板坯連鑄機(jī)引錠桿下沉故障的診斷與分析

石加聯(lián) 黃寶新

（1遼寧科技大學(xué)機(jī)械工程與自動化學(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。通過對引錠桿下沉故障的現(xiàn)場診斷及故障分析，從引錠桿設(shè)計、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提高了一倍，每年節(jié)約維修費(fèi)用13.75萬元。

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結(jié)晶器，以及在引錠桿的裝入和存放過程中能夠連續(xù)迅速完成動作，這將對提高板坯連鑄作業(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)過的引錠桿運(yùn)行過程中出現(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。通過實(shí)地考察，對引錠桿下沉故障進(jìn)行診斷，并做出分析，提出改進(jìn)措施，解決了長期困擾現(xiàn)場的實(shí)際問題，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，扇形段19#、25#驅(qū)動輥壓下，并夾持引錠桿移動，當(dāng)引錠頭在距結(jié)晶器上口450 mm時停止，31#輥壓下，封引錠頭，開澆拉坯。驅(qū)動輥陸續(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]。見圖1。

圖1 引錠桿工作原理

3 引錠桿下沉故障的現(xiàn)場診斷

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)動輥穿引錠桿成功，同時扇形1段驅(qū)動輥存在漏水現(xiàn)象。在更換扇形1段，下線解體后發(fā)現(xiàn)驅(qū)動輥斷裂，定修時又發(fā)現(xiàn)上驅(qū)動輥有輕微磨平跡象，但輥?zhàn)尤匀晦D(zhuǎn)動，繼續(xù)供用。此外，還發(fā)現(xiàn)穿引錠桿時扇形段振動、驅(qū)動減速機(jī)地腳螺栓曾松動等現(xiàn)象。期間使用經(jīng)修復(fù)的引錠桿出現(xiàn)下沉問題，每個澆次約下沉6～8次，造成液面下沉，給操作帶來不利因素，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，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。通過采取對凹坑進(jìn)行補(bǔ)焊和對卷邊處氣割的措施現(xiàn)場處理，引錠桿下沉問題仍然存在。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問題，經(jīng)定修對此進(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)到卷揚(yáng)機(jī)吊鉤上限位置時，尾部銷軸與引錠車輸送鏈鉤進(jìn)行交替的過程中，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)對現(xiàn)場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、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)計問題

見圖3。通過圖3分析得知，引錠桿的H型鏈節(jié)單邊受壓接觸線長度為52 mm，未能充分利用引錠桿和輥?zhàn)拥慕Y(jié)構(gòu)來提高接觸線長度，導(dǎo)致局部受壓，壓應(yīng)力過大，H型鏈節(jié)的單邊表面壓饋。

4.2 引錠桿修復(fù)質(zhì)量問題

一條新品引錠桿價格28萬元，由于其造價高，現(xiàn)場大多對使用過的引錠桿進(jìn)行修復(fù)使用，修復(fù)的價格9萬元，這樣能最大程度地降低成本，節(jié)省開支。而引錠桿設(shè)計硬度為HB217—255，修復(fù)后的引錠桿經(jīng)實(shí)際檢測硬度HB203，沒有達(dá)到設(shè)計硬度要求。

4.3 檢修質(zhì)量問題

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

5 解決方案與改進(jìn)措施

5.1 提高備件質(zhì)量

對與輥?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。同時加強(qiáng)備件出廠時的檢查工作。

5.2 對引錠桿進(jìn)行了局部改進(jìn)

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

5.3 加強(qiáng)檢修質(zhì)量與點(diǎn)檢

對檢修提出檢修要求，不允許在檢修時用角向磨光機(jī)對配合件進(jìn)行除銹修磨，對鍵槽磨損處進(jìn)行配鍵。同時細(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)行螺栓松動檢查，三班維護(hù)每班檢查一次。

5 結(jié)束語

針對現(xiàn)場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)過現(xiàn)場實(shí)踐，改進(jìn)修改后的引錠桿壽命提高至原來的2倍。新品價格28萬元，修復(fù)價格為9萬元，新品修復(fù)三次報廢。原每兩年更換一次新品，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= 55萬元/四年。對比每年節(jié)約的費(fèi)用為27.5－13.75= 13.75萬元/年，這極大地提高了引錠桿的使用壽命節(jié)省了開支，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。只要現(xiàn)場切實(shí)加強(qiáng)設(shè)備管理、加強(qiáng)監(jiān)督檢查、及時跟蹤分析故障，這樣能有效的避免現(xiàn)場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）［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)械工程與自動化學(xué)院，碩士，現(xiàn)在該學(xué)院任教，副教授。