉矫机设备故障引起，而是轻压下量过大造成。

3.2 轻压下状态下拉矫机辊缝控制原理

轻压下状态下拉矫机辊缝控制原理见图3所示。1#拉矫机通过位置传感器每间隔5秒检测出铸坯厚度，

图3 1#方坯连铸机轻压下控制原理图

轻压下控制模型根据钢种、拉速、过热度等工艺信息确定出压下量和压下范围（那些辊子实施压下），并将压下量分配到实施压下的辊子上，由此给出实施压下辊子的辊缝设定值，然后系统根据辊缝设定值控制拉矫机辊缝，使辊缝达到设定值。

3.3轻压下状态下拉矫力矩故障的原因分析

由于在轻压下状态下，拉矫机的2~7#辊的辊缝由1#拉矫机检测出的辊缝及其所分配的压下量确定，当2~7#拉矫机任一台辊缝显示值偏大时，假定某台拉矫机在热坯压力下HMI显示的拉矫机辊缝为286.5mm，而实际拉矫机辊缝为285.5mm，显示值比实际值大1mm，假定在轻压下状态下其设定辊缝值为284mm，系统将其辊缝位置调整到284mm时，显然其实际辊缝为283mm，可见其实际压下量比设定的压下量多压下了1mm，由于轻压下量过大，从而造成拉矫力矩增大，最终导致拉不动铸坯而关流，这就是浇注过程中轻压下状态下拉矫力矩增大的根本原因。

3.4 拉矫机辊缝显示误差对轻压下的影响分析

拉矫机辊缝显示误差对轻压下的影响不仅是上述一种情况，如拉矫机1#辊辊缝显示不准也可能影响轻压下，常见的可概括为四种类型。

3.4.1 1#拉矫机辊缝显示偏大

如果1#拉矫机辊缝显示偏大，将给后面的拉矫机设定一个偏大的辊缝，使压下量减少，影响轻压下效果，如果1#拉矫机辊缝过大，将可能导致后面的拉矫机辊子无法接触铸坯，导致拉矫机夹不住铸坯，导致铸坯下跨。

3.4.2 1#拉矫机辊缝显示偏小

如果1#拉矫机辊缝显示偏小，将给后面的拉矫机设定一个偏小的辊缝，使压下量增大，造成拉矫力矩增大，严重时拉不动铸坯，甚至使铸坯产生内裂。

3.4.3 2~7#拉矫机辊缝显示偏大

如果2~7#拉矫机任一拉矫机辊缝显示偏大，当该拉矫机实施轻压下时将会导致该拉矫机轻压下量过大，浇注过程中表现为拉矫力矩增大直至拉不动铸坯，实际生产中出现拉矫力矩异常增大的现象多属于这一类。

3.4.4 2~7#拉矫机辊缝显示偏小

如果2~7#拉矫机任一拉矫机辊缝显示偏小，当该拉矫机实施轻压下时将会导致该拉矫机轻压下量偏小，这种情况对生产影响较小，除非出现多台拉矫机辊缝同时显示偏小的情况，但这种情况生产中一般不会出现。

除此之外，当然还会出现1#拉矫机和2~7#任一台或几台拉矫机同时显示不准的情况，此时1#拉矫机和2~7#拉矫机对轻压下的影响根据具体情况或叠加，或冲销，要视具体情况具体分析。

4 预防拉矫机力矩异常增大的对策及效果

综上所述，辊缝显示不准是轻压下状态下拉矫力矩增大的主要原因，因此，减少类似故障应采取两方面的措施：一是在停浇时加强辊缝的标定，减少拉矫机辊缝显示不准的台次；二是个别台次出现拉矫力矩异常增大时，适当降低浇注速度，使故障拉矫机退出轻压下而转换为热坯压力压下。攀钢方坯连铸机在采取上述措施后，杜绝了因拉矫机拉矫力矩异常增大而造成的关流，效果明显。

5 结论

5.1 拉矫机2~7#辊缝显示不准，造成轻压下量过大是大方坯连铸浇注过程中轻压下状态下拉矫力矩故障的主要原因。

5.2 加强拉矫机辊缝标定，提高辊缝精度，可以有效解决浇注过程中轻压下状态下拉矫力矩异常增大的问题。

5.3 通过生产实践摸索，总结了拉矫机辊缝显示误差对大方坯连铸机轻压下的影响，为掌握应用轻压下技术积累了经验。