熱軋板坯連鑄機(jī)長(zhǎng)水口把持器改造

朱建斌

（天津天鐵冶金集團(tuán)熱軋板有限公司，河北涉縣 056404）

熱軋板坯連鑄機(jī)長(zhǎng)水口把持器改造

朱建斌

（天津天鐵冶金集團(tuán)熱軋板有限公司，河北涉縣 056404）

針對(duì)中包罐車上的長(zhǎng)水口把持器在運(yùn)行中出現(xiàn)的彎曲、變形、斷裂現(xiàn)象，分析出其產(chǎn)生原因，對(duì)連鑄長(zhǎng)水口把持器進(jìn)行改造。通過(guò)增加水口套壁厚，優(yōu)化水口套材質(zhì)等改造方案，提高了把持器、水口套及水口托盤(pán)的使用壽命，降低了備件成本，滿足了生產(chǎn)要求。

熱軋；連鑄；把持器；水口套；改造

1 引言

天鐵熱軋有2臺(tái)1 650mm板坯連鑄機(jī)，設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為板坯240萬(wàn)t。連鑄的生產(chǎn)工藝流程為:大包回轉(zhuǎn)臺(tái)→中包罐車→結(jié)晶器振動(dòng)裝置→扇形段→脫引錠輥道→噴印輥道→出坯輥道。熱軋連鑄主要生產(chǎn)鑄坯厚度為230mm，寬度900～1 650mm，主要生產(chǎn)鋼種為碳素合金鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、低碳鋼、高碳鋼、汽車大梁鋼、橋梁鋼和SPHC等。

隨著生產(chǎn)的運(yùn)行，中包罐車上的長(zhǎng)水口把持器經(jīng)常出現(xiàn)彎曲、變形、斷裂，長(zhǎng)水口上端碗部與大包滑動(dòng)水口處產(chǎn)生縫隙而吸入空氣，使鋼水氧化，出現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，嚴(yán)重影響到公司的經(jīng)濟(jì)效益。

為此，通過(guò)對(duì)斷裂、變形等現(xiàn)象進(jìn)行了分析和探討后，決定對(duì)天鐵熱軋連鑄長(zhǎng)水口把持器進(jìn)行改造，改造后解決了長(zhǎng)水口把持器存在的問(wèn)題，使長(zhǎng)水口把持器在應(yīng)用過(guò)程中更加靈活、方便、快捷，滿足生產(chǎn)要求，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

2 長(zhǎng)水口把持器的原理

2.1 把持器的組成

把持器主要由水口套、水口托盤(pán)、管筒、油缸、操作盒、擺座和擺梁基礎(chǔ)座構(gòu)成。

2.2 把持器的功能

長(zhǎng)水口把持器就是通過(guò)長(zhǎng)水口的上端與大包滑動(dòng)水口相接，下口伸入中間罐鋼水內(nèi)，從而使鋼水通過(guò)長(zhǎng)水口注入中間罐。為了防止從上水口與大包滑動(dòng)水口的連接處吸入空氣，設(shè)計(jì)了帶吹氬溝槽的鋁碳質(zhì)鋼包長(zhǎng)水口，使鋼包長(zhǎng)水口與鋼包下水口呈嚙合連接，并選用氬氣進(jìn)行密封保護(hù)。同時(shí)還設(shè)計(jì)了纖維水口密封圈，放置在鋼包下水口與鋼包長(zhǎng)水口碗之間，通過(guò)把持器的油缸升降系統(tǒng)擠壓密封圈，防止大包到中間罐澆鑄時(shí)鋼水氧化，進(jìn)一步控制產(chǎn)品缺陷，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

3 長(zhǎng)水口把持器存在的問(wèn)題

3.1 水口套存在的問(wèn)題

水口套、水口托盤(pán)是長(zhǎng)水口把持器裝置的主要輔助設(shè)施，長(zhǎng)水口把持器在應(yīng)用過(guò)程中經(jīng)過(guò)高溫鋼水長(zhǎng)時(shí)間的烘烤，水口套、水口托盤(pán)經(jīng)常出現(xiàn)開(kāi)焊、變形、斷裂等故障現(xiàn)象，水口托盤(pán)更換頻繁，不能保障生產(chǎn)工序的正常運(yùn)行。據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均12爐或者一個(gè)澆次就要更換一次，更換起來(lái)比較麻煩，拆裝不夠快捷方便，需要三四個(gè)職工30min以上才能完成更換，造成在澆鑄過(guò)程中水口套、水口托盤(pán)因變形、斷裂等故障。水口套改造前見(jiàn)圖1。水口托盤(pán)改造前見(jiàn)圖2。

圖1 水口套改造前

圖2 水口托盤(pán)改造前

3.2 管筒存在的問(wèn)題

現(xiàn)有的長(zhǎng)水口把持器平均使用壽命到3 600爐時(shí)就會(huì)出現(xiàn)管筒彎曲變形的問(wèn)題，由于管筒和把持器本體無(wú)法分體拆卸更換，造成把持器整體報(bào)廢，造成公司資金浪費(fèi)。針對(duì)長(zhǎng)水口把持器管筒出現(xiàn)的彎曲變形，通過(guò)查閱資料和分析，發(fā)現(xiàn)管筒直徑小、壁薄、材質(zhì)耐熱性差。

3.3 操作盒存在的問(wèn)題

長(zhǎng)水口把持器在使用過(guò)程中，現(xiàn)有的操作盒只能讓把持器具有上升和下降的功能，不具備對(duì)水口托盤(pán)的旋轉(zhuǎn)功能，無(wú)法滿足水口快速插裝到位，容易發(fā)生鋼水外漏，造成生產(chǎn)事故。

4 長(zhǎng)水口把持器的改造

4.1 水口套、水口托盤(pán)的改造

4.1.1 水口套改造

經(jīng)過(guò)分析得出結(jié)果，并對(duì)水口套進(jìn)行改造，改造方案如下：

（1）增加水口套壁厚。

（2）改變水口套材質(zhì)，提高水口套強(qiáng)度。水口套壁厚由原來(lái)的12 mm改為20mm、材質(zhì)由16Mn改為鑄鋼件，水口套由焊接件改為沙箱鑄造成型，既提高了水口套的強(qiáng)度，又提高了水口套的耐熱性。在解決快速更換問(wèn)題時(shí)，采取了改造水口套和水口托盤(pán)的裝配結(jié)構(gòu)，同時(shí)加裝防護(hù)裝置，以避免粘鋼時(shí)造成的拆卸困難，見(jiàn)圖3。

圖3 水口套改造后圖

4.1.2 水口托盤(pán)的改造

經(jīng)過(guò)分析得出的結(jié)果，對(duì)水口托盤(pán)進(jìn)行改造，改造方案如下:

（1）增加水口托盤(pán)壁厚。

（2）改變水口托盤(pán)材質(zhì),提高水口托盤(pán)強(qiáng)度。水口托盤(pán)最大厚度由44 mm改為56 mm，材質(zhì)由Q-235B改為45號(hào)鋼，見(jiàn)圖4。通過(guò)對(duì)水口托盤(pán)的改造，提高了水口托盤(pán)的強(qiáng)度和耐熱性，解決了水口托盤(pán)由于變形而導(dǎo)致長(zhǎng)水口密封不嚴(yán)，造成鋼水二次氧化，或者鋼水外漏導(dǎo)致水口套、水口托盤(pán)粘鋼事故。

圖4 水口托盤(pán)改造后圖

4.2 長(zhǎng)水口把持器管筒的改造

提高管筒強(qiáng)度是解決彎曲變形問(wèn)題的有效途徑，管筒強(qiáng)度的提高是加大管筒的直徑，這樣就降低了把持器的保持力。為了進(jìn)一步提高把持器的保持力，在確定管筒的材質(zhì)和尺寸大小以后，計(jì)算出水口操作需要的力，根據(jù)原有油缸的安裝尺寸要求，選出合適的油缸型號(hào)，這樣就能提高管筒承受徑向力的能力，另一方面優(yōu)化管筒的結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)管筒實(shí)施改造，實(shí)現(xiàn)了管筒在彎曲時(shí)的單體更換，提高了設(shè)備使用率，降低了備件成本。

4.3 操作盒的改造

因?yàn)槲佪單仐U機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)空間上成直角旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳遞，根據(jù)生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，在現(xiàn)有把持器上加裝蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)是可行的。在分析了現(xiàn)有把持器的圖紙后，加裝位置選擇在操作盒加裝并配裝手輪。在插裝水口需要旋轉(zhuǎn)時(shí)操作手輪即可完成對(duì)水口托盤(pán)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。水口的操作到位問(wèn)題得以解決。

5 改造效果

通過(guò)對(duì)長(zhǎng)水口把持器的改造，解決了長(zhǎng)水口把持器存在的問(wèn)題，使長(zhǎng)水口把持器在應(yīng)用過(guò)程中更加靈活、方便、快捷，滿足了生產(chǎn)要求，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。尤其在鋼鐵市場(chǎng)不景氣的情況下，進(jìn)一步滿足了客戶對(duì)產(chǎn)品的要求，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)長(zhǎng)水口把持器的改造，長(zhǎng)水口把持器在現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中更加靈活、方便可靠，操作更加簡(jiǎn)單，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和備件成本，提高了檢修效率，降低了生產(chǎn)過(guò)程中的不安全因素，解決了把持器存在的一些問(wèn)題，把持器裝置的整體使用效率和使用壽命大幅提高，實(shí)現(xiàn)了這次改造的目標(biāo)。

Improvement of Shroud Holder at Slab Caster of Hot Rolling Mill

ZHU Jian-bin

(Hot Rolling Plate Mill,Tianjin Tiantie Metallurgical Group,She County,Hebei Province056404,China)

In order to address the problems of bending,deformation and breakage of shroud holder onboard tundish car in running,analysis was made on the causes and shroud holder modified.Improvement of increasing shroud wall thickness and optimizing shroud material was made to prolong the service life of holder,shroud and shroud tray,reduce the cost of spare part and meet production requirement.

hot rolling;continuous casting;holder;shroud;improvement

10.3969/j.issn.1006-110X.2014.03.014

2014-01-13

2014-02-05

朱建斌（1981—），男，主要從事設(shè)備技術(shù)方面的工作。