石加聯(lián) 黃寶新

（1遼寧科技大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院，鞍山 114051；2鞍山鋼鐵集團(tuán)公司第一煉鋼廠鞍山 114021）

板坯連鑄機(jī)引錠桿下沉故障的診斷與分析

石加聯(lián)1黃寶新2

（1遼寧科技大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院，鞍山 114051；2鞍山鋼鐵集團(tuán)公司第一煉鋼廠鞍山 114021）

某煉鋼廠板坯連鑄機(jī)上使用修復(fù)的引錠桿出現(xiàn)下沉，嚴(yán)重影響著生產(chǎn)穩(wěn)定。通過(guò)對(duì)引錠桿下沉故障的現(xiàn)場(chǎng)診斷及故障分析，從引錠桿設(shè)計(jì)、修復(fù)質(zhì)量等方面找到了其下沉故障的影響因素，提出了三條改進(jìn)措施。改進(jìn)后引錠桿壽命比原來(lái)提高了一倍，每年節(jié)約維修費(fèi)用13.75萬(wàn)元。

板坯連鑄機(jī) 引錠桿 下沉 H型鏈節(jié) 故障 改進(jìn)

1 前言

板坯連鑄機(jī)上的引錠桿主要起到引錠與拉坯作用。引錠桿安全可靠地裝入并通過(guò)結(jié)晶器，以及在引錠桿的裝入和存放過(guò)程中能夠連續(xù)迅速完成動(dòng)作，這將對(duì)提高板坯連鑄作業(yè)率起到?jīng)Q定作用，也是目前的主要研究課題之一。某煉鋼廠使用修復(fù)過(guò)的引錠桿運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)下沉故障，嚴(yán)重地影響著生產(chǎn)穩(wěn)定，存在著很大的安全隱患。通過(guò)實(shí)地考察，對(duì)引錠桿下沉故障進(jìn)行診斷，并做出分析，提出改進(jìn)措施，解決了長(zhǎng)期困擾現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際問(wèn)題，提高了引錠桿的使用壽命。

2 引錠桿工作原理

引錠桿頭輸送到結(jié)晶器上口未脫離引錠桿車時(shí)，扇形段19#、25#驅(qū)動(dòng)輥壓下，并夾持引錠桿移動(dòng)，當(dāng)引錠頭在距結(jié)晶器上口450 mm時(shí)停止，31#輥壓下，封引錠頭，開(kāi)澆拉坯。驅(qū)動(dòng)輥陸續(xù)壓下抬起。最后引錠桿由提升裝置將引錠桿與坯子脫離并回裝到引錠桿車上[1]。見(jiàn)圖1。

圖1 引錠桿工作原理

3 引錠桿下沉故障的現(xiàn)場(chǎng)診斷

某煉鋼廠穿引錠桿不走，經(jīng)逆送重新穿引錠桿成功。之后穿引錠桿不走，抬驅(qū)動(dòng)輥穿引錠桿成功，同時(shí)扇形1段驅(qū)動(dòng)輥存在漏水現(xiàn)象。在更換扇形1段，下線解體后發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輥斷裂，定修時(shí)又發(fā)現(xiàn)上驅(qū)動(dòng)輥有輕微磨平跡象，但輥?zhàn)尤匀晦D(zhuǎn)動(dòng)，繼續(xù)供用。此外，還發(fā)現(xiàn)穿引錠桿時(shí)扇形段振動(dòng)、驅(qū)動(dòng)減速機(jī)地腳螺栓曾松動(dòng)等現(xiàn)象。期間使用經(jīng)修復(fù)的引錠桿出現(xiàn)下沉問(wèn)題，每個(gè)澆次約下沉6～8次，造成液面下沉，給操作帶來(lái)不利因素，容易引起漏鋼的重大事故，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)的穩(wěn)定。

扇形段驅(qū)動(dòng)同步運(yùn)行可靠，在進(jìn)行了0.5%的微量調(diào)整后，引錠桿仍然產(chǎn)生下沉現(xiàn)象。進(jìn)一步檢查現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)引錠桿的H型鏈節(jié)的下面存在嚴(yán)重壓潰現(xiàn)象，表面出現(xiàn)深約4 mm的凹坑，側(cè)面有5 mm卷邊。通過(guò)采取對(duì)凹坑進(jìn)行補(bǔ)焊和對(duì)卷邊處氣割的措施現(xiàn)場(chǎng)處理，引錠桿下沉問(wèn)題仍然存在。更換新引錠桿，新引錠桿上線使用后仍然存在下滑問(wèn)題，但下滑范圍改為全廠記數(shù)2 m以內(nèi)（未換前為7 m，每次下沉6～7次），每澆次下滑6次左右，檢查發(fā)現(xiàn)扇形1段和扇形2段連接軸螺栓和鍵存在不同程度的松動(dòng)問(wèn)題，經(jīng)定修對(duì)此進(jìn)行處理后，引錠桿下滑現(xiàn)象消失。

4 引錠桿下沉故障的分析

引錠桿由引錠頭和引錠鏈節(jié)等組成，起到引錠、拉坯作用。當(dāng)引錠桿尾部銷軸達(dá)到卷?yè)P(yáng)機(jī)吊鉤上限位置時(shí)，尾部銷軸與引錠車輸送鏈鉤進(jìn)行交替的過(guò)程中，控制系統(tǒng)一旦失靈或引錠桿車的輸送鏈條突然斷裂，引錠桿都將下落，造成重大安全事故[2]。

根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)引錠桿下沉故障的診斷，多項(xiàng)因素發(fā)展到一定程度后都會(huì)造成最終的故障及事故，如圖2。其主要影響因素有系統(tǒng)設(shè)計(jì)、引錠桿的使用修復(fù)以及設(shè)備檢修維護(hù)等。

4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題

見(jiàn)圖3。通過(guò)圖3分析得知，引錠桿的H型鏈節(jié)單邊受壓接觸線長(zhǎng)度為52 mm，未能充分利用引錠桿和輥?zhàn)拥慕Y(jié)構(gòu)來(lái)提高接觸線長(zhǎng)度，導(dǎo)致局部受壓，壓應(yīng)力過(guò)大，H型鏈節(jié)的單邊表面壓饋。

4.2 引錠桿修復(fù)質(zhì)量問(wèn)題

一條新品引錠桿價(jià)格28萬(wàn)元，由于其造價(jià)高，現(xiàn)場(chǎng)大多對(duì)使用過(guò)的引錠桿進(jìn)行修復(fù)使用，修復(fù)的價(jià)格9萬(wàn)元，這樣能最大程度地降低成本，節(jié)省開(kāi)支。而引錠桿設(shè)計(jì)硬度為HB217—255，修復(fù)后的引錠桿經(jīng)實(shí)際檢測(cè)硬度HB203，沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)硬度要求。

4.3 檢修質(zhì)量問(wèn)題

通過(guò)調(diào)查跟蹤，發(fā)現(xiàn)在檢修過(guò)程中，檢修人員為了方便檢修，對(duì)生銹的鍵及鍵槽進(jìn)行修磨后再進(jìn)行裝配，使用過(guò)程中由于力的作用，使鍵與鍵槽發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

5 解決方案與改進(jìn)措施

5.1 提高備件質(zhì)量

對(duì)與輥?zhàn)咏佑|的H型鏈節(jié)的一側(cè)堆焊高硬度的合金材料，現(xiàn)硬度已達(dá)到HB280。同時(shí)加強(qiáng)備件出廠時(shí)的檢查工作。

5.2 對(duì)引錠桿進(jìn)行了局部改進(jìn)

改進(jìn)前引錠桿的H型鏈節(jié)單邊受壓接觸線長(zhǎng)度為52 mm，接觸線長(zhǎng)度較短，造成局部受載產(chǎn)生的壓應(yīng)力過(guò)大，致使H型鏈節(jié)的單邊表面壓饋。通過(guò)對(duì)引錠桿的H型鏈節(jié)進(jìn)行局部改進(jìn)，使受壓接觸線長(zhǎng)度變?yōu)?2 mm，則壓應(yīng)力減少為原來(lái)的72%。提高了接觸強(qiáng)度。見(jiàn)圖4所示。

5.3 加強(qiáng)檢修質(zhì)量與點(diǎn)檢

對(duì)檢修提出檢修要求，不允許在檢修時(shí)用角向磨光機(jī)對(duì)配合件進(jìn)行除銹修磨，對(duì)鍵槽磨損處進(jìn)行配鍵。同時(shí)細(xì)化點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)，縮短點(diǎn)檢周期，由專業(yè)點(diǎn)檢員每天進(jìn)行螺栓松動(dòng)檢查，三班維護(hù)每班檢查一次。

5 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)煉鋼連鑄中引錠桿下沉故障進(jìn)行了診斷，分析了造成引錠桿下沉故障的影響因素，提出了合理的解決方案與改進(jìn)措施，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，改進(jìn)修改后的引錠桿壽命提高至原來(lái)的2倍。新品價(jià)格28萬(wàn)元，修復(fù)價(jià)格為9萬(wàn)元，新品修復(fù)三次報(bào)廢。原每?jī)赡旮鼡Q一次新品，每半年修復(fù)一次，共修復(fù)三次，則費(fèi)用為28+3×9=55萬(wàn)元/兩年；改進(jìn)修改后的引錠桿每年修復(fù)一次，四年更換一條新品，則費(fèi)用為3×9+28= 55萬(wàn)元/四年。對(duì)比每年節(jié)約的費(fèi)用為27.5－13.75= 13.75萬(wàn)元/年，這極大地提高了引錠桿的使用壽命節(jié)省了開(kāi)支，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。只要現(xiàn)場(chǎng)切實(shí)加強(qiáng)設(shè)備管理、加強(qiáng)監(jiān)督檢查、及時(shí)跟蹤分析故障，這樣能有效的避免現(xiàn)場(chǎng)引錠桿下沉故障的產(chǎn)生。

[1]羅振才.煉鋼機(jī)械［M］.北京：冶金機(jī)械出版社，2008.128-210.

[2]劉明延，李平，欒興家，等.板坯連鑄機(jī)（上冊(cè)）［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.607-633.

Diagnosis and Analysis on Dummy Bar Sink Failure at Slab Caster

Shi Jialian,Huang Baoxin

The production stability is seriously affected due to the sink problem for the repaired dummy bar at a slab caster of one steel-making plant.The affecting factors for dummy bar sink are figured out from the design, repair quality and other sides of the dummy bar by onsite diagnosis and failure analysis.Three improvement measures are proposed.After modification,the dummy bar lifetime doubles the original and 137,500 RMB maintenance expense is saved annually.

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（收稿 2009－10－20責(zé)編趙實(shí)鳴

石加聯(lián)，男，畢業(yè)于遼寧科技大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院，碩士，現(xiàn)在該學(xué)院任教，副教授。