張 媛

(山東萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司設(shè)備檢修中心，山東271104)

連鑄機(jī)檢修精度改進(jìn)措施研究與應(yīng)用

張 媛

(山東萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司設(shè)備檢修中心，山東271104)

通過對(duì)扇形段的設(shè)計(jì)，提高了夾持及支撐鑄坯的能力，有效地提高了鑄坯質(zhì)量。通過對(duì)扇形三段檢修方案的優(yōu)化，縮短了檢修時(shí)間，提高了設(shè)備更換效率，同時(shí)也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

連鑄機(jī)；扇形段；優(yōu)化方案；檢修精度

煉鋼廠老區(qū)現(xiàn)有3座50 t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐、1座60 t復(fù)吹轉(zhuǎn)爐、2座50 t LF精煉爐、1座60 t LF精煉爐、1臺(tái)帶鋼坯連鑄機(jī)、2臺(tái)小方坯連鑄機(jī)、1臺(tái)矩形坯連鑄機(jī)，其中4#轉(zhuǎn)爐、4#60 t LF精煉爐、4#矩形坯連鑄機(jī)生產(chǎn)線供應(yīng)型鋼廠中型軋制H型鋼等產(chǎn)品。目前，該生產(chǎn)線主要生產(chǎn)的產(chǎn)品有Q235B、Q345B、SS400等三種鋼，另外生產(chǎn)部分Q235C、Q275D、Q345C、Q345D、Q345EL、Q420C等品種鋼，但各品種鋼產(chǎn)量少，比例低，且受到工藝條件限制，質(zhì)量控制技術(shù)水平也不高，存在軋制低溫沖擊功不合和裂邊等質(zhì)量問題。現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)鑄坯出現(xiàn)中心裂紋及左右弧裂紋。面對(duì)質(zhì)量提升及產(chǎn)量要求，如何縮短檢修時(shí)間，同時(shí)保證檢修質(zhì)量成為一項(xiàng)重要研究難題。

1 扇形段設(shè)計(jì)

扇形段設(shè)計(jì)優(yōu)化圖如圖1所示。

扇形段原設(shè)計(jì)對(duì)弧標(biāo)準(zhǔn)精度偏差為0.5 mm，為提高扇形段對(duì)弧精度，對(duì)機(jī)架等重新進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)后對(duì)弧精度要求為0.3 mm。更新改造現(xiàn)有扇形段，保持現(xiàn)有扇形一、二、三段組成的基本結(jié)構(gòu)，其中：

扇形一段為密排夾持段，各斷面不共用；扇形二段帶有一對(duì)夾持輥，三種斷面共用，更換斷面時(shí)在線調(diào)整夾持輥開度至相應(yīng)斷面要求；扇形三段為非夾持段，三種斷面共用，同時(shí)在扇形三段增加1組夾持輥。

扇形一段由牌坊輥?zhàn)咏Y(jié)構(gòu)改為整體框架結(jié)構(gòu)，增加輥?zhàn)訆A持的剛性，提高輥?zhàn)訉?duì)弧精度，同時(shí)增加自動(dòng)接水裝置。扇形二段按快速更換設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)有導(dǎo)軌裝置，可以自結(jié)晶器口直接吊出。

扇形二段和扇形三段內(nèi)弧側(cè)設(shè)置有防跑偏導(dǎo)向裝置，側(cè)面設(shè)導(dǎo)向裝置。扇形段的輥?zhàn)雍洼S承座均通水內(nèi)冷。各斷面位于扇形一段上的噴淋集管各自獨(dú)立，更換斷面時(shí)，隨各自的扇形一段一起更換；扇形二段和扇形三段上的噴淋集管各斷面共用，更換斷面時(shí)，僅在線調(diào)整噴淋集管的位置，扇形段支撐框架的支撐軸具有良好的抗腐蝕性。

扇形一段為整體框架結(jié)構(gòu)，設(shè)有密排輥，可對(duì)鑄坯進(jìn)行四面密排夾持。密排輥為成組裝配設(shè)計(jì)，每面夾持輥分成若干組，安裝在一個(gè)輥?zhàn)友b配小框架上，每組輥?zhàn)友b配線外單獨(dú)對(duì)弧，然后用螺栓連接在扇形段的整體弧框架上。軸承座和輥?zhàn)硬捎脙?nèi)部通水冷卻，通過內(nèi)置旋轉(zhuǎn)接頭連接。冷卻水為凈循環(huán)水。

扇形一段設(shè)有自動(dòng)接水裝置，更換斷面時(shí)冷卻水、氣自動(dòng)接通。2#、3#區(qū)噴淋集管布置在扇形一段上。扇形二段框架采用焊接鋼結(jié)構(gòu)。扇形二段上部?jī)?nèi)弧設(shè)有1對(duì)夾持輥，降低高拉速情況下的鑄坯鼓肚，夾持輥可在線調(diào)節(jié)，各斷面共用，更換斷面時(shí)調(diào)整到相應(yīng)的開度。扇形二段設(shè)有一套防跑偏裝置。4#、5#區(qū)噴淋集管布置在扇形二段上。扇形三段內(nèi)弧設(shè)有限位輥，外弧設(shè)有支撐輥和托架，直接連接在該段的整體框架上。扇形三段設(shè)有一套防跑偏裝置和自動(dòng)接水裝置，更換斷面時(shí)冷卻水、氣自動(dòng)接通。

圖1 扇形段設(shè)計(jì)優(yōu)化圖

通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，在正常情況下，只需要在扇形二段、三段上調(diào)整增加夾持輥就能夠解決鑄坯變形等質(zhì)量問題，同時(shí)減少了檢修時(shí)間。

2 更換方案設(shè)計(jì)優(yōu)化

4#連鑄機(jī)為變弧形矩形坯連鑄機(jī)，在4#轉(zhuǎn)爐、4#連鑄機(jī)生產(chǎn)線升級(jí)改造后，增加電磁攪拌裝置，結(jié)晶器振動(dòng)裝置由四偏心正弦曲線式改造為液壓振動(dòng)單元方式。通過對(duì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)算，更換扇形三段主要有兩種方案：(1)首先拆除結(jié)晶器，拆除一段，拆除二段，然后拆除三段進(jìn)行更換。(2)拆除拉矯機(jī)后，用手拉葫蘆，手動(dòng)將扇形三段倒運(yùn)至拉矯機(jī)部位。扇形三段重4.2 t，通過比對(duì)，兩種方案均不能在16 h內(nèi)完成檢修任務(wù)。

如采用方案1，拆除、安裝、更換一段和二段需要16 h，加上三段更換時(shí)間，合計(jì)約為30 h。若采用方案2，需要拆除三冷室與二冷室之間夾板，同時(shí)全部拆除拉矯機(jī)，單流三架拉矯機(jī)拆除和安裝時(shí)間為8 h左右，加上扇形段拆除和安裝，整體檢修時(shí)間合計(jì)約為24 h。

針對(duì)上述問題，通過現(xiàn)場(chǎng)研究，在三冷室扇形三段上方設(shè)計(jì)1臺(tái)5 t 電動(dòng)葫蘆，用來拆除兩架拉矯機(jī)，從拉矯機(jī)側(cè)面倒出。

3 扇形段對(duì)弧標(biāo)準(zhǔn)完善優(yōu)化

3.1 結(jié)晶器與一段的對(duì)弧

從振動(dòng)臺(tái)兩側(cè)找出兩外弧基準(zhǔn)點(diǎn)，然后引出多弧基準(zhǔn)線。從平臺(tái)上和拉矯機(jī)旁找出鑄機(jī)中心線基準(zhǔn)點(diǎn)，引出鑄機(jī)中心線。找出平臺(tái)上和拉矯機(jī)旁標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)，以準(zhǔn)備測(cè)標(biāo)高。一段上方扇形段基準(zhǔn)標(biāo)高為11 075 mm±0.3 mm，距外弧基準(zhǔn)線為640 mm±0.3 mm，根據(jù)鑄機(jī)中心線測(cè)量出左右位置。一段下方扇形段基準(zhǔn)標(biāo)高為8340 mm±0.3 mm，距外弧基準(zhǔn)線為60 mm±0.3 mm，根據(jù)鑄機(jī)中心線測(cè)量出左右位置。二段下方扇形段標(biāo)高為4100 mm，距外弧基準(zhǔn)線為2665 mm±0.3 mm，根據(jù)鑄機(jī)中心線測(cè)量出左右位置。扇形段三段4個(gè)輥?zhàn)拥奈恢镁蓸?biāo)高確定，找出拉矯機(jī)旁標(biāo)高基準(zhǔn)，用來確定扇形三段4個(gè)輥?zhàn)拥臉?biāo)高。扇形段支承基準(zhǔn)確定后落入二段、一段和結(jié)晶器進(jìn)行整體對(duì)弧。對(duì)弧前確認(rèn)結(jié)晶器座是否安裝好，振動(dòng)臺(tái)是否處于定位狀態(tài)。保證結(jié)晶器頂板平整光滑，銅板整潔干凈，用內(nèi)外弧樣板測(cè)量外弧，對(duì)弧時(shí)，樣板頂部板身應(yīng)與銅板貼實(shí)。用肉眼觀察，如果不能看出足輥與銅板是否有間隙，則用塞尺檢測(cè)。測(cè)試時(shí)(以外弧為例)，如果樣板與銅板的間隙小于0.25 mm，則再測(cè)試樣板與足輥的間隙，如果仍然小于0.25 mm，即視為達(dá)到要求；然后再對(duì)內(nèi)弧進(jìn)行測(cè)試，如果樣板與銅板足輥的間隙小于0.25 mm，則內(nèi)外弧對(duì)弧達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

測(cè)試外弧時(shí)如果發(fā)現(xiàn)銅板與樣板間的間隙較大，足輥與樣板間隙為零，說明結(jié)晶器偏外弧，應(yīng)使用10 t 千斤頂向內(nèi)弧緩慢頂壓，頂壓時(shí)將0.2 mm塞尺放于樣板與銅板之間以作參考，等接近標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，放慢頂壓速度，用塞尺進(jìn)行測(cè)量，直到樣板與銅板的間隙小于0.2 mm。

內(nèi)外弧測(cè)試完畢后，用側(cè)弧樣板對(duì)側(cè)弧。以北側(cè)為例，如果樣板與銅板的間隙較大，說明結(jié)晶器偏北，如果樣板與足輥的間隙較大，說明結(jié)晶器偏南。結(jié)晶器偏北，應(yīng)使用5 t千斤頂向南頂壓結(jié)晶器，直到樣板與銅板的間隙小于0.2 mm，然后測(cè)量南側(cè)，如果樣板與銅板、足輥的間隙小于0.25 mm，則對(duì)弧達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，否則應(yīng)對(duì)結(jié)晶器下口和頂輥板進(jìn)行檢查測(cè)量。調(diào)整結(jié)束后，用3/4英寸(19 mm)氣動(dòng)扳手和?46 mm套筒對(duì)結(jié)晶器進(jìn)行緊固，緊固時(shí)，應(yīng)對(duì)角緊固，防止結(jié)晶器偏翹。

3.2 一段與二段的對(duì)弧

用對(duì)弧樣板以14#和15#輥為基準(zhǔn)，從南側(cè)樣板與輥?zhàn)淤N實(shí)，測(cè)量15#、16#輥與樣板間隙，如14#、15#、16#輥間隙小于0.25～0.3 mm，證明一段與二段對(duì)弧良好。如果16#輥與樣板有間隙，測(cè)量間隙，在二段上部使用10 t千斤頂輕頂，并調(diào)整螺栓，將16#輥貼實(shí)樣板，仍測(cè)量14#、15#和16#輥間隙，如小于0.25～0.3 mm，證明對(duì)弧達(dá)到要求。在測(cè)量14#、15#和16#輥時(shí)，如果15#輥有間隙，則證明二段高出外弧，同時(shí)松開底部?jī)蓚€(gè)螺栓，將二段落下，直到14#、15#和16#輥間隙均小于0.25～0.3 mm。測(cè)量外弧之后，對(duì)側(cè)弧進(jìn)行測(cè)量，從南側(cè)開始，用結(jié)晶器測(cè)樣板背面，仍以14#和15#輥為基準(zhǔn)從南側(cè)貼緊，如果14#、15#和16#輥間隙均小于0.25～0.3 mm，證明對(duì)弧達(dá)到要求。如果16#輥與樣板有間隙，則去掉16#輥支座墊片，直到14#、15#和16#輥間隙均小于0.25～0.3 mm；測(cè)量時(shí)，如果15#輥有間隙，說明16#輥高于弧面，應(yīng)在16#輥支座上增加支座墊片，直到14#、15#和16#輥間隙均小于0.25～0.3 mm。

然后使樣板下滑，以15#和16#輥為基準(zhǔn)測(cè)量15#、16#、17#輥與樣板的間隙，如果在范圍內(nèi)證明側(cè)弧對(duì)弧良好，如果15#、16#、17#輥與樣板之間有間隙，應(yīng)跟調(diào)整14#、15#和16#輥一樣進(jìn)行調(diào)整，直到間隙小于0.25～0.3 mm。

3.3 二段與三段的對(duì)弧

二段與三段對(duì)弧，三段各輥?zhàn)佑苫鶞?zhǔn)找出，找出后三段中的4個(gè)輥?zhàn)討?yīng)不再進(jìn)行調(diào)整，只做對(duì)弧檢測(cè)。使用二段與三段對(duì)弧樣板測(cè)量二段和三段31#、32#、33#輥，31#輥間隙應(yīng)為1 mm±0.5 mm，32#輥間隙應(yīng)為0，33#輥間隙應(yīng)為0。用三段對(duì)弧樣板測(cè)量32#、33#、34#、35#輥，32#和35#輥間隙應(yīng)為0，33#和34#輥間隙應(yīng)為1 mm±0.5 mm。用三段對(duì)弧樣板測(cè)量33#、34#、35#、RZ1#輥，33#和RZ1#輥間隙應(yīng)為0，34#、35#輥間隙應(yīng)為1 mm±0.5 mm。

4 結(jié)論

通過對(duì)4#連鑄機(jī)扇形三段的更換及整體優(yōu)化對(duì)弧技術(shù)，同時(shí)對(duì)4#連鑄機(jī)實(shí)施了連鑄機(jī)扇形段及拉矯機(jī)區(qū)域間隔板改造，扇形三段更換，吊葫蘆安裝改造。通過對(duì)扇形段設(shè)計(jì)，提高了鑄坯的夾持及支撐能力，有效地提高了鑄坯質(zhì)量。通過對(duì)扇形三段檢修方案的優(yōu)化，縮短了檢修時(shí)間，提高了設(shè)備更換效率，同時(shí)降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。通過對(duì)對(duì)弧方案的優(yōu)化完善，進(jìn)一步規(guī)范了矩形坯連鑄機(jī)檢修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，避免了檢修質(zhì)量異議。

編輯 陳秀娟

Research and Application of Improvement Measures for Continuous Casting Machine Maintenance Precision

Zhang Yuan

The clamping and supporting capability of casting blanks has been improved by segment section design and quality of the casting blanks has been upgraded efficiently. The maintenance scheme of the third segment section has been optimized to shorten maintenance time and increase changing efficiency as well as reduce working strength.

continuous casting machine; segment section; optimization scheme; maintenance precision

2016—12—31

張媛，女，工程師，主要研究方向?yàn)橐苯鹪O(shè)備。

TF748.2

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