板坯連鑄機結晶器與零段的定位改造

廖勉東，梅明友，米保軍

（廣東韶鋼松山股份有限公司煉鋼廠，廣東韶關 512123）

0 引言

韶鋼煉鋼廠1#機是由達涅利設計制造的R6.5 m×150 mm×3250 mm寬板坯連鑄機，年產(chǎn)量107萬t。結晶器、振動裝置與外弧基準線固定，在線不可調(diào)整。結晶器與零段的對中在離線聯(lián)合對中臺進行，通過同時更換對中好的結晶器和零段來保證對中精度，在線不再進行對中。但在實際操作中，這些對中工作的完成十分困難，不僅要求結晶器與零段同步更換，而且要求聯(lián)合對中臺的結晶器支撐面水平度偏差必須與在線完全一致才能達到精度要求。如果結晶器和零段的對中出現(xiàn)偏差，在線調(diào)整對中將非常困難，無法滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需要。

1 存在的問題及原因分析

1.1 存在的問題

在實際的生產(chǎn)實踐中，經(jīng)常要求只更換連鑄機的結晶器或零段，更換后需要在線進行結晶器、零段之間的對弧工作。如果對弧超過誤差范圍，就必須將結晶器吊出，反復調(diào)整零段上部偏心軸的偏心量，直至零段與結晶器的弧度在誤差范圍之內(nèi)。由于零段的傾翻作用對結晶器下部對中裝置產(chǎn)生水平推力，加上結晶器與振動單元間定位銷、孔的接觸面大，結晶器的吊出、回裝十分困難。由于需要反復吊裝結晶器和調(diào)整偏心量，更換1個結晶器往往需耗時6 h以上，嚴重影響正常生產(chǎn)。

另外，由于零段上部Φ150 mm的耳軸與上部支撐座之間有約8 mm的空隙，零段（重8 t）產(chǎn)生的傾翻力矩通過結晶器對中裝置傳遞到振動裝置滾動體（導向裝置）上，使?jié)L動體承受較大側向壓力，滾動體磨損嚴重，縮短了使用壽命。

結晶器更換困難、與零段弧度偏差大時調(diào)整困難、振動裝置滾動體磨損嚴重、使用壽命短等問題嚴重影響鑄機產(chǎn)能和質(zhì)量，成為企業(yè)生產(chǎn)的瓶頸。

1.2 原因分析

在理想狀態(tài)下，零段上部的位置由結晶器的對中裝置決定（圖1）。零段支撐在下支撐座上，由于上支撐座與零段上部耳軸間有8 mm的空隙，在重力的作用下零段向內(nèi)弧方向傾斜，直至 上述8 mm的間隙。結晶器的對中裝置和零段的上部偏心軸是間隙配合尺寸，結晶器與振動裝置的定銷軸也是間隙配合尺寸，因此安裝結晶器時要克服零段的傾翻力矩，使零段向外弧方向移動8 mm，同時保證結晶器與振動裝置的定位銷軸對正。要滿足這2個條件對行車吊裝來說是比較困難的，特別是安裝完結晶器后發(fā)現(xiàn)結晶器與零段弧度超過偏差時，需要反復起吊結晶器以便調(diào)整零段上部的偏心軸的偏心量，弧度在偏差范圍內(nèi)。

由于零段上支撐座在澆注狀態(tài)下不與上部耳軸接觸，零段重力G產(chǎn)生的傾翻力矩通過結晶器定位銷軸轉移到了振動裝置的滾動體（導向裝置）上，滾動體承受強大的側向力加劇了滾動體的磨損，滾動體磨損后，振動裝置的振動精度下降明顯。

圖1 零段定位示意

綜上所述，零段上部本身沒有定位、需要通過結晶器和振動裝置來定位，造成上述問題的根源。同時，原設計單位的設計也存在一定的缺陷，致使設備維護困難。

2 改進措施

經(jīng)過分析研究后，決定在零段的上支撐座、振動裝置和結晶器實施了3處改造。

（1）上部零段鞍座改造，增加鞍座的內(nèi)外弧定位。改造零段的上支撐座，利用結晶器振動裝置底座的基礎，重新制作零段的鞍座，在鞍座上增加調(diào)整結構（調(diào)整墊）（圖2）。通過增減調(diào)整墊，使零段上部支撐耳軸的定位同時滿足F6和F7的2個尺寸，從而保證零段準確定位在外弧基準線上和適當?shù)臉烁呱稀?/p>

圖2 零段上部支撐鞍座.

（2）振動裝置改造，取消振動裝置的結晶器定位銷軸。取消振動裝置左、左振動臺架與結晶器的定位銷軸，同時在左、右振動臺架增加U形槽（圖3）。U形槽直接焊接固定在振動裝置的左、右振臺架上，將F2與外弧基準線的距離F1精確調(diào)整到長度公差范圍即可。安裝結晶器時，結晶器微調(diào)偏心機構的偏心軸安裝在U形槽上。由于沒有零段的水平推力，結晶器安裝時更加方便快捷，實現(xiàn)了結晶器的快速安裝和初步定位。

（3）結晶器增加微調(diào)偏心機構，去掉原來的對中裝置。在結晶器上增加2套微調(diào)偏心機構，去掉原來的對中裝置，結晶器與零段不發(fā)生直接接觸（圖4）。偏心機構的偏心軸與振動臺架增加U形槽配合使用，通過調(diào)節(jié)偏心機構的調(diào)節(jié)螺母，偏心軸發(fā)生轉動，在偏心軸的驅動下結晶器在內(nèi)外弧方向產(chǎn)生移動。這樣通過調(diào)整左右兩側的偏心機構，就可精確調(diào)整結晶器與零段的對?。▽χ校?/p>

圖3 振動裝置新增U形槽

圖4 結晶器新增微調(diào)偏心機構

通過上述改造，改變了原來利用振動臺架定位結晶器、再通過結晶器定位零段的定位方式。零段和其他扇形段一樣，安裝后只要檢查其與一段的對弧即可確認零段的安裝是否準確。通過調(diào)整安裝在結晶器上的微調(diào)偏心機構，使結晶器在振動臺架上內(nèi)外弧方向移動，實現(xiàn)了結晶器與零段的精確對弧。這樣，就可以實現(xiàn)零段和結晶器單獨更換，還取消了線外的聯(lián)合對中臺。

3 結論

通過零段、振動裝置和結晶器3個部件定位裝置的改造，大大縮短了更換結晶器的時間，顯著提高了振動裝置滾動體的使用壽命，僅每周節(jié)約的費用就可以高達20.4萬元。同時，通過結晶器的微調(diào)偏心機構，使結晶器與零段可以精確在線對弧，實現(xiàn)了結晶器與零段的獨立更換，取消了結晶器與零段的聯(lián)合對中。

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