濟鋼板坯連鑄機快臺優化改造

高鈺捷 （濟南鋼鐵股份有限公司煉鋼廠，濟南 250101)

濟鋼板坯連鑄機快臺優化改造

高鈺捷 （濟南鋼鐵股份有限公司煉鋼廠，濟南 250101)

為提高濟鋼煉鋼廠45 t轉爐區域板坯連鑄機快臺設備的使用壽命，對板坯連鑄機快臺進行優化改造。通過改造快速更換臺本體傳動系統、中臺及支導段設備，在裝配過程提高精度，使快臺的壽命有了大幅度的提高,穩定了生產，降低了設備的維護及運行成本。

板坯 連鑄機 快臺 優化 改造

1 引言

煉鋼廠45 t轉爐區域現有4座氧氣頂吹轉爐，3臺板坯連鑄機，2臺R6米小方坯連鑄機，其中3臺板坯連鑄機均為多點矯直超低頭板坯連鑄機，斷面有200×1 400 mm2與 160×1 250 mm2兩種，設計生產鋼種為普碳鋼及部分低合金類鋼種。近幾年來隨著市場形勢的變化，煉鋼廠順應市場變化，相應地進行了結構調整，高強類品種鋼的生產計劃越來越多，落后老化的設備在保障能力上的欠缺逐步暴露出來，尤其是快臺低壽命的制約更為明顯。

2 現狀及存在問題

根據幾年來的使用經驗及對快臺下線原因進行全面統計分析，認為快臺存在的主要問題有：偏心軸承、固定軸承易損壞，壽命低;對中臺基礎變形，基準數據偏差大;支導段輥子彎曲;內外弧框架移位;噴淋冷卻系統不適應生產需求等?？炫_振動機構平面圖如圖1所示。

圖1 快臺振動機構平面圖

3 改造措施

針對經常出現的問題，快臺優化改造主要分為快速更換臺本體傳動系統改造、對中臺改造、裝配過程提高精度、支導段設備改造4個部分。

3.1 快速更換臺本體傳動系統改造

快速更換臺本體傳動系統改造主要分3個方面進行：

（1)偏心軸部件的初始設計軸承為53528（偏心軸承)與3053138（固定軸承)各4盤，根據損害下線的軸承分析，基本為軸承承受的載荷過高，初始設計的軸承不能滿足使用壽命及設備保障能力的需求。通過與廠家進行協商，對軸承進行長壽化攻關，廠家將軸承更改為23230（偏心軸承)與24240（固定軸承)各4盤;我廠將偏心軸相應部位加粗，軸的材質由45#改為42CrMo[1]，偏心軸頸的偏心量按拉坯工藝要求保持不變，直徑由140 mm增加為150 mm，軸頭直徑由75 mm增大至110 mm。并且對軸承座及骨架油封等部位也進行了相應優化改進，以適應軸承增大后帶來的要求。改后的偏心軸裝配，偏心軸承的中心位置及端部聯軸器的位置相對與原來相同。

（2)角部減速機與偏心軸的連接件初始設計為齒式聯軸器，模數m=4，齒數z=40。但是由于齒式聯軸器的齒側間隙標準量為0.17 mm，增加了傳動累加間隙，且因備件材質、熱處理及加工狀況、潤滑狀況、安裝對中狀況的差異，多數情況下，兩側聯軸器間隙不同，磨損速度不同，從而導致振動的不平穩[2]，結晶器產生橫向搖擺，加劇了結晶器銅板的磨損，并頻繁發生鑄坯質量事故?？紤]到以上幾點后，將齒式聯軸器改為膜片聯軸器，膜片聯軸器與齒式聯軸器相比零部件間具有沒有相對滑動和磨損，無傳動間隙，不需要潤滑、密封，無噪聲，基本不用維修等特點，采用膜片聯軸器后，原來經常出現的聯軸器螺栓松動掉落現象消除，振動平穩，結晶器銅板平均使用壽命提高600爐次，漏鋼事故明顯降低。

（3)減速機改為硬齒面減速機，齒面硬度及加工精度高，承載能力高，磨損壽命長，運轉平穩，噪音低，很大程度減少了因齒面磨損不均，間隙增大，導致快臺振動不穩，鑄坯質量差，停機下線的情況發生。

3.2 對中臺的改造

由于快臺對中臺使用時間已有十幾年，對中臺的樣規下部插槽變形，上部拉桿螺紋磨損，鑄機后緣線位置前移，導致對中時樣規與支導段下部單輥之間的數值產生偏差，經過對現場實際情況的調查和對圖紙原始數據的校對，將現場使用快臺測量出的前傾或后仰的數據與對中臺對中時測量的數據在CAD軟件上作出簡易圖，進行比較，找出兩者在拉桿上下移動產生圓弧上偏差的具體數值，以此具體數值作為對中臺調整的依據，將對中臺進行重新調整，調整后的快臺到現場進行二次驗證，這樣就很好地保證了設備在線安裝時的對弧精度。優化后的對中臺如圖2所示。

圖2 優化后的對中臺

3.3 快臺整備過程中采取措施，提高設備整備精度，延長使用壽命

根據實際使用情況，將減速機的嚙合間隙嚴格調整為0.05～0.10 mm，在潤滑方面選用320#極壓工業齒輪油，提高齒輪的磨損壽命。更換偏心軸裝配時，保證兩側偏心軸相對應的偏心量相近，軸承游隙相近。裝配中確保中心減速機與角部減速機、角減速機與偏心軸的兩軸同軸度。建立快臺線外模擬試驗臺，快臺整備完畢安裝結晶器后進行整體試水、試壓，實現模擬試驗檢測，結晶器的振動軌跡符合要求，并重點對潤滑系統進行打壓試驗，杜絕堵塞及漏油故障。

3.4 支導段的改進

（1)支導段輥子分為 φ130、φ150、φ200 三種，原來采用單長輥形式，輥子抗彎曲能力差，輥子易彎曲變形，降低了支導段使用壽命，基于上述缺點，將單長輥改為雙節輥，提高了輥子的彎曲強度，杜絕了輥子的彎曲變形。

（2)由于支導段使用年限較長，內外弧框架銹蝕嚴重，有些部位變形，框架間的定位鍵槽有損壞擴大的情況，在使用過程中內外弧框架相對移位，導致支導段開口度和對弧情況的變化?；谶@種情況，支導段內外弧框架與側弧框架裝配調整結束后，配鉆?30的定位孔，采用定位銷定位，這樣就可有效防止框架的移位。

（3)更改噴淋系統。原來噴淋系統采用汽水霧化冷卻，它是由壓縮空氣與二冷水在噴嘴中混合形成氣霧冷卻的，噴嘴為5-5形式排列，這就導致了鑄坯經過支承導向段時冷卻強度大并且冷卻不均勻，對鑄坯質量產生影響[3]。在提高鑄坯質量及冷卻效果的基礎上，重新選取氣水比，噴嘴改型為HPZ5.5-150型，將噴嘴位置進行合理的改動，改為4-3形式排列，鑄坯質量明顯改善，支導段框架銹蝕情況有所減輕。改造后的支承導向段外弧側部分噴淋架如圖3所示。

4 小結

通過對快臺傳動系統，對中臺、支導段框架及噴淋系統等方面進行優化改造，改造前快臺的平均使用壽命小于1 000爐，改造后快臺使用壽命提高至3 000爐左右，在線使用壽命顯著提高，不僅穩定了煉鋼廠45 t轉爐區域的生產，降低了設備的維護及運行成本，更加說明了只要積極探索，落后設備一樣可以達到較好的使用效果。

[1]成大先.機械設計手冊[M].4版.北京：化學工業出版社，2002：351-355.

[2]包國華，俞學升.齒式聯軸器的改進[J].機械工程師，2009（1)：160.

[3]卿家勝，劉青，王欣，等.板坯連鑄機二冷噴嘴對冷卻效果影響的研究[J].煉鋼，2010，26（1)：48-52.

Optimization and Modification of Jigang Slab Caster Quick Exchange Machine

Gao Yujie

The quick exchange machine of slab caster at 45 t converter section of Jigang Steel-making Subsidiary was optimized and modified in order to prolong its service life.The drive system of quick exchange machine,intermediate platform and supporting and guiding device were modified.The assembly accuracy was increased and the life of quick exchange machine substantially prolonged.Moreover,the production was stabilized and equipment maintenance and running cost reduced.

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（收稿 2011-10-21 編輯 潘娜)

高鈺捷，主要從事機械設備管理工作。