摘要：

扇形段是連鑄機(jī)的關(guān)鍵核心設(shè)備之一，對(duì)鑄坯質(zhì)量有著重要的影響，濟(jì)鋼煉鋼廠經(jīng)過幾年的技術(shù)攻關(guān)，針對(duì)扇形段暴漏出的開口度超差、輥?zhàn)勇┧葐栴}，采取有效措施，使扇形段的在線使用壽命大幅度的提高，提高了鑄坯質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。

前言

扇形段是連鑄機(jī)的核心設(shè)備之一，主要起到支撐、引導(dǎo)、冷卻等作用，其狀況的好壞不僅影響著連鑄機(jī)的生產(chǎn)運(yùn)行，而且對(duì)鑄坯質(zhì)量的好壞起到?jīng)Q定性作用。通過對(duì)近幾年扇形段發(fā)生的故障進(jìn)行詳細(xì)的分析，查找影響扇形段使用壽命的因素，并采取有效措施予以解決，扇形段的在線使用周期達(dá)到了預(yù)期壽命，減少了事故的發(fā)生。

1.薄板坯連鑄機(jī)概況

濟(jì)鋼薄板坯連鑄機(jī)共有兩臺(tái)，于2005年9月投產(chǎn)，其主要設(shè)備和技術(shù)由鞍鋼引進(jìn)，機(jī)型采用直結(jié)晶器連續(xù)彎曲連續(xù)矯直弧形，冶金半徑5米，共11個(gè)扇形段，1-3段為弧形段，4、5段為矯直段，6-11段為水平段，輥?zhàn)硬捎梅止?jié)輥技術(shù)。

2.板坯連鑄機(jī)扇形段使用情況

連鑄機(jī)設(shè)備在投產(chǎn)初期，由于設(shè)計(jì)、工況等條件的影響，扇形段更換頻繁，且多次發(fā)生因設(shè)備本身原因?qū)е路怯?jì)劃停機(jī)，被迫更換扇形段，2007-2009年共更換扇形段120臺(tái)，其中弧形段31臺(tái)、矯直段22臺(tái)、水平段67臺(tái)。更換扇形段的主要原因?yàn)橛?jì)劃更換、輥縫開口度超公差、輥?zhàn)硬晦D(zhuǎn)、驅(qū)動(dòng)輥漏水、旋轉(zhuǎn)接頭漏水、輥?zhàn)虞S承座漏水等機(jī)械損壞以及漏鋼、臥坯等，其中計(jì)劃更換率僅占到31%。實(shí)際影響板坯扇形段在線使用壽命的主要原因?yàn)檩S承座漏水、輥?zhàn)硬晦D(zhuǎn)、輥縫偏差及報(bào)警，以上3種原因占總體百分比的66%。按照總結(jié)出的故障特點(diǎn)，逐一詳細(xì)查找故障原因，提出了解決和改進(jìn)方案。

3.扇形段缺陷分析及改進(jìn)措施

3.1輥縫超公差缺陷及控制措施

輥縫超公差主要是由三節(jié)輥軸承自身間隙、接弧不良、對(duì)中不好、扇形段內(nèi)外弧連接拉桿松動(dòng)、軸承損壞、夾緊缸故障等原因引起，經(jīng)過多年的摸索，軸承問題成為影響輥縫超公差的主要因素，且人為控制比較困難，因此重點(diǎn)對(duì)軸承系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。

3.1.1三節(jié)輥軸承間隙的補(bǔ)償

三節(jié)輥?zhàn)陨碇g的間隙包含軸承的間隙和軸承與軸承座之間的間隙，由于軸承采用C4間隙且軸承與軸承座之間采用過渡配合，因此他們產(chǎn)生的間隙不可忽視。扇形段的輥縫調(diào)整是在冷態(tài)下進(jìn)行，上框架的輥?zhàn)佑捎谧灾囟麓梗藭r(shí)軸承間隙處于軸承上部且軸承也處在軸承座的上部，在使用過程中由于鑄坯的反壓下力使得上框架輥?zhàn)颖豁斊穑藭r(shí)間隙就在下部，那么使用時(shí)的輥縫值就比調(diào)整時(shí)的輥縫值增大，針對(duì)這一問題，在冷態(tài)下測(cè)量輥縫時(shí)，制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的支撐物放在輥間，緩慢將上輥頂起，使兩種間隙處于軸承下部位置，模擬工作狀態(tài)，然后在測(cè)量、調(diào)整輥縫，這樣調(diào)整的輥縫就與工作時(shí)的輥縫相一致，通過不斷的摸索發(fā)現(xiàn)冷態(tài)和工作狀態(tài)下的間隙差值為0.5mm，因此在線調(diào)整輥縫時(shí)直接將輥縫值調(diào)到比理論值小0.3mm（另外0.2mm靠受熱膨脹消除）。

3.1.2軸承損壞的防護(hù)

軸承損壞主要原因?yàn)檩S承冷卻不當(dāng)和潤(rùn)滑不足導(dǎo)致，根據(jù)季節(jié)的變化調(diào)整自動(dòng)加注甘油的時(shí)間間隔，可以充分保證軸承的潤(rùn)滑。

軸承的冷卻主要通過軸承座水箱的閉路循環(huán)冷卻水實(shí)現(xiàn)，原設(shè)計(jì)水箱萬位于軸承座上部，分布角度148°，為增強(qiáng)軸承的冷卻效果，對(duì)軸承座水箱進(jìn)行了擴(kuò)容，水箱的分布角度擴(kuò)大到264°，水箱容積為原設(shè)計(jì)的1.78倍，大大增強(qiáng)了對(duì)軸承的冷卻效果。

3.2扇形段輥?zhàn)勇┧毕莘治黾翱刂拼胧?/p>

3.2.1旋轉(zhuǎn)接頭漏水

通過現(xiàn)場(chǎng)大量的觀察，發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)接頭漏水主要不是旋轉(zhuǎn)接頭故障，而是輥?zhàn)觾蓚?cè)的調(diào)心輥?zhàn)虞S承都是游動(dòng)的，外圈兩側(cè)都沒有固定，因此輥?zhàn)釉谑軣徂D(zhuǎn)動(dòng)過程中，主軸整體在輥身內(nèi)部容易發(fā)生軸向竄動(dòng)，導(dǎo)致漏水。針對(duì)以上問題，將三節(jié)輥的固定方式由兩側(cè)游動(dòng)改為一側(cè)游動(dòng)一側(cè)固定，在一側(cè)加上5.5mm的擋圈，避免芯軸整體的竄動(dòng)，保證旋轉(zhuǎn)接頭、芯軸和芯軸內(nèi)冷卻水管的相對(duì)穩(wěn)定，大幅度降低了漏水的頻率。

3.2.2驅(qū)動(dòng)輥軸端漏水

驅(qū)動(dòng)側(cè)和萬向聯(lián)軸器連接的法蘭直接通過端蓋固定在三節(jié)輥芯軸上，這樣在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中軸向力全部集中在端蓋上，長(zhǎng)時(shí)間的使用必然會(huì)使得固定端蓋的螺栓松動(dòng)，導(dǎo)致芯軸內(nèi)冷卻水泄露，由于固定端蓋的螺栓在法蘭內(nèi)部無法在線進(jìn)行緊固，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)將固定螺栓剪斷導(dǎo)致法蘭從驅(qū)動(dòng)側(cè)脫離，無法正常使用。

根據(jù)螺栓松動(dòng)的特點(diǎn)，對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，如圖1所示，在芯軸端部端蓋內(nèi)側(cè)增加一個(gè)M85X2固定螺母，用來對(duì)法蘭進(jìn)行軸向定位，這樣軸向力就集中在螺母上，端蓋基本上不受力，從而可以避免端蓋固定螺栓發(fā)生松動(dòng)，充分發(fā)揮端蓋的密封效果。

3.3扇形段接弧精度的缺陷及控制措施

扇形段對(duì)弧精度的控制對(duì)避免鑄坯缺陷具有至關(guān)重要的作用，重點(diǎn)采取以下措施確保精度。

3.3.1整備對(duì)中臺(tái)定期進(jìn)行校驗(yàn)，規(guī)定使用周期為10個(gè)月，到期后對(duì)整各臺(tái)重新進(jìn)行測(cè)量調(diào)整，以保證整備時(shí)的精度，這樣可以很大程度上避免段間的偏差；

3.3.2在線同趨勢(shì)調(diào)整偏差，在調(diào)整取值1±0.3mm的合理數(shù)據(jù)中，若是前后段弧度為1-Xmm的數(shù)值，則該段調(diào)整弧度最終數(shù)據(jù)值也應(yīng)為1-Xmm。

3.3.3采用清潔化整備，在整備的過程中，注重設(shè)備整備的工作細(xì)節(jié)，必須保證每臺(tái)扇形段的56個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)潤(rùn)滑良好、112個(gè)設(shè)備冷卻點(diǎn)冷卻到位、56組調(diào)整墊片組清潔精準(zhǔn)，為設(shè)備運(yùn)行提供較好的條件，消除整備產(chǎn)生的設(shè)備應(yīng)力，達(dá)到設(shè)備清潔的標(biāo)準(zhǔn)。

4.改進(jìn)后效果

通過對(duì)扇形段實(shí)施的改進(jìn)，扇形段使用壽命得到了明顯的提高，對(duì)生產(chǎn)的穩(wěn)定性、鋼種開發(fā)和降低維護(hù)費(fèi)用起到了至關(guān)重要的作用，每年更換扇形段數(shù)量由原來的每臺(tái)連鑄機(jī)更換30臺(tái)降低到每年更換15臺(tái)，且大多數(shù)為計(jì)劃更換。