周士凱，田 進(jìn)，王 蓉，李新強(qiáng)，薛 松

(中國重型機(jī)械研究院股份公司，陜西 西安 710032)

0 前言

扇形段是板坯連鑄機(jī)的重要設(shè)備，位于彎曲之后，切前輥道之前。它的主要功能是送裝引錠桿，支托、冷卻、拉矯板坯，減小坯殼兩相界處在鋼水靜壓力作用下產(chǎn)生的鼓肚應(yīng)變和矯直應(yīng)變［1］。

扇形段機(jī)上配管包括液壓、潤滑配管;二冷水、氣配管;機(jī)冷配管。機(jī)冷配管包括軸承冷卻管路和輥子冷卻管路。軸承和輥子的冷卻水均通過底座與框架之間的不銹鋼接水板接入，輥子裝配在框架上固定完畢后，進(jìn)、出水路就會自動接通。

根據(jù)R 鋼廠扇形段機(jī)冷配管的改進(jìn)，詳細(xì)論述兩種機(jī)冷配管的結(jié)構(gòu)特點。

1 改進(jìn)前機(jī)冷配管

R 鋼廠板坯連鑄機(jī)為一臺一機(jī)一流，澆注斷面為230 mm×2050 mm，其扇形段自由輥與框架的裝配如圖1 所示。自由輥為三分段結(jié)構(gòu)，6個軸承座。自由輥裝配5 通過螺栓和底座1、6、8 連接;底座1、6、8 焊接在立板2 上;筋板4與底座1、6、8 和立板2 焊接。

自由輥冷卻水路圖如圖2 所示。軸承冷卻與輥子冷卻為串聯(lián)關(guān)系，即冷卻進(jìn)水先冷卻各個軸承，然后匯合進(jìn)入輥子中心開孔對輥子進(jìn)行冷卻。

由圖1、圖2 可知，此機(jī)冷配管結(jié)構(gòu)有以下特點:

(1)配管由不銹鋼矩形管焊接而成;

(2)軸承座進(jìn)水孔11、軸承座回水孔10 和回水孔15 垂直打通底座，與進(jìn)水管3、軸承座回水管9 和回水管7 直接相通。

其存在問題:

(1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜;

(2)矩形管3、9 的焊接須分兩步完成，首先與立板2 和底座1、6、8 完成焊接，然后再與L 形鋼板12、13、14 焊接，加工、焊接復(fù)雜;

(3)在對底座的水孔10、11、15 加工時，鐵屑會進(jìn)入矩形管內(nèi)，必須用磁鐵棒吸出，并用高壓水沖洗，無疑增加了制作成本和周期［2］;

(4)使用壽命短。由于各立板間空間狹小，在各立板組合焊接成框架之前，必須完成矩形管與立板、底座的焊接，因此在對框架進(jìn)行熱處理時，不銹鋼矩形管也隨之被熱處理?？蚣?材質(zhì)為Q345B)的熱處理溫度為550℃～600℃，此溫度范圍內(nèi)不銹鋼會發(fā)生晶間腐蝕［3］，使矩形管強(qiáng)度下降，在使用過程中易產(chǎn)生裂縫等缺陷，造成管路漏水，嚴(yán)重影響設(shè)備使用壽命。

(5)由于配管與框架焊接成一個整體，且各立板間空間狹小，發(fā)生漏水后修復(fù)更換難度大。

2 改進(jìn)后的機(jī)冷配管

在R 鋼廠連鑄機(jī)扇形段改造工程中，在自由輥輥子分段不變、輥子冷卻水路不變的前提下，優(yōu)化了扇形段機(jī)冷配管結(jié)構(gòu)。如圖3 所示。

機(jī)冷配管的改進(jìn)措施:

(1)配管由不銹鋼矩形管和不銹鋼圓管組合焊接而成;

(2)軸承座的進(jìn)水和回水不直接與矩形管相通，而是通過進(jìn)水支管10 和回水支管9 與進(jìn)水管3 和回水管8 連通;

(3)軸承座進(jìn)水孔11、12，軸承座回水孔13、14 均為兩個相互垂直的孔，進(jìn)水或回水從水平孔引出，加工更加簡便;

(4)回水孔15、16 亦相互垂直，回水從水平孔16 引出，這樣保證了回水管7 的焊接在框架熱處理之后進(jìn)行。

改進(jìn)后的機(jī)冷配管的特點:

(1)結(jié)構(gòu)相對簡單;

(2)改進(jìn)后，先對底座的水孔進(jìn)行加工，再焊接配管，避免了鐵屑會進(jìn)入矩形管內(nèi);

(3)由于全部配管的焊接在框架的熱處理之后，避免了不銹鋼在熱處理過程中發(fā)生晶間腐蝕，保證了其強(qiáng)度不變，延長了使用壽命;

(4)由于矩形管不與底座直接焊接，而是通過支管與底座焊接，所以發(fā)生漏水時維修相對方便。

3 結(jié)論

通過對R 鋼廠扇形段機(jī)冷配管改進(jìn)前后的實際使用情況看，改進(jìn)后的機(jī)冷配管優(yōu)點如下:

(1)加工、焊接簡單;

(2)機(jī)冷配管的焊接要在框架熱處理之后進(jìn)行，避免不銹鋼管在熱處理過程中產(chǎn)生晶間腐蝕，降低強(qiáng)度;

(3)維修方便、周期短。

［1］楊拉道，謝東鋼.常規(guī)板坯連鑄機(jī)［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2002.

［2］羅露.連鑄機(jī)輥系水冷系統(tǒng)及干油潤滑系統(tǒng)分析［J］.重型機(jī)械，2010(S1):9－13.

［3］張文華.不銹鋼及其熱處理［M］.沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2010.