煉鋼連鑄系統(tǒng)結(jié)晶器銅板錐度誤差問題研究

劉 永

（唐山渤海冶金設(shè)備有限責(zé)任公司 河北 唐山 063000）

1 結(jié)晶器結(jié)構(gòu)與作用簡(jiǎn)介

煉鋼是國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目，所使用的設(shè)備都是國(guó)際先進(jìn)水平，其中連鑄作業(yè)區(qū)平臺(tái)上使用的結(jié)晶器是由國(guó)際著名公司奧鋼聯(lián)提供的，結(jié)晶器顧名思義就是鋼水初結(jié)晶的地方，鋼水從大包到中包經(jīng)中包塞棒進(jìn)入結(jié)晶器，結(jié)晶器隨著液壓振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)而振動(dòng)，在水冷的保護(hù)下，進(jìn)行鋼水初結(jié)晶。這套結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)程序可以說是世界上先進(jìn)的，它利用的是液壓伺服系統(tǒng)，由PLC控制傳感器將命令信號(hào)送出，通過電磁閥的得電與失電使四個(gè)伺服液壓缸工作，進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)調(diào)寬的目的。圖1為結(jié)晶器的基本結(jié)構(gòu)。

圖1 連鑄結(jié)晶器結(jié)構(gòu)圖

2 結(jié)晶器窄面銅板錐度出現(xiàn)問題

無論怎么先進(jìn)的設(shè)備，都會(huì)有問題出現(xiàn)。這套結(jié)晶器也不例外，投產(chǎn)一段時(shí)間以后，銅板出現(xiàn)了錐度問題，錐度就是側(cè)面銅板的一個(gè)技術(shù)參數(shù)，與銅板的自動(dòng)調(diào)寬有關(guān)，屏幕顯示值與銅板實(shí)際測(cè)量結(jié)果的誤差不能超過0.3mm，如果出現(xiàn)問題，系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警，導(dǎo)致斷澆或者漏鋼。

連鑄作業(yè)區(qū)3#機(jī)4流14#結(jié)晶器上線后標(biāo)定正常，手動(dòng)測(cè)試正常。自動(dòng)調(diào)寬后測(cè)試錐度時(shí)發(fā)現(xiàn)右側(cè)錐度屏幕顯示值正常，但實(shí)際結(jié)晶器銅板的錐度并沒有調(diào)整。這是該作業(yè)區(qū)去年八月份投產(chǎn)至今第一次出現(xiàn)這個(gè)問題，由于結(jié)晶器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且涉及機(jī)械、電氣、液壓等三方面，所以一時(shí)間沒有找到很好的辦法來解決問題，后來又陸續(xù)出現(xiàn)了此類問題。

根據(jù)上面的事例，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)錐度變化的現(xiàn)象有兩種情況，一種是正常拉鋼狀態(tài)、一種是換中包后，都有可能出現(xiàn)錐度變化的現(xiàn)象。但無論哪一種情況都會(huì)引起系統(tǒng)報(bào)警，導(dǎo)致大包停止?jié)沧?，直接結(jié)果就是降低產(chǎn)量。所以必須盡快解決問題。

3 原因分析

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)正常拉鋼停澆以后，對(duì)結(jié)晶器銅板進(jìn)行錐度測(cè)量，屏幕顯示值與實(shí)際測(cè)量值相差很大，最大跑了1.9mm，超過誤差允許范圍1.6mm，這臺(tái)結(jié)晶器立刻被換下，下線后對(duì)該結(jié)晶器進(jìn)行了多方面測(cè)試檢查，包括機(jī)械、電氣、液壓等方面。

首先對(duì)機(jī)械方面進(jìn)行檢查，對(duì)所有機(jī)械連接部位（可能引起松動(dòng)的地方）進(jìn)行檢查，下面是其中三個(gè)地方：（1）是對(duì)銅板的上定位塊進(jìn)行檢查、（2）是對(duì)與銅板相連的液壓缸的螺栓檢查、（3）是對(duì)固定銷軸及螺栓檢查。結(jié)果顯示均無松動(dòng)現(xiàn)象或間隙存在。

接著用液壓千斤頂頂側(cè)面銅板，檢測(cè)側(cè)面銅板的連接處是否有間隙。兩個(gè)側(cè)面銅板后面各有兩個(gè)用以調(diào)寬的液壓缸支撐，液壓缸是實(shí)現(xiàn)調(diào)寬的重要部分。由以上數(shù)據(jù)可以明顯發(fā)現(xiàn)，銅板在機(jī)械范圍內(nèi)只移動(dòng)了0.05mm，完全符合0.3mm的誤差范圍。通過對(duì)機(jī)械連接部位的檢查及銅板的位移量測(cè)試，可以明顯發(fā)現(xiàn)誤差基本符合0.3mm的要求，基本上排除機(jī)械方面的原因。對(duì)液壓方面的排查主要就是對(duì)調(diào)寬的四個(gè)液壓缸進(jìn)行檢測(cè)，檢查液壓缸是否有內(nèi)泄，將液壓缸送到機(jī)械廠進(jìn)行正規(guī)的壓力測(cè)試，檢測(cè)結(jié)果基本符合誤差要求。接下來就是對(duì)電氣方面進(jìn)行檢查，檢查過程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)更換位移傳感器（實(shí)現(xiàn)銅板調(diào)寬的中間介質(zhì)）以后，再次測(cè)量，數(shù)據(jù)符合0.3mm范圍，并且將傳感器廠家聯(lián)系到現(xiàn)場(chǎng)共同測(cè)試，并且在后來檢修結(jié)晶器完畢后，離線檢測(cè)銅板錐度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了7次錐度值變化大的現(xiàn)象，更換新的傳感器后再次檢測(cè)，數(shù)據(jù)基本符合誤差要求（所以懷疑位移傳感器線性、安裝方面存在問題）。

研究還發(fā)現(xiàn)，在生產(chǎn)過程中換中包時(shí)，結(jié)晶器錐度也發(fā)生變化的現(xiàn)象，例1#機(jī)2＃結(jié)晶器換包起步后左側(cè)底部驅(qū)動(dòng)報(bào)警，錐度顯示值（8.55）與設(shè)定值（11.3）出現(xiàn)重大偏差，拉矯系統(tǒng)報(bào)警，打包停止?jié)沧?。分析：觀察鑄坯，左側(cè)窄面鑄坯接痕有凸起，在起步20秒后，有接痕的鑄坯向外側(cè)擠壓窄面銅板，所以造成錐度變化，從計(jì)算機(jī)的歷史紀(jì)錄來看，系統(tǒng)對(duì)銅板錐度有調(diào)整跡象，但是由于鑄坯接痕突起原因，銅板無法調(diào)回正確位置，致使拉矯系統(tǒng)報(bào)警。說明換中包后，生產(chǎn)工的操作對(duì)結(jié)晶器銅板的錐度變化也有一定的影響。

4 結(jié)語

現(xiàn)在對(duì)可能引起錐度問題的各個(gè)方面都給予改進(jìn)：振動(dòng)臺(tái)水平度測(cè)量；每周對(duì)錐度儀（手動(dòng)錐度測(cè)試儀器）進(jìn)行校驗(yàn)，保證測(cè)試設(shè)備本身的準(zhǔn)確性；檢修完畢后，對(duì)結(jié)晶器銅板進(jìn)行錐度測(cè)試，每臺(tái)結(jié)晶器大約測(cè)試20次（發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)更換）；上線前保持銅板錐度為正值（即上開口大，下開口小）；對(duì)與銅板相關(guān)的連接進(jìn)行緊固、潤(rùn)滑；要求換中包時(shí)生產(chǎn)工的操作盡量符合規(guī)范要求；定時(shí)更換位移傳感器；定時(shí)檢測(cè)液壓缸是否有內(nèi)泄。在澆鑄平臺(tái)上傳感器控制箱周圍電焊機(jī)作業(yè)時(shí)，一定要把二次線地線接到施焊點(diǎn)。（電焊機(jī)的電流可能損壞電器元件）

現(xiàn)在對(duì)結(jié)晶器銅板錐度問題，相關(guān)原因基本上已經(jīng)了解，并加以控制，即使出現(xiàn)錐度問題，也能夠很快找到原因，加以解決。從而保證了連鑄作業(yè)區(qū)的正常生產(chǎn)，提高了產(chǎn)量，增加了效益。