淺談大型板坯連鑄機(jī)功能精度的管理實(shí)踐

龐冠偉

連鑄機(jī)作為煉鋼工序的一個(gè)重要組成工序，承擔(dān)著將液態(tài)鋼水轉(zhuǎn)化成鑄坯的關(guān)鍵職能。鋼水由鋼包運(yùn)載至中間包，經(jīng)水口不斷地注入結(jié)晶器內(nèi)，鋼水在結(jié)晶器內(nèi)凝固成形（含有液芯），由拉矯裝置牽引自結(jié)晶器下部被連續(xù)拉出。鑄坯依次通過結(jié)晶器、扇形段、輥道，帶液芯的鑄坯在扇形段中經(jīng)過二次冷卻、頂彎、輕壓下、矯直及切割等工藝過程后最終獲得合格的產(chǎn)品。板坯的內(nèi)、外部形貌質(zhì)量，完全依靠于連鑄機(jī)來控制，而連鑄機(jī)設(shè)備的功能精度是所有影響因素中的重中之重。

連鑄機(jī)的功能精度管理是設(shè)備管理的重要組成部分，是設(shè)備預(yù)防維護(hù)體系的重要內(nèi)容之一，設(shè)備功能的投入和精度保持與否，對板坯質(zhì)量會產(chǎn)生不可預(yù)測的影響，如果連鑄機(jī)設(shè)備功能精度差，會直接影響板坯質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)甚至造成板坯報(bào)廢，給企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，所以說連鑄機(jī)功能精度管理是連鑄機(jī)管理的重點(diǎn)，可以有效的穩(wěn)定生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

板坯連鑄機(jī)設(shè)備功能精度的重點(diǎn)在結(jié)晶器振動(dòng)和扇形段設(shè)備管理，這種管理依托于制度管理和人員管理，同時(shí)通過一系列的技術(shù)手段，保證鑄機(jī)功能精度的穩(wěn)定、合格。

1 制度管理

達(dá)到好的管理目的，必須依托于制度的完善。

（1）建立功能精度標(biāo)準(zhǔn)。功能精度管理必須有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這是要達(dá)到的目標(biāo)，只有目標(biāo)設(shè)立后，才能夠知道努力方向，達(dá)到事半功倍的效果，所以我們首先建立了功能精度的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）建立管理制度，明確各級責(zé)任。將連鑄機(jī)功能精度管理項(xiàng)目細(xì)分到人，明確責(zé)任和考核制度。

（3）建立檢查反饋制度。明確檢查周期，責(zé)任人，有效監(jiān)督各種制度的執(zhí)行，同時(shí)對執(zhí)行偏差情況進(jìn)行調(diào)整。

（4）推行設(shè)備點(diǎn)檢定修制和標(biāo)準(zhǔn)化點(diǎn)檢。點(diǎn)檢定修制是以預(yù)防維修為基礎(chǔ)，以點(diǎn)檢為核心的全員維修制度，是現(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)的必須保證，兼顧經(jīng)濟(jì)性和可靠性。按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行點(diǎn)檢，關(guān)鍵部位重點(diǎn)點(diǎn)檢，實(shí)現(xiàn)提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，利用定修時(shí)間消除隱患，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高水平運(yùn)行。

（5）建立應(yīng)急管理制度。明確出現(xiàn)功能精度問題時(shí)需要誰采取什么措施，上下協(xié)調(diào)，以最小的影響，完成設(shè)備的功能精度的恢復(fù)工作。

（6）建立針對功能精度的作業(yè)指導(dǎo)要求。禁止中包下渣，控制渣量和鑄余厚度；禁止封頂打水，規(guī)范尾坯操作程序，將尾坯黑坯長度控制在200mm以內(nèi)。

2 人員管理

好的制度需要正確的人執(zhí)行，沒有優(yōu)秀的人所有的一切都是空談，所以人在連鑄機(jī)功能精度管理中占得比重尤其大。

（1）從我做起。人員管理首先要從自己做起，以身作則，這樣才能夠有立場有底氣去糾正錯(cuò)誤問題，不正之風(fēng)。對于一線來說，多去現(xiàn)場觀察，多問問為什么，這樣有利于現(xiàn)場問題發(fā)現(xiàn)、監(jiān)督，還能夠取到一定的威懾作用。

（2）明確目標(biāo)和負(fù)責(zé)人。要把指標(biāo)具體分配到人，使其明白承擔(dān)的責(zé)任，也要了解功能精度無法保證會產(chǎn)生的后果，包括對企業(yè)的后果和對自己的后果。

（3）注重設(shè)備點(diǎn)檢和維護(hù)人員的技能提升。重要的設(shè)備對于設(shè)備負(fù)責(zé)人的要求更高。不斷的對員工進(jìn)行培養(yǎng)，提高其職業(yè)技能水平，使其對設(shè)備的認(rèn)識越來越高，對知識的積累越來越多，這樣能夠提升其工作水平，更加有利于設(shè)備功能精度的管理。同時(shí)建立上升渠道，管理、技術(shù)多方面培養(yǎng)職工。

（4）樹立團(tuán)隊(duì)精神，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)凝聚力。樹立團(tuán)隊(duì)文化，培養(yǎng)工作人員的向心力，增強(qiáng)其歸屬感，形成巨大的凝聚力，心行一致，發(fā)揮出每個(gè)人的潛能。

（5）量才使用?！俺哂兴蹋缬兴L”，每個(gè)人在能力、性格、態(tài)度、知識、修養(yǎng)等方面各有長處和短處。用人的關(guān)鍵是適用性。先要了解每個(gè)人的特點(diǎn)，十個(gè)員工十個(gè)樣，有的工作起來利落迅速；有的謹(jǐn)慎小心；有的擅長處理人際關(guān)系；有的卻喜歡獨(dú)自埋頭在統(tǒng)計(jì)資料里默默工作。在實(shí)踐中觀察，結(jié)合每個(gè)員工的長處給于適當(dāng)?shù)墓ぷ?。在從他們工作過程中觀察其處事態(tài)度、速度和準(zhǔn)確性，從而真正測出其下屬的潛能。

（6）滿足職工需求。按照德魯克的需求層次理論，員工基本處于社交需求和尊重需求層次，所以要設(shè)法滿足員工的此種需求，不只是建立公平的獎(jiǎng)懲措施層面，要心對心的溝通、理解、尊重。

3 大型板坯連鑄機(jī)功能精度實(shí)施實(shí)踐

連鑄機(jī)的設(shè)備功能精度管理不能單單依靠制度和人，必須配套技術(shù)措施。行之有效的技術(shù)措施可以起到事半功倍的作用。

3.1 結(jié)晶器振動(dòng)設(shè)備的技術(shù)措施

某公司使用的結(jié)晶器振動(dòng)是由固定框架和活動(dòng)框架組成，包括冷卻水系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。其中固定框架和活動(dòng)框架由滾動(dòng)單元連接并控制澆鑄方向偏擺，控制系統(tǒng)通過液壓系統(tǒng)控制結(jié)晶器振動(dòng)板坯寬度方向偏擺和振幅、振動(dòng)頻率。

結(jié)晶器振動(dòng)設(shè)備功能精度控制措施可以分為功能和精度兩個(gè)方面。

3.1.1 結(jié)晶器振動(dòng)設(shè)備功能技術(shù)措施

結(jié)晶器振動(dòng)設(shè)備故障造成功能失效主要集中在兩方面問題：液壓系統(tǒng)故障、控制系統(tǒng)故障。

（1）液壓系統(tǒng)功能技術(shù)措施。眾所周知液壓系統(tǒng)的液壓油的理化性能直接影響系統(tǒng)的工作狀態(tài)，所以保證液壓油的理化性能合格是液壓工作的關(guān)鍵點(diǎn)。

以月為周期化驗(yàn)液壓油的理化性能，能夠隨時(shí)掌握液壓系統(tǒng)的運(yùn)行情況，所有的化驗(yàn)指標(biāo)必須在定修前返回，防止檢修后液壓油出現(xiàn)問題，造成連鑄機(jī)生產(chǎn)中斷的情況發(fā)生。

液壓油乳化是液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的一大類原因，主要原因是液壓油中混入水，所以要對液壓油的儲存、搬運(yùn)、加入進(jìn)行嚴(yán)格管理，防止混入水，也防止混入其他雜質(zhì)，造成液壓油指標(biāo)超標(biāo)。

某公司連鑄機(jī)的結(jié)晶器振動(dòng)液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)內(nèi)水來源，只有液壓站冷卻水和液壓缸吸入水。由于液壓站冷卻水是由板式換熱器進(jìn)行冷卻，嚴(yán)格控制板式換熱器的更換周期，防止換熱器內(nèi)密封損壞和換熱片蝕穿使冷卻水進(jìn)入液壓油的情況發(fā)生；結(jié)晶器振動(dòng)的液壓缸是間隙式液壓缸，振動(dòng)位置液壓缸密封易于磨損，同時(shí)端蓋密封容易出現(xiàn)輕微漏油現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)上述異常，立刻組織更換，防止此問題衍生其他災(zāi)害。

以周為周期肉眼觀察液壓油狀態(tài)，可以非常直觀的發(fā)現(xiàn)液壓油乳化的現(xiàn)象，可以有效的防止兩個(gè)化驗(yàn)周期期間突發(fā)故障。

由于某公司連鑄機(jī)的結(jié)晶器振動(dòng)伺服閥安裝在液壓缸上，外部就是高溫、強(qiáng)腐蝕性的蒸汽，容易損壞伺服閥、液壓閥的固定螺栓，使得振動(dòng)功能喪失，所以必須增加有效的蒸汽隔離措施，增加防護(hù)罩并進(jìn)行密封，用壓縮空氣保證防護(hù)罩內(nèi)的正壓，防止密封出現(xiàn)小問題是蒸汽進(jìn)入腐蝕內(nèi)部液壓設(shè)備。

（2）控制系統(tǒng)功能技術(shù)措施。某公司的結(jié)晶器振動(dòng)系統(tǒng)是以液壓缸上傳感器為中心進(jìn)行控制，當(dāng)控制模塊出現(xiàn)問題時(shí)就會出現(xiàn)控制異常，振動(dòng)停止現(xiàn)象，使得生產(chǎn)中斷。定期對接線端子進(jìn)行檢查緊固、吹掃是非常有效的一個(gè)措施。

傳感器放置于現(xiàn)場，可以提高控制精度，但是也帶來了一系列問題，現(xiàn)場溫度過高，傳感器的工作溫度是50℃，實(shí)際現(xiàn)場的溫度是70℃，現(xiàn)場增加冷卻措施，防止傳感器溫度過高，出現(xiàn)測量異常。

為防止中修后，傳感器損壞的情況發(fā)生，即使沒有檢修項(xiàng)目，也要求將振動(dòng)傳感器拆除，放置于溫暖干燥位置，檢修后安裝。避免蒸汽冷凝后，微小水珠凝結(jié)于傳感器內(nèi)部芯片板上，使得傳感器性能下降甚至損壞。

3.1.2 結(jié)晶器振動(dòng)設(shè)備精度技術(shù)措施

如果說結(jié)晶器的功能是鑄機(jī)生產(chǎn)的保證，那么精度就是鑄機(jī)生產(chǎn)合格產(chǎn)品的必備條件。

結(jié)晶器振動(dòng)設(shè)備的精度是由機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)共同保證的，液壓系統(tǒng)已經(jīng)在3.1.1中描述清楚，在此就不再贅述。

（1）控制系統(tǒng)精度技術(shù)措施?？刂葡到y(tǒng)每次更換后需要進(jìn)行“零位標(biāo)定”，標(biāo)定塊必須干凈，標(biāo)定位置固定且沒有雜物，保證在標(biāo)定時(shí)的位置水平一致。

（2）機(jī)械系統(tǒng)精度技術(shù)措施。機(jī)械系統(tǒng)控制結(jié)晶器振動(dòng)設(shè)備沿鑄坯方向的偏擺，通過滾動(dòng)單元進(jìn)行控制，滾動(dòng)單元又分為不可調(diào)整的固定式滾動(dòng)單元和可調(diào)的活動(dòng)式滾動(dòng)單元，每臺結(jié)晶器振動(dòng)設(shè)備上安裝四個(gè)固定式和四個(gè)活動(dòng)式滾動(dòng)單元。

滾動(dòng)單元中的滾動(dòng)體兩個(gè)工作面是球形，保證不論怎么移動(dòng)兩個(gè)導(dǎo)向板的間距固定，從而保證振動(dòng)的偏擺趨向于零。

實(shí)際生產(chǎn)中會出現(xiàn)沿鑄坯方向偏擺過大的情況，也就是說滾動(dòng)體或者導(dǎo)向板存在一定磨損，需要對活動(dòng)式滾動(dòng)單元進(jìn)行調(diào)整，保證偏擺滿足工藝要求，此時(shí)就直接將調(diào)整板下壓，通過機(jī)械緊固方式，縮小兩個(gè)導(dǎo)向板之間的距離，保證滾動(dòng)體在工作時(shí)兩導(dǎo)向板間距不變。

調(diào)整后仍然存在偏擺過大的情況，說明滾動(dòng)單元磨損嚴(yán)重且不規(guī)則，需要更換滾動(dòng)單元。如果時(shí)間緊張，可以通過更改結(jié)晶器振動(dòng)標(biāo)定值的方式進(jìn)行重新標(biāo)定，使工作位讓開滾動(dòng)體和導(dǎo)向板前期磨損部位，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的合格運(yùn)行。

滾動(dòng)單元中的滾動(dòng)體是被皮囊包裹的，按照要求將皮囊內(nèi)注滿干油，減少滾動(dòng)體的磨損。

通過以上措施，結(jié)晶器振動(dòng)設(shè)備的偏擺控制水平基本在0.2mm以內(nèi)，有效的保證了設(shè)備的精度。

3.2 扇形段設(shè)備的技術(shù)措施

連鑄機(jī)的扇形段是保證板坯質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備，板坯的中心偏析，中心裂、表面橫、縱裂、角裂都發(fā)生在此位置，同時(shí)也對板坯夾雜也存在很大影響。扇形段設(shè)備是由二次冷卻系統(tǒng)、扇形段驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、扇形段本體、扇形段冷卻系統(tǒng)組成，對設(shè)備功能精度都存在影響。

3.2.1 二次冷卻系統(tǒng)技術(shù)措施

扇形段的二次冷卻系統(tǒng)通過二冷水直接噴到板坯表面進(jìn)行板坯冷卻，二冷水水質(zhì)和噴嘴安裝直接影響冷卻效果。

（1）二冷水水質(zhì)控制。二冷水水質(zhì)直接影響噴淋效果，水質(zhì)含油量大、雜質(zhì)多，會直接造成噴嘴堵塞，使得二冷水出水不暢、偏流等等，直接影響板坯冷卻效果，使得板坯出現(xiàn)質(zhì)量問題。

控制連鑄機(jī)潤滑量，避免過潤滑現(xiàn)象；增加浮油處理設(shè)備；調(diào)整二冷水加藥配方等等，控制二冷水水質(zhì)，取得了很好的效果，處理后的二冷水水質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)。

（2）噴淋水管控制。離線修復(fù)時(shí)安裝噴嘴時(shí)必須嚴(yán)格按照圖紙要求安裝，固定管卡安裝兩個(gè)在線周期進(jìn)行更換，防止腐蝕損壞后噴嘴無法固定，無法達(dá)到規(guī)定的冷卻效果。

（3）二冷水管路控制。二冷水的特性決定了管路內(nèi)壁上必然會存在一定的附著物，此附著物在日常生產(chǎn)中會逐漸掉落，會對噴嘴造成一個(gè)長期的持續(xù)性的堵塞，并且治理的手段很少，由于二冷水的特性決定了無法采用化學(xué)試劑的方式進(jìn)行附著物的去除，只能通過物理沖洗的手段進(jìn)行處理。利用長時(shí)間檢修時(shí)間，對管路采用壓縮空氣吹掃，這樣能夠有效的去除管壁上的附著物。

扇形段在線時(shí)，需要利用生產(chǎn)間隙對噴嘴出水進(jìn)行檢查，對堵塞的噴嘴對應(yīng)型號進(jìn)行在線更換，保證噴嘴出水角度和出水量。

3.2.2 扇形段驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)措施

扇形段的驅(qū)動(dòng)會對澆鑄液位造成影響，引起液位波動(dòng)，導(dǎo)致夾雜卷渣發(fā)生。

扇形段是電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過萬向軸連接扇形段驅(qū)動(dòng)輥，進(jìn)行力的傳導(dǎo)，設(shè)計(jì)的萬向軸為齒式連接，由于二冷室充滿腐蝕性蒸汽，對齒腐蝕嚴(yán)重，同時(shí)此結(jié)構(gòu)對連接齒的磨損嚴(yán)重，容易造成萬向軸連接松動(dòng)掉落。改造萬向軸連接結(jié)構(gòu)，將齒式連接改造成端面鍵式連接，同時(shí)預(yù)留空間進(jìn)行磨損補(bǔ)償，延長使用壽命。

生產(chǎn)過程中時(shí)而出現(xiàn)滯坯現(xiàn)象，這回直接影響板坯質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會造成設(shè)備的惡性事故，生產(chǎn)中斷，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)連鑄機(jī)拉坯力不足，安全系數(shù)過低，只有0.92，為解決此問題在扇形段水平段位置增加驅(qū)動(dòng)裝置，提高拉坯力和安全系數(shù)。

跟蹤發(fā)現(xiàn)部分扇形段的驅(qū)動(dòng)輥軸承座有撞擊損壞現(xiàn)象，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)會出現(xiàn)軸承損壞嚴(yán)重的造成板坯劃傷和異物壓入發(fā)生。分析和現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，板坯跟蹤不準(zhǔn)就有很大幾率造成此種情況，定期檢查編碼器狀態(tài)，更換損壞的編碼器，保證板坯跟蹤準(zhǔn)確，有效避免了尾坯撞擊驅(qū)動(dòng)輥軸承座的情況發(fā)生。

通過以上措施解決了拉坯力不足引起滯坯、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)造成液位波動(dòng)、影響板坯質(zhì)量等問題，板坯跟蹤有效率達(dá)到100%。

3.2.3 液壓系統(tǒng)技術(shù)措施

液壓系統(tǒng)是板坯成型的動(dòng)力系統(tǒng)，直接關(guān)系到板坯質(zhì)量。定期校核液壓系統(tǒng)壓力，測量系統(tǒng)偏差是日常工作中的重中之重，以月為單位，以三個(gè)月為周期進(jìn)行檢查，保證各壓力符合工藝生產(chǎn)要求，同時(shí)針對油品的管控措施按照三個(gè)月一化驗(yàn)進(jìn)行品質(zhì)管理控制，日常操作過程中要按照液壓系統(tǒng)的檢修標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管控，防止日常維護(hù)時(shí)污染液壓系統(tǒng)。

3.2.4 控制系統(tǒng)技術(shù)措施

扇形段的位置傳感器控制著輥縫大小，直接影響板坯的內(nèi)部質(zhì)量，但是長時(shí)間使用后，傳感器的性能會下降，造成扇形段的輥縫一直小范圍波動(dòng)，這就會直接影響液位波動(dòng)，使得液位無規(guī)律的波動(dòng)。所以每周必須檢查扇形段傳感器波動(dòng)值，更換波動(dòng)大的傳感器，保證傳感器在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。

扇形段跟蹤系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接關(guān)系到板坯的精確定位，二級系統(tǒng)的質(zhì)量判定。跟蹤系統(tǒng)的影響因素很多，扇形段編碼器的精度在長時(shí)間使用后會下降，但是此時(shí)系統(tǒng)不會報(bào)警，這就要求維護(hù)人員多關(guān)注扇形段編碼器的速度反饋，及時(shí)更換反饋不好的編碼器。同時(shí)扇形段電機(jī)的給定速度略高于鑄機(jī)的澆鑄速度，負(fù)載正常時(shí)跟蹤無異常，但是在負(fù)載偏低的情況下，電機(jī)的速度會大于澆鑄速度，這就造成跟蹤超前，并且累積誤差越來越大，出現(xiàn)判級錯(cuò)誤等問題，必須保證電機(jī)和減速機(jī)間的聯(lián)軸器正常才能保證負(fù)載，保證跟蹤效果，周期的點(diǎn)檢并且拆開檢查是必不可少的。

3.2.5 扇形段本體技術(shù)措施

扇形段非周期下線是功能精度管理的重要管控點(diǎn)，比如漏水、液壓缸漏油、軸承損壞、輥?zhàn)訑嗔训鹊取Ｓ捎谠斐蛇@些結(jié)果的因素很多，所以只能通過線下標(biāo)準(zhǔn)化修復(fù)進(jìn)行保證。比如軸承配對使用；堆焊和報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；修復(fù)檢驗(yàn)增加探傷工序；修復(fù)棍子配對使用，改造分節(jié)輥連接水套；將旋轉(zhuǎn)接頭安裝底座改造成在線可拆卸型等等，這樣提高扇形段在線壽命，保證其在線使用時(shí)精度功能可靠，是扇形段功能精度管理的思路。

某公司針對運(yùn)行期間出現(xiàn)的扇形段問題，制定了相應(yīng)的措施，扇形段周期更換比例大幅增加。

4 結(jié)論

某公司連鑄機(jī)功能精度通過制度、人員、技術(shù)等三方面工作，指標(biāo)有了飛速提升，結(jié)晶器振動(dòng)設(shè)備偏擺合格率達(dá)到100%，扇形段輥縫精度從最初85.04%提高到97.56%，對弧精度穩(wěn)定到99.2%以上，為板坯質(zhì)量提升提供了堅(jiān)實(shí)的設(shè)備保障。

連鑄機(jī)功能精度的管理是一個(gè)長期的工作，是一個(gè)堅(jiān)持不懈的工作，也是連鑄人工作的重點(diǎn)。