一種適用于凸輥拉矯機(jī)的新型引錠鏈

何保衛(wèi)，蔣 軍，李積文，章裕琳，梁 龍

(中國(guó)重型機(jī)械研究院股份公司，陜西 西安 710032)

新技術(shù)新設(shè)備

一種適用于凸輥拉矯機(jī)的新型引錠鏈

何保衛(wèi)，蔣 軍，李積文，章裕琳，梁 龍

(中國(guó)重型機(jī)械研究院股份公司，陜西 西安 710032)

為改善鑄坯產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)壓下輥采用了凸形輥輕壓下法。但是拉矯機(jī)采用凸輥時(shí)，常規(guī)的引錠鏈容易擠傷上輥或者輥?zhàn)觿潅V鏈，在送引錠時(shí)容易產(chǎn)生打滑。文章給出了一種新型引錠鏈，鏈節(jié)做成Y型結(jié)構(gòu)，減少引錠鏈劃傷，銷軸和鏈節(jié)之間裝有軸套，軸套采用自潤(rùn)滑軸承，減少了引錠打滑現(xiàn)象。

拉矯機(jī)；凸輥；引錠鏈

0 前言

為改善鑄坯產(chǎn)品質(zhì)量，某些方坯連鑄機(jī)對(duì)鑄坯需實(shí)行動(dòng)態(tài)輕壓下。近年來(lái)，國(guó)外許多鋼廠對(duì)壓下輥采用了凸形輥輕壓下法，把輥的中間部分設(shè)計(jì)成凸臺(tái)。

采用凸形輥表面設(shè)計(jì)，能在產(chǎn)生中心偏析的部位進(jìn)行選擇性壓下。這種凸形壓下輥既能對(duì)凝固區(qū)域?qū)嵤合拢帜軐?duì)鋼水在隨后的凝固收縮區(qū)域進(jìn)行有效地補(bǔ)償壓下，并且凸形壓下輥使壓下量更大。因此，在相同壓下量條件下，凸形表面的壓下輥比平面壓下輥能耗更低。

通過(guò)高精度的壓下控制，補(bǔ)償鑄坯凝固末期收縮量，抑制溶質(zhì)元素的富集，實(shí)現(xiàn)輥形最優(yōu)化，壓下效率最大化。凸臺(tái)的寬度選擇要合適，以更好地改善中心疏松。

然而在使用凸輥拉矯機(jī)生產(chǎn)時(shí)，現(xiàn)有的引錠鏈結(jié)構(gòu)存在自身的缺點(diǎn)，不能滿足生產(chǎn)使用要求。

1 凸輥拉矯機(jī)生產(chǎn)時(shí)使用常規(guī)引錠鏈的問(wèn)題

如圖1所示。普通引錠鏈結(jié)構(gòu)主要由鏈節(jié)1、銷2、鏈節(jié)3、鏈節(jié)4、銷軸5、銷軸6、銷軸7構(gòu)成。在引錠鏈聯(lián)接處，通過(guò)銷軸5聯(lián)接鏈節(jié)1、鏈節(jié)3、鏈節(jié)4，為了固定銷軸和鏈節(jié)，在鏈節(jié)上開有銷孔，通過(guò)打入銷孔的銷來(lái)固定鏈節(jié)和銷軸。為了減小摩擦，銷軸上開有油孔，安裝油杯，通過(guò)油杯添加潤(rùn)滑脂減緩鏈節(jié)和銷軸之間的磨損。

在A-A剖視位置鏈節(jié)1、鏈節(jié)3、鏈節(jié)4是通過(guò)銷軸5連接起來(lái)，此處鏈節(jié)1、鏈節(jié)4連接通過(guò)軸5上面的銷相對(duì)固定不能轉(zhuǎn)動(dòng)，而鏈節(jié)2可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在B-B剖視位置，銷軸6通過(guò)銷和鏈節(jié)1、鏈節(jié)4相對(duì)固定不能轉(zhuǎn)動(dòng)，而由于銷軸6是半軸，而且鏈節(jié)3此處留有缺口，所以此處鏈節(jié)3相對(duì)于鏈節(jié)1和鏈節(jié)4可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于半軸結(jié)構(gòu)限制，引錠鏈只能朝內(nèi)側(cè)彎曲，而且彎曲半徑可以相當(dāng)小。反向由于受半軸限制不能彎曲。

圖1 原有的引錠鏈結(jié)構(gòu)

但是此種結(jié)構(gòu)的引錠鏈當(dāng)引錠鏈C-C剖視位置通過(guò)拉矯機(jī)時(shí)，如圖1所示，此時(shí)拉矯機(jī)輥?zhàn)又荒芎玩湽?jié)1、鏈節(jié)4接觸，中間的鏈節(jié)3不能和拉矯機(jī)輥?zhàn)咏佑|。

對(duì)于凸輥拉矯機(jī)而言，明顯的引錠鏈與輥?zhàn)拥慕佑|面積太小，在使用時(shí)引錠鏈容易擠傷上輥或者輥?zhàn)觿潅V鏈，不能滿足凸輥拉矯機(jī)的使用要求。

拉矯機(jī)采用凸輥以后，如圖2所示，即使在鏈節(jié)銷軸過(guò)拉矯機(jī)時(shí)，由于輥?zhàn)油庑伟l(fā)生了變化，輥?zhàn)觾蛇叢荒芎鸵V鏈接觸，只有中間能接觸到，引錠鏈和輥?zhàn)咏佑|面積減小。在送引錠或者拉坯時(shí)出現(xiàn)摩擦力不足，打滑等現(xiàn)象。

圖2 引錠鏈與拉矯機(jī)接觸的示意圖

在水平段時(shí)如果拉矯機(jī)上輥壓在引錠鏈的兩邊有可能劃傷輥?zhàn)?。尤其在弧形段引錠鏈鏈節(jié)經(jīng)過(guò)拉矯機(jī)時(shí)，普通引錠鏈也有可能卡住或者劃傷拉矯機(jī)上輥，不能正常通過(guò)拉矯機(jī)。所以對(duì)于凸輥拉矯機(jī)而言，必須有一種新型引錠鏈才能滿足其使用要求。

同時(shí)，在使用凸輥拉矯機(jī)生產(chǎn)時(shí)，常規(guī)的引錠鏈有以下一些不足：

(1)普通引錠鏈連接處由三個(gè)鏈節(jié)通過(guò)銷軸聯(lián)接，再通過(guò)銷釘固定，聯(lián)接件多，安裝拆卸比較麻煩。

(2)普通引錠鏈銷軸連接處有油杯，通過(guò)添加干油潤(rùn)滑聯(lián)接處，因此需要人工定期加油，而且容易形成油污層，在送引錠時(shí)產(chǎn)生打滑等問(wèn)題。

(3)普通引錠鏈鏈節(jié)處是通過(guò)半軸控制引錠鏈不能反向彎曲，只能正向彎曲，但是正向彎曲半徑無(wú)法控制，實(shí)際用不了那么小的彎曲半徑。在運(yùn)輸?shù)跹b的時(shí)候反倒比較麻煩。

基于以上原因，文章介紹一種新型的適用于凸輥拉矯機(jī)用的引錠鏈。同時(shí)在引錠鏈設(shè)計(jì)時(shí)解決現(xiàn)有引錠鏈的不足之處。

2 新型引錠鏈

如圖3所示。新型引錠鏈結(jié)構(gòu)主要由軸套1、鏈節(jié)2、銷3、銷軸4、銷軸5、鏈節(jié)6構(gòu)成。

在引錠鏈聯(lián)接處，如圖3所示，在A-A剖視位置通過(guò)銷軸4聯(lián)接鏈節(jié)2和鏈節(jié)6(引錠鏈鏈節(jié)結(jié)構(gòu)相同，鏈節(jié)2和鏈節(jié)6結(jié)構(gòu)完全相同，為了固定銷軸和鏈節(jié)，在鏈節(jié)2端部開有銷孔，通過(guò)打入銷孔的銷來(lái)固定鏈節(jié)和銷軸。

圖3 新型的引錠鏈結(jié)構(gòu)

此處鏈節(jié)2可以和銷軸4相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈節(jié)2通過(guò)銷3和銷軸4固定在一起。為了減小摩擦，銷軸和鏈節(jié)之間裝有軸套，軸套采用自潤(rùn)滑軸承，既能減緩鏈節(jié)和銷軸之間的磨損，又減少了油杯潤(rùn)滑添加潤(rùn)滑脂的麻煩，沒(méi)有潤(rùn)滑脂的添加，也會(huì)減少由于引錠鏈自身潤(rùn)滑脂包覆在引錠鏈上導(dǎo)致的送引錠打滑現(xiàn)象。

在B-B剖視位置鏈節(jié)2、鏈節(jié)6是通過(guò)銷軸5聯(lián)接起來(lái)，此處鏈節(jié)2尾部第二個(gè)孔比鏈節(jié)6端部第二個(gè)孔的直徑大a，鏈節(jié)6和銷軸5通過(guò)銷3聯(lián)接起來(lái)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，受自身重力，銷軸5貼著鏈節(jié)2的最后一個(gè)孔的下部。此種結(jié)構(gòu)能夠防止引錠鏈的反向彎曲，但是由于鏈節(jié)2的孔和銷軸5的直徑存在差值a，因此，引錠鏈可以在一定范圍內(nèi)正向彎曲，彎曲的半徑與差值a和鏈節(jié)長(zhǎng)度c有關(guān)系。

圖4表達(dá)了當(dāng)引錠鏈正向彎曲到最小半徑時(shí)銷軸5和鏈節(jié)2之間的關(guān)系。此種結(jié)構(gòu)既能滿足引錠鏈正向彎曲半徑可控，同時(shí)又能防止反向彎曲，而且軸與鏈節(jié)6之間只有一個(gè)銷子固定，安裝拆卸都比較方便。

圖4剖視圖中可以看到，引錠鏈2中間部分和拉矯機(jī)的輥?zhàn)咏佑|良好，接觸面積也足夠大，滿足壓引錠的要求。而引錠鏈鏈節(jié)1的尾部和拉矯機(jī)輥?zhàn)記](méi)有接觸，避免了鏈節(jié)1劃傷拉矯機(jī)上輥的問(wèn)題。

圖4 新型的引錠鏈與拉矯機(jī)輥?zhàn)咏佑|情況

圖5中為新型引錠鏈尾部與拉矯機(jī)上輥的接觸情況。圖5a是尾部倒角以后的引錠鏈與拉矯機(jī)上輥的接觸情況，從圖中可以看出鏈節(jié)1尾部倒角以后引錠鏈通過(guò)拉矯機(jī)時(shí)， 鏈節(jié)3的中部和拉矯機(jī)上輥接觸。

如圖5所示，如果沒(méi)有尾部倒角e，在長(zhǎng)度為m的區(qū)域內(nèi)拉矯機(jī)上輥是和鏈節(jié)1的尾部?jī)蓚?cè)接觸，很容易劃傷拉矯機(jī)上輥。

圖5 鏈節(jié)過(guò)拉矯機(jī)時(shí)的接觸情況

為了滿足凸輥拉矯機(jī)的生產(chǎn)要求，解決現(xiàn)有引錠鏈在凸輥拉矯機(jī)生產(chǎn)時(shí)存在的問(wèn)題，新型的引錠鏈具有以下特點(diǎn)：

(1)將引錠鏈鏈節(jié)做成Y型既能滿足使用要求，又減輕了設(shè)備的重量。將鏈節(jié)尾部上表面倒角，使得引錠鏈鏈節(jié)通過(guò)拉矯機(jī)時(shí)不會(huì)卡阻，也不會(huì)劃傷拉矯機(jī)上輥。

(2)新型的引錠鏈具有通用性，也能用于平輥拉矯機(jī)。

(3)新型的引錠鏈鏈節(jié)連接處只需打一個(gè)銷子，在設(shè)備安裝和更換鏈節(jié)的時(shí)候更加方便快捷。

(4)鏈節(jié)連接處采用自潤(rùn)滑軸承，鏈節(jié)上不用開潤(rùn)滑孔，后期使用時(shí)也不用再添加潤(rùn)滑脂。維護(hù)成本比較低。

(5)引錠鏈聯(lián)接處設(shè)計(jì)成Y型鏈節(jié)的頭部帶一個(gè)銷軸，Y型鏈節(jié)的尾部設(shè)計(jì)成一個(gè)大圓孔。引錠鏈水平放置時(shí)，銷軸處于圓孔的底部，能夠防止引錠鏈的反向彎曲。當(dāng)引錠鏈送入到拉矯機(jī)弧形段時(shí)，引錠鏈能夠正向彎曲，此時(shí)銷軸就會(huì)靠近圓孔的上部。圓孔大小和銷軸大小差值，決定了引錠鏈能夠折彎的最小半徑。

3 結(jié)束語(yǔ)

新型的引錠鏈能夠滿足凸輥拉矯機(jī)上送引錠鏈、拉坯的要求；能夠滿足相同斷面的平輥拉矯機(jī)的使用要求。

這種新型的引錠鏈在青島特殊鋼鐵有限公司2#、3#連鑄機(jī)上已經(jīng)成功用于實(shí)際生產(chǎn)，解決了采用輕壓下時(shí)，凸輥拉矯機(jī)送引錠、拉坯的問(wèn)題。

新型的引錠鏈設(shè)備組成更簡(jiǎn)單；設(shè)備的安裝、拆卸更便捷；鏈節(jié)之間采用自潤(rùn)滑軸承，不用加潤(rùn)滑脂引錠鏈既能滿足不能反向彎曲的要求，又能達(dá)到正向彎曲、彎曲半徑可控的效果。

[1] 劉明延.板坯連鑄機(jī)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.

[2] 干勇.現(xiàn)代連續(xù)鑄鋼實(shí)用手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2010.

[3] 王海濤．冶金機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京：中國(guó)科技文化出版社，2006．

[4] 楊拉道，謝東鋼. 常規(guī)板坯連鑄技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002.

[5] 楊吉春．連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)技術(shù)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010．

[6] 蔡開科. 連鑄結(jié)晶器[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 2008.

[7] 何保衛(wèi). 一種引錠鏈[P]. 中國(guó)：CN 205464232 U，2016.08.17.

[8] 成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(二卷)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002．

[9] 撒世勇. 馮士超浦項(xiàng)公司連鑄技術(shù)的進(jìn)步[J]．世界鋼鐵，2014(03) .

[10]曹廣疇．現(xiàn)代板坯連鑄[M]，北京: 冶金工業(yè)出版社，1994．

[11]北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究院編．小方坯連鑄[M]，北京:冶金工業(yè)出版社，1984．

[12]朱苗勇，祭程.連鑄大方坯凝固末端重壓下技術(shù)及其應(yīng)用[A] “第十屆中國(guó)鋼鐵年會(huì)”暨“第六屆寶鋼學(xué)術(shù)年會(huì)”論文集[C]，2015.

[13]王浦江．弧形小方坯連鑄機(jī)的引錠桿和鑄坯導(dǎo)向及二冷裝置[J]．冶金設(shè)備，1994(06)．

[14]趙麗，張文玲，陳宏軍, 等.大方坯連鑄機(jī)拉矯機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算[J]．重型機(jī)械，2012(04).

[15]劉彩玲, 陳萬(wàn)里, 劉洪, 等.大方坯連鑄機(jī)關(guān)鍵技術(shù)[ J] .重型機(jī)械, 2006(03).

[16]蔣軍, 李積文, 何博,等.攀鋼方/圓坯連鑄機(jī)的設(shè)計(jì)分析[ J] .重型機(jī)械, 2010(05).

A new dummy bar used for convex roll withdrawal-straightening machine

HE Bao-wei, JANG Jun, LI Ji-wen, ZHANG Yu-lin, LIANG Long

(China National Heavy Machinery Research Institute Inc., Xi’an 710032, China)

In order to improve the slab quality, some of casting billet caster put to use dynamic soft pressure technology. As a result of using withdrawal-straightening machine with convex roller, dummy bar chain and the upper roll was easy to scratch each other because of extruding, and to skid while inserting dummy bar. This paper presented a new dummy bar chain. The chain adopted Y type structure, and there was a decrease in scratch accidents. The pin roll was connected with the dummy bar chain through a shaft sleeve. The sleeve adopted self lubrication bearing, and there was a decrease in skid accidents.

withdrawal-straightening machine; convex roll; dummy bar chain

2016-09-17；

2016-12-03

何保衛(wèi)(1983-)，男，中國(guó)重型機(jī)械研究院有限公司工程師。

TF777

A

1001-196X(2017)03-0013-04