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摘要：扇形段是连铸工艺中的重要设备之一，是引导铸坯，并促使铸坯坯壳继续增长直至完全凝固的设备。其功能是抑制由于钢水静压力引起的铸坯鼓肚变形；在板坯凝固末端可实施大压下的功能，可有效减少中心偏析和疏松，并引导和夹送引锭杆，对钢坯质量起着关键性作用。通过对新钢连铸机扇形段存在的问题进行分析，进行相应的技术改进，提高产品质量、降低耗能、减轻工人维保强度，取得良好的经济效益。
关键词：扇形段；连铸机；轴承
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1前言
扇形段是连铸机的重要组成部分，分为弧形段、矫直段、水平段三种，是集机械、干油润滑、水冷系统于一体的关键设备。每个扇形段由自由辊和驱动辊两种辊子、上下框架、夹紧装置、驱动辊压下装置、喷嘴装配等构成。扇形段传动辊由电机、齿轮减速机、万向轴等构成。驱动装置通过万向轴穿过二冷室壁与驱动辊的中间法兰相连接。扇形段的框架都是大型的焊接件，在上下框架上分别安装着内弧和外弧侧的辊子。辊子的对中是在线下对中台上，利用样板检测再通过调整轴承座的垫片来实现。在上下框架上，还安装着各种冷却水配管、液压配管、压缩空气和润滑配管。在上框架上安装有一对可升降的传动辊液压缸，另外还有四个夹紧液压缸，整个扇形段通过螺栓和圆柱销固定在香蕉底座或基础框架上，同时还装有可以快速换装的水座。随着生产节奏的加快，连铸浇筑速度的提升，加上扇形段工况环境恶劣，受高温、粉尘、潮湿等因素的影响，扇形段框架锈蚀严重，已严重影响了产品质量。
2扇形段存在问题分析
扇形段的好坏不但直接影响着连铸机能否正常生产，而且对铸坯质量高低也有重要影响，其主要作用是夹持、引导、冷却、铸坯。本文对扇形段故障的情况进行了分析，针对影响其在线使用寿命的因素制定了一系列解决方案，使其实现了预防性维修，继而使扇形段达到预期使用寿命。这项研究的进展除了对扇形段的应用有利，也是现代化宽板坯连铸机生产的根本需求。
连铸机自投产以来，由于连铸机扇形段最初设计存在一定的缺陷，加上设备结构复杂，工况条件差，扇形段运行状况不甚理想，经常出现各种各样的故障，严重影响了连铸生产节奏，造成一些经济损失。通过总结扇形段常出现的故障，对现有问题进行综合分析，主要存在以下几个方面的问题：
2.1扇形段辊子
扇形段辊子组成的流道是铸坯的通道，主要用来支承、导向、拉矫铸坯。辊子在使用过程中出现弯曲、磨损、断裂等缺陷后，辊子出现不转动或转动不灵活，而且容易引起相邻辊子不转，造成铸坯划痕，严重影响流道质量。影响流道质量的关键因素包括辊子、轴承、油缸等部件和扇形段开口度值，任何因素出现问题都将影响铸坯质量，从而缩短扇形段使用寿命，导致扇形段事故下线。辊子、轴变形弯曲，轴承破碎，造成备品备件极大的浪费。
2.2二冷水系统
二冷水主要用来冷却铸坯，二冷水经过各网管、喷水架及雾化喷嘴后直接喷射到铸坯表面，对铸坯进行强制冷却。如果二冷水系统、喷水架系统、扇形段喷嘴发生堵塞导致喷射水量不足等诸多原因，影响铸坯的冷却效果，对铸坯和设备造成严重影响，从而缩短扇形段使用寿命，导致扇形段事故下线，废品率升高。
2.3扇形段轴承
轴承是辊子装配的重要部件，它主要用来支承辊子，使其转动灵活。轴承一旦磨损或损坏，将导致扇形段开口度变化，在扇形段整备过程中，扇形段开口度通过调整辊缝值实现。开口度超差易造成铸坯表面裂纹、鼓肚等缺陷，是影响铸坯质量的关键参数之一。从而使流道弧度不符合生产工艺要求，必须更换扇形段。
3提高连铸扇形段使用寿命的途径分析
3.1对扇形段进行彻底清扫和洗净
对于损坏的扇形段应由专用吊具将其运送至扇形段维修区，在清洗台上进行清理、打扫。清洗台为一固定在基础上的型钢焊接结构，设有支承座、水和压缩空气配管系统。根据扇形段锈蚀、水垢污染情况，采用人工方式通过利用高压清洗泵对扇形段进行冲刷和清洗工作。应对分配器周围、辊子两端、支架之间、框架等部位进行彻底清除，对存在的氧化铁皮、油污、水垢应彻底清理干净，保证扇形段外表面平整，扇形段内部无凸起或松散的污点。
3.2改进冷却水系统
对净环和浊环水进行彻底净化，尽量减少润滑油进入浊环水，同时还要避免在线液压油管的泄漏和爆裂，避免液压油进入浊环水，从而减少水中悬浮物含量。在连铸泵房安装高性能过滤器，以减少大颗粒杂质进入各管路，防止管路堵塞，彻底达到改善水质条件，同时加强水处理设备的维护和检修，确保水处理设备的正常运行。
由于扇形段辊子轴承冷却效果不好，造成轴承座腔内温度较高，一方面会造成轴承过烧影响使用寿命，另一方面由于轴承座内部温度过高，造成轴承座内部的1尿基脂甚至发生炭化反应，堵塞轴承座进油咀，从而导致润滑油不能及时供油润滑；在改造过程中通过观察分析，由于拉钢生产过程中，扇形段内部铸坯在辊子两侧产生的氧化铁皮堆积在辊子轴承座附近，积渣挤入轴承座内，造成轴承座内不够清沽，从而影响轴承使用寿命，为此在辊子轴承座附近增加冲渣水，一方面可以冷却轴承温度，另一方面保证生产过程中产生的积渣能够及时清理干净，从而大大延长轴承使用寿命。
3.3提高扇形段轴承监控维护力度
扇形段轴承是辊子装配的重要部件，主要用来支承辊子，使其转动灵活。轴承一旦磨损或损坏，导致扇形段弧度、辊缝不符合生产工艺要求，必须更换扇形段。应加强轴承质量管理和重视日常维护，扇形段线上采用自动集中干油润滑，应每天检查干油通过分配器和各管路输送到各润滑点情况，改进干油系统的管路分布，合理调节分配器流量，尽量缩短供油路线，以减少干油沿程压力损失，提高扇形段干油进口末端压力。
3.4扇形段润滑改造针对扇形段辊子轴承存在的润滑不良问题，经过研究分析，发现原来轴承是选用单线干油集中润滑，由于单线干油集中润滑系统存在着明显缺点即主体设备的润滑点一旦出现堵塞，从而影响整套设备无法供油，并且单线集中润滑系统无法实现点对点供油操作监控。选用智能润滑方式不但能够实现进行点对点润滑，而且采用智能润滑系统还具有以下优点：
3.4.1采用智能润滑系统可以实现点对点供油，并且每组润滑点根据现场工况及使用频率分别可以调整供油量；
3.4.2采用智能润滑系统可以监控每组润滑点供油状况，并就现场所提供的实际流量进行反馈监控；
3.4.3采用智能润滑系统可以实现自动加油、自动供油；
操作人员根据上位机提供的反馈信息进行点检、检修，减少了现场润滑系统堵塞后的判断故障时间；
3.4.4采用智能润滑系统可以解决单线t油润滑系统的缺陷：即一组润滑点出现堵塞，不会影响其它组的润滑点，将润滑系统的堵塞影响降低到最低。
图1 改造前扇形段单线润滑原理简图
图2 改造后扇形段智能润滑原理图
结束语
通过对连铸机扇形段存在的问题进行升级优化改造，大大提高了设备使用寿命，缩短了修复等中间环节所占用的无效时间，提高了劳动效率，降低了员工的劳动强度，对改善产品质量增强市场竞争力提供了可靠保障。
参考文献：
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论文作者:唐昭
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第21期
论文发表时间:2019/5/6
标签：扇形论文; 辊子论文; 轴承论文; 系统论文; 使用寿命论文; 连铸机论文; 单线论文; 《建筑细部》2018年第21期论文;