1930雙流板坯連鑄機智能化升級改造

唐 超，譚希華，徐榮軍

(1.寶鋼工程技術(shù)集團有限公司工程技術(shù)事業(yè)本部,上海 201999；2.寶鋼中央研究院煉鋼技術(shù)研究所, 上海 201900)

0 前言

寶鋼股份煉鋼廠的二號連鑄機是1989年從國外引進的大型雙流板坯連鑄機，機型為直弧型，基本半徑R 9 555 mm，采用多點彎曲多點矯直的輥列曲線，鑄機長度39.392 m。鑄坯厚度250 mm，鑄坯寬度900～1 930 mm，設計生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)265萬噸合格板坯。2005年6月由外商對主機部分進行了一次改造，連鑄機運行以來其實際產(chǎn)能大于設計產(chǎn)能。隨著連鑄機十幾年的連續(xù)運行，主體裝備嚴重老化，設備變形增大、精度降低、故障率明顯增高，設備維護量越來越多、維護周期越來越長，部分備品備件采購困難，不能穩(wěn)定運行。導致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，缺陷鑄坯增多，總體質(zhì)量出現(xiàn)下滑的趨勢。特別是設備的變形、磨損、銹蝕等問題，都對正常生產(chǎn)帶來了較大的影響，形成潛在的危險，具有一定的安全隱患，特別是連鑄機整體裝備技術(shù)水平落后，亟待技術(shù)升級。隨著自動化澆鋼水平要求越來越高，煉鋼廠開始大力推進無人化澆鋼技術(shù)，二號連鑄機自動化澆鋼水平也急需提升。因此，決定對二號連鑄機進行全面升級改造。鑄機改造后，鑄坯產(chǎn)品質(zhì)量全部達到優(yōu)良的水平。特別是無人化澆鋼技術(shù)的采用，減少了勞動員額，改善了工人的工作環(huán)境，節(jié)本增效、提高勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)了智慧連鑄制造技術(shù)的應用。

1 鑄機改造解決的主要問題

1.1 裝備技術(shù)

1.1.1 鑄機輥列輥子直徑配置不合理

二號連鑄機采用了小輥徑、密排輥的輥列設計理念[1]，由于過度強調(diào)小輥徑密排輥，從弧形段至水平段采用了一致的小輥徑，輥子直徑只有Φ230 mm，甚至小于彎曲段下部的輥子直徑Φ250 mm，致使輥徑出現(xiàn)了前后倒置的不合理現(xiàn)象。隨著對產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，對鑄坯中心偏析及疏松的控制越來越嚴，輕壓下技術(shù)成為不可或缺的重要技術(shù)手段。如此之小的扇形段輥徑，無論其強度還是剛度都嚴重不足，難以承受輕壓下之重，經(jīng)常出現(xiàn)斷輥的故障，導致二號連鑄機扇形段使用壽命低、更換量異常大。因此，加大扇形段的輥子直徑，使其能夠滿足動態(tài)輕壓下使用要求勢在必行。另外，輥列彎曲與矯直采用5點彎曲13點矯直的曲線，輥列曲線已經(jīng)明顯落后，需要改進為目前普遍采用的連續(xù)彎曲連續(xù)矯直的先進輥列曲線，使鑄坯的彎曲與矯直總應變有效控制在0.35%以下[2]，確保生產(chǎn)高質(zhì)量的連鑄坯。

1.1.2 扇形段剛性弱強度低輥縫精度低

二號連鑄機扇形段采用四鉸點夾緊結(jié)構(gòu)型式，液壓控制的輥縫調(diào)整，內(nèi)置式的位移傳感器安裝方式。該扇形段的夾緊機構(gòu)四鉸點位于內(nèi)外弧框架的兩個側(cè)面外，通過上框架與邊框架的導向機構(gòu)控制輥縫的調(diào)整與變化。此種結(jié)構(gòu)的扇形段，由于輥縫控制環(huán)節(jié)的累計間隙較大，致使輥縫的精度低誤差大，且穩(wěn)定性不好，因此嚴重地制約著鑄坯質(zhì)量的保證與提升。如圖1所示為扇形段輥縫的實測數(shù)據(jù)，如圖2所示為2014～2018年扇形段使用壽命，從圖1可以看出其輥縫精度的低下。另外，位移傳感器的安裝方式無法實現(xiàn)在線更換，每次更換位移傳感器，扇形段都不得不被迫下線。因此扇形段的在線使用壽命短，下線頻度隨之增加，連鑄機的停機維護時間也隨之增多，致使維護量增大，連鑄機的生產(chǎn)效率也大為降低。因此，淘汰落后的扇形段型式，采用高精度輥縫控制、能夠滿足動態(tài)輕壓下使用強度與剛度要求的新型扇形段是十分必要的。

圖1 二號連鑄機輥縫實測數(shù)據(jù)

圖2 2014-2018年扇形段使用壽命

1.1.3 二冷蒸汽外溢嚴重

長期以來二號連鑄機二冷密閉室蒸汽外溢問題十分嚴重，特別在冬季生產(chǎn)時，外溢的蒸汽導致+4 m和+8 m平臺蒸汽彌漫，能見度極低，影響到正常的生產(chǎn)。由于長期的蒸汽溢出，導致+13.5 m的平臺亦銹蝕嚴重，相關(guān)的連鑄機設備如振動裝置基礎(chǔ)框架、扇形段更換裝置以及固定卷揚裝置等都嚴重銹蝕。已經(jīng)嚴重影響到這些設備的精度、強度及使用安全等，對連鑄機正常的生產(chǎn)造成了潛在的安全隱患。因此，對蒸汽排除裝置及二冷室進行全面的更新，提高蒸汽的排出能力及效率，徹底杜絕蒸汽的外溢，確保安全環(huán)保整潔的工作場景是完全必要的。

隨著連鑄技術(shù)十多年的發(fā)展，出現(xiàn)了很多新技術(shù)與新裝備，并已得到成熟運用。如連續(xù)彎曲連續(xù)矯直輥列技術(shù)、結(jié)晶器自動加保護渣技術(shù)、動態(tài)輕壓下技術(shù)、二冷高效噴嘴技術(shù)、機器人澆鋼技術(shù)等，這些新技術(shù)可以顯著提高鑄坯質(zhì)量、有效改善生產(chǎn)操作環(huán)境及效率、提高勞動生產(chǎn)率等。因此，本次改造必須采用相關(guān)的新技術(shù)和新裝備，全面提升連鑄機的裝備技術(shù)水平，確保生產(chǎn)高質(zhì)量的連鑄坯。

1.2 產(chǎn)品質(zhì)量缺陷問題

1.2.1 夾雜(渣)、氣泡缺陷

二號連鑄機生產(chǎn)的鑄坯最突出的表面質(zhì)量問題是夾雜(渣)、氣泡缺陷，主要出現(xiàn)在板坯的上表皮下和板坯側(cè)面位置，如圖3所示。其產(chǎn)生原因與鋼水中的夾雜物、氬氣泡在結(jié)晶器內(nèi)上浮不充分密切相關(guān)，尤其在高通鋼量的情況下，會更加惡化，該缺陷對部分產(chǎn)品的使用性能有較大的影響。受到焊接熱影響會產(chǎn)生微細裂紋，導致產(chǎn)品降級或報廢，造成用戶的抱怨和理賠。

圖3 板坯表面夾雜、氣泡缺陷

夾雜(渣)、氣泡缺陷是影響汽車板產(chǎn)品后工序鋼質(zhì)封鎖以及汽車板用戶沖壓過程中開裂的主要原因，尤其在高端汽車板GA產(chǎn)品的鋼質(zhì)缺陷率與新日鐵相比差距較大，如圖4所示。

圖4 寶鋼與新日鐵汽車板鋼質(zhì)缺陷率對比

同時，隨著汽車行業(yè)對于節(jié)能減排、降低成本的需要，對鋼板的厚度需求越來越薄。隨之對于夾雜的控制只能越來越嚴格，否則鋼板在沖壓過程中很容易造成開裂。因此，夾雜(渣)、氣泡就成為汽車板產(chǎn)品在煉鋼工序中的主要質(zhì)量缺陷問題。

1.2.2 中心裂紋問題

二號連鑄機生產(chǎn)的鑄坯易發(fā)生中心裂紋，月平均發(fā)生52塊，由此造成的改鋼損失1 500萬元/年左右，嚴重制約了汽車板產(chǎn)品的合同交付。板坯的中心裂紋如圖5所示。

圖5 板坯中心裂紋

1.2.3 低碳微合金鋼、包晶鋼、中碳鋼角橫裂

二號連鑄機生產(chǎn)的低碳微合金鋼、包晶鋼、中碳鋼鑄坯經(jīng)常有角橫裂發(fā)生。為了避免產(chǎn)品判廢或降級，目前大量的低碳微合金鋼、包晶鋼、中碳鋼等鋼種都采用下線后手工清理的精整方式。手工清理一塊板坯平均耗時0.5 h，嚴重影響了煉鋼生產(chǎn)的正常物流。不僅造成庫存量成本浪費，同時嚴重制約著公司合同的交貨期。

1.3 改造所要達到的目標

1.3.1 提升連鑄機的裝備技術(shù)水平

改造后連鑄機要淘汰陳舊落后的技術(shù)與裝備，達到當今世界先進的裝備技術(shù)水平。因此，必須采用成熟可靠的新工藝、新技術(shù)、新裝備，如連續(xù)彎曲連續(xù)矯直輥列技術(shù)、結(jié)晶器電磁攪拌技術(shù)、二次冷卻寬向調(diào)節(jié)技術(shù)、凝固末端動態(tài)輕壓下技術(shù)等。全面提升連鑄機的裝備技術(shù)水平。

1.3.2 提高連鑄機設備精度及使用壽命

改善連鑄機精度和穩(wěn)定性(輥縫控制精度)，改造后扇形段的輥縫精度達到：在線±0.5 mm，離線±0.1 mm；提高設備使用壽命(結(jié)晶器、扇形段等核心設備)，其中結(jié)晶器和彎曲段正常使用壽命達到1 200爐，弧形扇形段正常壽命達到5 000爐，水平扇形段正常壽命達到10 000爐。

1.3.3 連鑄機數(shù)字化系統(tǒng)建設

增設相關(guān)的傳感器，實現(xiàn)遠程運維及數(shù)據(jù)采集，為連鑄機數(shù)字化系統(tǒng)建設奠定基礎(chǔ)。

2 鑄機改造區(qū)域

二號連鑄機的改造區(qū)域主要是平臺上區(qū)域、主機區(qū)域、出坯區(qū)域、中間包維修區(qū)、機械維修區(qū)、二冷排蒸系統(tǒng)以及液壓和潤滑系統(tǒng)等。

平臺上區(qū)域的澆鋼系統(tǒng)設備基本利舊使用，只是部分設備的局部適應性改造。主要是中間包蓋的適應性改造，中間位置的蓋板更新；中間包適應性改造，增加連續(xù)測溫開孔等；浸入式水口預熱裝置的適應性改造，改為負壓式；中間包車適應性改造，適應自動化澆鋼等。

同時澆鋼區(qū)域增設相關(guān)的機器人，實現(xiàn)機器人替代人工的無人化澆鋼操作。引錠桿系統(tǒng)設備利舊使用。

主機區(qū)域設備基本更新，少數(shù)設備利舊改造。從結(jié)晶器蓋板、結(jié)晶器、結(jié)晶器振動裝置、結(jié)晶器振動基礎(chǔ)框架、彎曲段、扇形段、扇形段基礎(chǔ)框架、扇形段驅(qū)動裝置、扇形段更換裝置及扇形段更換導軌和固定卷揚等設備全部更新；結(jié)晶器電磁攪拌系統(tǒng)利舊使用，只對其水系統(tǒng)局部改造。

結(jié)晶器冷卻水配水系統(tǒng)，主管路利舊，8 m平臺閥站局部改造，更換閥站上的閥門、水泵、儀表等設備；二冷水配水系統(tǒng)，主管路利舊，中間配管過濾器(含)后整體更換；設備冷卻水配水系統(tǒng)，主管路利舊，中間配管過濾器(含)后整體更換。

長水口清洗排煙系統(tǒng)，新增排煙風機及管道；結(jié)晶器排煙系統(tǒng)，整體更新；二冷排蒸系統(tǒng)兩流水平段蒸排和主蒸排管路改造，水平段風機更新。

二冷密閉室更新，對二冷密閉室內(nèi)操作平臺立柱做防腐處理，采用環(huán)氧陶瓷噴涂防腐。

出坯區(qū)域設備基本利舊使用，噴印機更新；對B橫移臺車利舊改造，增加走行導向，輥子、驅(qū)動裝置利舊，更新無線測距裝置等。

中間包維修區(qū)利舊，機械維修區(qū)適應性改造。

鋼包滑動水口液壓系統(tǒng)，泵站利舊，閥臺更新；主機液壓系統(tǒng)，本體液壓站主泵、循環(huán)泵拆除。新增1套本體液壓主泵系統(tǒng)，2套事故蓄能器組，1套循環(huán)冷卻主泵系統(tǒng)，更新2套扇形段液壓控制閥臺，新增扇形段夾緊閥組，更新2套切割輥道液壓閥臺；結(jié)晶器振動液壓系統(tǒng)、中間包維修區(qū)液壓系統(tǒng)和精整區(qū)液壓系統(tǒng)利舊；機械維修區(qū)液壓系統(tǒng)適應性改造；主機潤滑系統(tǒng)更新，采用集中智能干油潤滑。

3 鑄機改造的技術(shù)特點

3.1 鑄機改造后主要技術(shù)指標

鑄機改造后主要技術(shù)指標見表1。

表1 改造后連鑄機主要技術(shù)指標

3.2 鑄機改造采用的關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1 連續(xù)彎曲連續(xù)矯直輥列技術(shù)

二號連鑄機目前采用的是多點彎曲多點矯直輥列技術(shù)，改造后采用連續(xù)彎曲連續(xù)矯直輥列技術(shù)。由于連續(xù)彎曲連續(xù)矯直輥列曲線與多點彎曲多點矯直輥列曲線相比優(yōu)勢明顯，具有顯著的先進性，因此得到了廣泛的應用[3，9，10]。連續(xù)彎曲矯直曲線在其全程都產(chǎn)生彎曲矯直變形，分布到每個點處的應變值都極其微小，甚至可以忽略不計，且具有恒定的低應變速率。而多點彎曲矯直曲線只在彎曲矯直點處產(chǎn)生彎曲矯直變形，其它點處不產(chǎn)生彎曲矯直變形，因此每個彎曲矯直點處都會產(chǎn)生很大的應變值，遠遠大于連續(xù)彎曲矯直產(chǎn)生的應變值。因此連續(xù)彎曲矯直更有利于防止鑄坯內(nèi)裂的產(chǎn)生，更有利于設備受力的均衡。

改造后的輥列確保在拉速1.8 m/min、斷面250 mm×1 930 mm澆鑄低碳鋼的條件下，固/液界面處的內(nèi)部總應變小于0.35%(即鼓肚應變、彎曲/矯直應變、輥子不對中所引起的應變之和)，以生產(chǎn)高質(zhì)量的連鑄坯。改造后連鑄機的輥列配置圖如圖6所示。

圖6 改造后連鑄機的輥列配置圖

改造前和改造后連鑄機輥列數(shù)據(jù)比較見表2。

表2 連鑄機改造前后的輥列數(shù)據(jù)比較

連鑄機改造后輥列設計特點見表3。

表3 連鑄機改造后輥列設計特點

從鑄機輥列改造前后相關(guān)設計數(shù)據(jù)的對比可以看出，新輥列先進、優(yōu)勢明顯，既提高了連鑄機的裝備技術(shù)水平，同時也有助于確保與提高連鑄坯的質(zhì)量。

3.2.2 超薄結(jié)晶器銅板技術(shù)

結(jié)晶器寬面銅板采用新型超薄厚度結(jié)構(gòu)型式，銅板有效厚度僅為25 mm，最小使用厚度21 mm。銅板表面采用CoNi鍍層，上部鍍層厚度0.3 mm，下部鍍層厚度2 mm。銅板材質(zhì)為Cr-Zr-Al-Cu(ES-50A)。銅板的通鋼量顯著增加，最高可達25萬噸。由于銅板的厚度遠小于常規(guī)銅板厚度40 mm，因而銅板的導熱效率明顯提高，銅板冷卻更均勻，便于坯殼的快速生成，相同拉速下出結(jié)晶器的坯殼厚度明顯增大，便于提高拉速。同時便于結(jié)晶器電磁攪拌的使用，增強攪拌效果，提高攪拌效率。另外銅板厚度的顯著降低也有利于降低設備的制造成本。

3.2.3 結(jié)晶器電磁攪拌技術(shù)

實踐證明結(jié)晶器采用電磁攪拌技術(shù)，對鑄坯內(nèi)部、表面及皮下的夾雜和氣泡等質(zhì)量缺陷具有明顯的改善效果[5]。

二號連鑄機改造，采用結(jié)晶器電磁攪拌裝置，該裝置型式為線性感應式，其攪拌線圈安裝在結(jié)晶器彎月面位置，用法蘭固定在結(jié)晶器上，結(jié)晶器內(nèi)外弧各1個線圈，鋼流在結(jié)晶器彎月面及其下面環(huán)形流動，保持液面穩(wěn)定，從而改善鑄坯的表面質(zhì)量。

該裝置只需開/關(guān)簡單操作，不論鋼種、拉速和板坯不同的寬度，流動速度恒定，但通過調(diào)整電流值可以改變流動速度。

電磁攪拌技術(shù)的采用，不僅可以解決鑄坯夾雜和氣泡等質(zhì)量缺陷，而且還可以有效抑制拉漏事故的發(fā)生，穩(wěn)定連鑄生產(chǎn)。

3.2.4 結(jié)晶器液壓振動裝置

結(jié)晶器振動采用液壓驅(qū)動方式[4]，振動裝置為整體框架式結(jié)構(gòu)型式，結(jié)構(gòu)緊湊重量輕剛性好。采用2個液壓缸驅(qū)動，可進行正弦和非正弦曲線振動。在澆鑄過程中，振幅和頻率可調(diào)。采用碟簧組蓄能緩沖裝置，振動過程中產(chǎn)生的動載荷小，振動的精度高，板坯表面振痕小，有利于提高鑄坯表面質(zhì)量。此外，該裝置設備使用壽命長，維修量小，有利于降低設備維修成本。

3.2.5 柔性拉桿扇形段

針對連鑄機當前四鉸點結(jié)構(gòu)型扇形段所存在的問題，改造設計決定采用柔性拉桿扇形段，這種扇形段是目前板坯連鑄機中最先進的。柔性拉桿扇形段的主要技術(shù)特征為，四根柔性拉桿、四個拉桿外套管及四個雙向活塞桿的夾緊液壓缸等構(gòu)成夾緊機構(gòu)，框架為格柵式全通透厚鋼板焊接結(jié)構(gòu)型式。每個扇形段均設有7對輥子，其中6對為自由輥，1對驅(qū)動輥，輥子為芯軸式3分段結(jié)構(gòu)型式。

柔性拉桿夾緊機構(gòu)的采用，整個夾緊環(huán)節(jié)都是剛性聯(lián)接，沒有任何間隙，在輥縫調(diào)節(jié)過程中不會形成任何的誤差。因此，輥縫控制與調(diào)節(jié)精準，輥縫精度高，實際在線精度控制在±0.5 mm以內(nèi)，離線精度±0.1 mm以內(nèi)。位移傳感器采用外置式安裝方式，實現(xiàn)在線的更換。格柵式上下框架的采用，扇形段的整體剛性大為增加，框架及整體的抗變形能力也大為加強。同時由于格柵式框架的通透性，扇形段的下框架不再存積氧化鐵皮及二冷水。框架的抗腐蝕能力提高了，扇形段的總體使用壽命得以提高。同時輥子也不再堵轉(zhuǎn)，二冷水的幅切機構(gòu)也能夠靈活運行，幅切控制功能得以保證，鑄坯角橫裂的問題可以得到有效解決，鑄坯的邊部質(zhì)量得以保證與提高。芯軸式3分段結(jié)構(gòu)型式的采用，以及輥子直徑的加大，輥子的強度與剛度都得到了極大的加強，抗變形能力大為加強，完全能夠滿足動態(tài)輕壓下的使用要求。同時輥子母材采用42CrMo耐熱調(diào)質(zhì)鋼，輥子表面采用不銹鋼堆焊，輥子的在線使用壽命顯著提高，扇形段的在線使用壽命也可以顯著提高。

此種結(jié)構(gòu)型式扇形段的采用，不僅可以提高鑄機的裝備技術(shù)水平，同時也可以有效解決由此而造成的鑄坯質(zhì)量問題等。

3.2.6 二次冷卻寬度調(diào)節(jié)技術(shù)

二號機生產(chǎn)的鑄坯寬度為900～1 930 mm，寬度范圍大。為確保鑄坯表面冷卻均勻，防止角部過冷，降低鑄坯角裂的發(fā)生[6]。在鑄坯的最小和最大寬度范圍內(nèi)，根據(jù)當前所澆鑄的鑄坯寬度，進行噴淋寬度調(diào)整，即通過11個二冷分區(qū)、20個控制回路來控制噴淋冷卻寬度，防止鑄坯角部和窄面過冷。彎曲段采用開/關(guān)閥控制邊部噴嘴來調(diào)節(jié)噴淋寬度。1～8號扇形段通過液壓缸驅(qū)動來調(diào)節(jié)噴嘴噴淋寬度，實現(xiàn)無級幅切。

3.2.7 動態(tài)輕壓下技術(shù)

動態(tài)輕壓下技術(shù)是改善板坯中心偏析缺陷的有效技術(shù)手段[7]，已被廣泛所應用。本次改造同樣采用此技術(shù)，確保生產(chǎn)高質(zhì)量的連鑄坯。

由于扇形段輥子直徑的加大以及輥子結(jié)構(gòu)型式的改變，同時新型扇形段結(jié)構(gòu)型式的選用，可以確保動態(tài)輕壓下技術(shù)的有效實施及良好的使用效果。

3.2.8 自動澆鋼技術(shù)

二號機改造增加自動化澆鋼技術(shù)[8]，在澆鋼區(qū)域新增4臺機器人，可以實現(xiàn)以下功能：自動拆裝鋼包滑板油缸；自動拆裝介質(zhì)快速接頭，包括鋼包底吹氬管、下渣檢測快速接頭、冷卻用壓縮空氣管路；鋼包長水口自動拆裝；長水口清洗；長水口預熱；中間包測溫取樣；開澆燒氧；添加中間包覆蓋劑；添加結(jié)晶器保護渣等。

自動澆鋼技術(shù)的采用，由機器人替代了人工的相關(guān)操作，實現(xiàn)連鑄高自動化、少人化操作。改善了工作環(huán)境，提高了人身安全，減員增效，降低生產(chǎn)成本，提高勞動生產(chǎn)率。實現(xiàn)了智慧連鑄制造。

3.2.9 二冷蒸汽外溢的解決措施

二冷密閉室蒸汽外溢主要出現(xiàn)在弧形段區(qū)域和水平段區(qū)域?；⌒味螀^(qū)域蒸汽外溢的主要原因，是原有接入弧形段頂部的排蒸風管被結(jié)晶器保護渣積聚而造成的堵塞。水平段區(qū)域蒸汽外溢的主要原因是兩流中間的排蒸系統(tǒng)壓頭較低，排蒸能力不夠。本次改造將部分風管進行了更新，水平段風管規(guī)格放大，路由優(yōu)化設計。同時更新水平段的2臺風機，增加壓頭。

3.2.10 液壓控制系統(tǒng)

結(jié)晶器調(diào)寬將原先的步進缸控制型式改為了伺服閥控制型式，提高了在線調(diào)寬的可靠性，克服了漏鋼現(xiàn)象[11]?？梢赃M行實時監(jiān)控與后臺數(shù)據(jù)的收集，實現(xiàn)了信號實時反饋的閉環(huán)控制，滿足遠程運維和數(shù)據(jù)采集。此外，伺服閥較步進缸所需液壓源少，節(jié)能。

扇形段夾緊缸原先采用高速應答閥控制，生產(chǎn)過程中，頻繁出現(xiàn)卡閥現(xiàn)象，且響應速度慢，無法保證控制精度，影響動態(tài)輕壓下功能的效果。改造后采用電磁換向閥控制，使用固態(tài)繼電器，減少了信號輸出的延時，提高了響應速度[12][13]。同時電氣控制相對簡單，投資費用較低。特別是，扇形段還增設了“軟夾緊”功能，當扇形段處于“軟夾緊”工作狀態(tài)時，既節(jié)能又可以減輕扇形段的負載，減少扇形段的“疲勞”，增加設備壽命。

整個液壓系統(tǒng)增設了各類傳感器，可以遠程運維及數(shù)據(jù)采集，滿足數(shù)字化系統(tǒng)建設的需要。

3.2.11 潤滑系統(tǒng)

鑄機改造前采用集中單線干油潤滑系統(tǒng)，實際生產(chǎn)中故障多可靠性差[14][15]。系統(tǒng)中如有一點被堵，分配器活塞不能動作，則潤滑全線都受到影響。改造后采用集中智能潤滑系統(tǒng)，由上位機監(jiān)控系統(tǒng)、主控系統(tǒng)、潤滑泵站、給脂監(jiān)測裝置組成。從泵輸送的潤滑脂通過主控系統(tǒng)自動控制各電磁給脂器的動作，依次向各潤滑點供油，系統(tǒng)如有一點被堵，不會影響其它潤滑點。每個給脂點帶有流量傳感器，能準確的顯示每點供油情況，如有堵塞能夠準確定點定位，便于故障處理。每個給脂點可以根據(jù)實際需要，隨時調(diào)整給脂量，且調(diào)節(jié)范圍寬、精度高，十分方便。

上位機監(jiān)控系統(tǒng)通過模塊連接，可接入智能云服務平臺，滿足數(shù)字化系統(tǒng)建設的需要。

4 改造結(jié)果

4.1 鑄機改造的施工

連鑄機停機改造施工主要包括舊設備的拆除、基礎(chǔ)的改造、新設備的安裝、新設備的單機調(diào)試及聯(lián)合調(diào)試等。為了確保施工的安全順利與高效，對施工方案進行了反復的優(yōu)化，確保其周全與合理。原計劃停機改造施工周期75天，實際施工時間僅用60天，所有的施工內(nèi)容全部保質(zhì)保量地完成，比原計劃周期提前了15天。

4.2 鑄機改造后的實際使用效果

連鑄機聯(lián)合調(diào)試合格后，于2020年12月23日一次熱試成功，即行投入了生產(chǎn)，投產(chǎn)至今已一年的時間。改造后的連鑄機，其裝備技術(shù)水平得到了全面的提升，鑄機改造前的所有問題，無論是設備缺陷問題還是鑄坯質(zhì)量不佳的問題都得到了全面的有效解決。經(jīng)過規(guī)定的生產(chǎn)考核，各項技術(shù)指標均已達標。鑄機改造前所存在的鑄坯中心裂紋，夾雜(渣)、氣泡、角橫裂等質(zhì)量缺陷問題都得到了妥善的解決；低碳鋼中心偏析≤2.0級的比例穩(wěn)定在95%以上(曼內(nèi)斯曼標準)；中心裂紋塊數(shù)每個月都少于5塊；熱送率保證在75%以上，鑄坯產(chǎn)品質(zhì)量全部達到優(yōu)良的水平。

無人化澆鋼技術(shù)的采用，減少了勞動員額，改善了工人的工作環(huán)境，節(jié)本增效、提高勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)了智慧連鑄制造技術(shù)的應用。

連鑄機各類傳感器的增設，可以實現(xiàn)遠程運維及數(shù)據(jù)采集，能夠接入智能云服務平臺，為連鑄機后續(xù)數(shù)字化系統(tǒng)建設奠定了基礎(chǔ)。

目前連鑄機設備運行穩(wěn)定正常，生產(chǎn)操作正常有序。改造投產(chǎn)后的生產(chǎn)實際表明，鑄機的改造目標完全達到，改造工程完全成功。

5 結(jié)束語

(1)本次改造連鑄機的工藝裝備技術(shù)水平得到了全面的提升，技術(shù)先進自動化程度高，在提升產(chǎn)品質(zhì)量方面達到先進的技術(shù)程度，能夠生產(chǎn)無缺陷的連鑄產(chǎn)品。

(2)本次改造設計所采用的技術(shù)措施得當，應對正確，不僅效果顯著，而且特點鮮明，具有很好的針對性。

(3)自動澆鋼技術(shù)的采用，實現(xiàn)了智慧連鑄制造技術(shù)的應用與發(fā)展，同時具備了連鑄機后續(xù)數(shù)字化系統(tǒng)建設的條件。連鑄機達到當今世界先進的裝備技術(shù)水平。

(4)本次改造盡可能地采用了國內(nèi)技術(shù)和國產(chǎn)設備，較好地控制了投資成本。同時施工方案明顯優(yōu)化，施工周期顯著縮短，施工效率大為提升。

本文對于后續(xù)其它連鑄機的改造工程將具有積極的指導與借鑒意義。