試論板坯連鑄機(jī)高精度扇形段的應(yīng)用與發(fā)展

陳曉東

【摘 要】對(duì)于一些鋼鐵公司以及一些高科技企業(yè)來(lái)說(shuō)，板坯連鑄機(jī)是不可缺少的生產(chǎn)用品。它產(chǎn)生的時(shí)間較早，發(fā)展得較為成熟。在經(jīng)濟(jì)和科技如此發(fā)達(dá)的今天它也增添了不少的新興技術(shù)促進(jìn)自身的發(fā)展，本文就其中最具代表性的一種——高精度扇形段進(jìn)行了分析說(shuō)明，通過(guò)介紹它的相關(guān)內(nèi)容工作原理以及在實(shí)際操作中的運(yùn)用來(lái)深入了解它的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】板坯連鑄機(jī)；扇形段；動(dòng)態(tài)輕壓下

一、板坯連鑄機(jī)的概要以及產(chǎn)生背景

板坯的寬厚比大于三，早前的煉鋼技術(shù)以板坯為主要的以板坯為主要產(chǎn)品。它出現(xiàn)的時(shí)間是上個(gè)世紀(jì)六七十年代，1964年中國(guó)重慶三鋼廠和聯(lián)邦德國(guó)迪林根廠的大型板坯弧型連鑄機(jī)同時(shí)投入生產(chǎn)。連續(xù)澆鑄液體金屬的概念起源于100多年前的德國(guó)。隨后，其他國(guó)家就陸續(xù)進(jìn)行了研究和試驗(yàn)。國(guó)際能源危機(jī)的發(fā)生，促進(jìn)了連續(xù)鑄鋼技術(shù)的快速發(fā)展。？在科技和經(jīng)濟(jì)如此發(fā)達(dá)的今天，連續(xù)鑄鋼技術(shù)自然也會(huì)得到突飛猛進(jìn)發(fā)展，到目前為止中國(guó)擁有的板坯連鑄機(jī)已超過(guò)100臺(tái)。板坯與其他的鑄坯相比寬厚比較大，另外生產(chǎn)過(guò)程也較為繁瑣。在結(jié)構(gòu)上它與傳統(tǒng)鑄坯的區(qū)別主要在于二次冷卻區(qū)和拉矯機(jī)。板坯的厚度較大，導(dǎo)致二次冷卻區(qū)難以完全凝固，在鋼水靜壓力作用下，鑄坯易出現(xiàn)鼓肚與菱變現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)可能會(huì)導(dǎo)致拉坯阻力過(guò)大而無(wú)法將拉坯拉出?？紤]到上述問(wèn)題，板坯的二次冷卻區(qū)設(shè)置了導(dǎo)向輥，以此來(lái)控制它的鼓肚現(xiàn)象。拉矯機(jī)也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的改變，它的拉矯機(jī)拉速提高了很多。這樣能夠減少鑄坯的變形壓力。板坯連鑄機(jī)擁有許多優(yōu)勢(shì)：1.它有效減少了材料的損耗，減少了原材料的浪費(fèi)。2.能源消耗減少，實(shí)現(xiàn)了低消耗。3.生產(chǎn)出更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量提高，產(chǎn)品成本降低。4.為機(jī)械自動(dòng)化創(chuàng)造了條件，它的發(fā)展有利于進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化。5.占地面積小，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)成本低，減少了資金損耗。

二、高精度扇形段的與遠(yuǎn)程控制技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容

80年代后，板坯連鑄技術(shù)有了進(jìn)一步的發(fā)展。為提高鑄機(jī)效率和鑄坯質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)直接裝爐軋制，提出提高拉速和生產(chǎn)無(wú)缺陷坯的要求，因此板坯連鑄技術(shù)有了新的發(fā)展，新技術(shù)大量涌現(xiàn)，其中最為突出的是高精度液壓扇形段制造和遠(yuǎn)程控制技術(shù)。高精度液壓扇形段制造和遠(yuǎn)程控制技術(shù)是一種新型的高新技術(shù)，它的主要工作原理是產(chǎn)生壓力使得板坯收縮，收縮后晶間富集溶質(zhì)元素的鋼液不會(huì)向鑄坯中心流動(dòng)。流動(dòng)之后會(huì)對(duì)鋼液中的溶質(zhì)元素重新進(jìn)行調(diào)配，使凝固組織更加均勻緊致細(xì)密，凝固完好之后的鋼液直接投入到鋼材生產(chǎn)就會(huì)大大提高鋼材的質(zhì)量，也減少了鋼鐵廠的工作量。

三、高輥縫精度扇形段的分析與比較

連鑄機(jī)扇形段是將經(jīng)結(jié)晶器一次冷卻凝固成較薄厚度坯殼的鑄坯彎曲、矯直、導(dǎo)向、牽引的設(shè)備。扇形段種類很多，依據(jù)驅(qū)動(dòng)方式的差異可以劃分為機(jī)械扇形段與液壓扇形段。但是扇形段在運(yùn)行過(guò)程中受到了諸多限制，例如摩擦力過(guò)大以至于難以采用動(dòng)壓技術(shù)。下面通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外一些大型的公司對(duì)扇形段的不同控制方式。

例如名噪一時(shí)的日本日立造船公司，它在上世紀(jì)70年代創(chuàng)造了一種機(jī)械扇形段。這種機(jī)械扇形段主要由絲桿柱銜接，絲桿柱主要由蝸輪驅(qū)動(dòng)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)促使它發(fā)生調(diào)整。每個(gè)扇形段有4臺(tái)蝸桿減速箱，每?jī)膳_(tái)之間進(jìn)行軸連接，使得4根同時(shí)運(yùn)動(dòng)。這在提升速度的同時(shí)也保護(hù)了設(shè)備，降低了設(shè)備的損壞率。著眼于國(guó)內(nèi)，最具有代表性的鋼鐵公司是寶鋼。寶鋼的總部是上海，是中國(guó)最大、最現(xiàn)代化的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)?！妒澜玟撹F業(yè)指南》評(píng)定寶鋼股份在世界鋼鐵行業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力為前三名，認(rèn)為也是未來(lái)最具發(fā)展?jié)摿Φ匿撹F企業(yè)。改革開(kāi)放后國(guó)有企業(yè)得到了更多的發(fā)展機(jī)會(huì)，寶鋼抓住了這次發(fā)展機(jī)遇建立了各種各樣的扇形段。1989年建成1號(hào)板坯連鑄機(jī)，隨后又建立5號(hào)、6號(hào)。這些扇形段與上文所提到的日本公司的運(yùn)作方式類似，也是通過(guò)4個(gè)端口銜接，銜接處用液壓缸固定。除此之外，采用液壓差動(dòng)回路、高速應(yīng)答閥控制，液壓控制回路。通過(guò)液壓控制回路，調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)的升降。從而完成輥縫調(diào)整。意大利達(dá)涅利集團(tuán)是一家具有近百年歷史的鋼鐵工業(yè)設(shè)備制造商，是世界三大知名的冶金設(shè)備制造商之一，總部位于意大利。達(dá)涅利集團(tuán)在全球17個(gè)國(guó)家設(shè)有工廠或辦事機(jī)構(gòu)，總雇員近6000人。他在煉鋼煉鐵以及板坯連鑄方面有了巨大的成就，在板坯連鑄機(jī)高精度扇形段方面它還開(kāi)發(fā)了一種新型扇形段，他們?cè)谝簤焊變?nèi)置傳感器，隨時(shí)掌控液壓缸內(nèi)的變化，通過(guò)對(duì)液壓缸的上下壓動(dòng)調(diào)節(jié)活塞位置，使用這種一閉一合的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。避免液壓缸內(nèi)出現(xiàn)問(wèn)題使得板坯連鑄機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行。另外它擁有兩臺(tái)自動(dòng)焊機(jī)用于連鑄，技術(shù)以及工藝技術(shù)方面都十分先進(jìn)。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外企業(yè)的調(diào)查我們也可以知道不同企業(yè)在板坯連鑄機(jī)的維護(hù)以及技術(shù)支持方面都做出了很大的努力。特別是對(duì)其重要的部分高精度扇形段進(jìn)行了創(chuàng)新與發(fā)展。自高精度扇形段出現(xiàn)以來(lái)就備受歡迎，它存在這無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，但與此同時(shí)也有不少的劣勢(shì)。如果不好好加以利用就會(huì)影響板坯連鑄機(jī)的正常運(yùn)作。因此在利用過(guò)程中應(yīng)注意趨利避害，充分發(fā)揮高精度扇形段的作用，更好的凝固鋼液，為連鑄機(jī)的提供高效率的運(yùn)作，生產(chǎn)出更多的優(yōu)質(zhì)鋼材用于現(xiàn)代化生產(chǎn)以及房屋、機(jī)械、廠房的建造。這樣一來(lái)，企業(yè)的固定資產(chǎn)質(zhì)量提高，使用壽命也延長(zhǎng)，折舊率大大降低，從而提高生產(chǎn)水平，增加經(jīng)濟(jì)利益。

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