廖勉東　胡明　余游
（廣東韶鋼松山股份有限公司煉鋼廠）

　　摘　要：通過對(duì)小方坯連鑄機(jī)二冷導(dǎo)向段的改進(jìn)，顯著提高導(dǎo)向段的使用壽命和長(zhǎng)期對(duì)弧精度，降低二冷段的檢修工作量。長(zhǎng)期對(duì)弧精度提高到0.5mm，導(dǎo)向段使用壽命由二個(gè)月提高到一年以上。
　　關(guān)鍵詞：方坯連鑄；二冷導(dǎo)向段；對(duì)弧精度
　　韶鋼煉鋼廠8號(hào)連鑄機(jī)是一臺(tái)8機(jī)8流R10m×170mm×170mm小方坯連鑄機(jī)。連鑄機(jī)采用氣水霧化冷卻、連續(xù)矯直的拉矯機(jī)和剛性引錠桿。2011年投產(chǎn)以來，連鑄機(jī)的二冷導(dǎo)向段存在三個(gè)問題：一是對(duì)弧精度下降快；二是送引錠時(shí)引錠桿走偏，引錠頭進(jìn)入結(jié)晶器困難；三是正常澆鑄時(shí)，鑄坯在二冷導(dǎo)向段容易偏離導(dǎo)向輥輥面，鑄坯壓在輪緣上，產(chǎn)生壓痕。這三個(gè)問題給連鑄機(jī)的順行、鑄坯表面質(zhì)量和二冷導(dǎo)向段的維護(hù)帶來一定的挑戰(zhàn)。特別是在生產(chǎn)特鋼時(shí)，對(duì)連鑄機(jī)的精度提出了更為嚴(yán)格的要求，然而，每當(dāng)連鑄機(jī)恢復(fù)對(duì)弧精度一周后，其弧線就發(fā)生顯著劣化。
　　1　原因分析
　　原設(shè)計(jì)的二冷導(dǎo)向段每流由4個(gè)帶獨(dú)立底座的導(dǎo)向輥裝配組成，如圖1所示，通過安裝調(diào)整，輥?zhàn)友b配布置在半徑為10m的一段弧上，用于支承帶液芯的連鑄坯。由于小方坯連鑄機(jī)工藝穩(wěn)定性較差，漏鋼等惡性工藝事故常有發(fā)生，加上二冷導(dǎo)向段處于高溫、蒸汽、水、氧化鐵皮等組成的惡劣環(huán)境中，對(duì)二冷導(dǎo)向段的輥?zhàn)友b配結(jié)構(gòu)形成嚴(yán)峻的考驗(yàn)，因此輥?zhàn)友b配的結(jié)構(gòu)一般均設(shè)計(jì)成相對(duì)簡(jiǎn)單的“軸套—軸”的裝配結(jié)構(gòu)，以便快速處理生產(chǎn)事故。如圖1所示，導(dǎo)向段輥?zhàn)友b配的轉(zhuǎn)動(dòng)部分采用“軸套—軸”的裝配結(jié)構(gòu)，由于是滑動(dòng)摩擦，輥?zhàn)?轉(zhuǎn)動(dòng)阻力很大，又是在惡劣的環(huán)境下使用，造成輥?zhàn)?、軸套2、定位軸套4和軸3快速磨損。輥?zhàn)?、軸套2和軸3的磨損，使輥?zhàn)?的中心線下沉，造成連鑄機(jī)外弧線精度劣化嚴(yán)重。如果軸套2選用銅質(zhì)材料，軸套2在滿負(fù)荷生產(chǎn)的條件下，一周后磨損量可達(dá)3mm。由于輥?zhàn)?的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力大，輥?zhàn)?的外徑磨損也很嚴(yán)重，平均2個(gè)月就需要更換輥?zhàn)?和軸3，以保證連鑄機(jī)的弧線精度和輥?zhàn)?轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性。

　　定位軸套4和軸套2在給鑄坯導(dǎo)向過程中，也承受較大的軸向力，磨損后的軸套2、定位軸套4與底座5之間產(chǎn)生較大的軸向間隙。這種較大的軸向偏移量造成4個(gè)導(dǎo)向段輥?zhàn)友b配在鑄流方向的對(duì)中性很差，因此對(duì)鑄坯和引錠桿的導(dǎo)向性自然也很差，導(dǎo)致鑄坯和引錠桿走偏：一是出現(xiàn)鑄坯跑偏，鑄坯壓在輪緣上，使鑄坯產(chǎn)生壓痕；二是送引錠時(shí)，引錠桿出現(xiàn)跑偏，無法將引錠桿送至結(jié)晶器，甚至導(dǎo)致引錠頭撞向底座5，造成底座5地腳螺栓斷裂，連鑄機(jī)停澆的惡性事故。
　　2　改進(jìn)措施
　　2.1導(dǎo)向段輥?zhàn)友b配對(duì)弧精度的改進(jìn)
　　為了改進(jìn)現(xiàn)有二冷導(dǎo)向段輥?zhàn)友b配存在對(duì)弧精度下降快、調(diào)整困難、對(duì)鑄坯和引錠桿導(dǎo)向性差的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種新的導(dǎo)向段輥?zhàn)友b配，如圖2所示。改進(jìn)后的導(dǎo)向段輥?zhàn)友b配仍由轉(zhuǎn)動(dòng)和支承兩部分組成。轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括輥?zhàn)?、軸6、滾動(dòng)軸承3、端蓋2等組成，原來的銅質(zhì)軸套改為一對(duì)滾動(dòng)軸承3，在軸6內(nèi)設(shè)有潤(rùn)滑油通道9和冷卻水通道10，輥?zhàn)?的下部設(shè)有儲(chǔ)水槽，通過氟橡膠材質(zhì)的密封圈4把輥?zhàn)臃指舫衫鋮s水腔和潤(rùn)滑油腔。支承部分的軸6改成方形，底座5也改成方形開口，這樣軸6和底座5接觸的部位由圓弧接觸變成平面接觸。

　　在軸6的出水口向鑄坯與輥?zhàn)?的接觸面方向噴水，反濺回來的水又對(duì)滾動(dòng)軸承3進(jìn)行冷卻，這樣就保證了輥?zhàn)?表面、滾動(dòng)軸承3兩個(gè)關(guān)鍵部位能夠保持較低的工作溫度。通過對(duì)滾動(dòng)軸承3增加潤(rùn)滑和噴淋式冷卻結(jié)構(gòu)11，確保了滾動(dòng)軸承3優(yōu)良的工作環(huán)境，有效降低了輥?zhàn)友b配的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，Z大限度地降低滾動(dòng)軸承3的磨損。由于保證了滾動(dòng)軸承3良好的潤(rùn)滑和冷卻，導(dǎo)向段輥?zhàn)友b配的阻力小，轉(zhuǎn)動(dòng)性得到改善。為了提高輥?zhàn)?的耐磨性，在輥?zhàn)?外徑堆焊了5mm厚的不銹鋼。
　　上述通過對(duì)銅材質(zhì)的軸套改為滾動(dòng)軸承3、輥?zhàn)?外徑堆焊不銹鋼、滾動(dòng)軸承3增加潤(rùn)滑系統(tǒng)、獨(dú)特的冷卻結(jié)構(gòu)對(duì)滾動(dòng)軸承3和輥?zhàn)?的良好冷卻等措施Z大限度地減小了滾動(dòng)軸承3和輥?zhàn)?外徑的磨損，保證對(duì)弧精度可以在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)只有極小的變化。
　　通過一段時(shí)間的運(yùn)行，對(duì)弧精度發(fā)生變化時(shí)，通過在底座5與軸6接觸面上加減調(diào)整墊片7，可以方便地調(diào)整導(dǎo)向段輥?zhàn)友b配的高度，從而實(shí)現(xiàn)連鑄機(jī)弧線精度的快速調(diào)整。
　　2.2導(dǎo)向段輥?zhàn)友b配對(duì)鑄坯和引錠桿導(dǎo)向性能的改進(jìn)
　　通過將導(dǎo)向段輥?zhàn)友b配的銅材質(zhì)的軸套改為滾動(dòng)軸承，由于滾動(dòng)軸承磨損很小，因此導(dǎo)向段輥?zhàn)友b配的軸向竄動(dòng)很小，對(duì)中性顯著提高，使其對(duì)鑄坯和引錠桿的導(dǎo)向性大幅提升。為了進(jìn)一步減小因引錠桿變形和鑄坯冷卻不均勻造成的鑄坯走偏問題，在導(dǎo)向段輥?zhàn)友b配的入口增加一對(duì)側(cè)導(dǎo)輥裝配，如圖3所示。

　　通過側(cè)導(dǎo)輥裝配的引導(dǎo)作用，鑄坯和引錠桿均得到了良好的引導(dǎo)，徹底地解決了鑄坯跑偏至導(dǎo)向輥輪緣而產(chǎn)生壓痕和引錠桿走偏送不到結(jié)晶器的問題。
　　3　結(jié)論
　　設(shè)備改進(jìn)后經(jīng)過一年的運(yùn)行，表1是煉鋼廠8號(hào)連鑄機(jī)二冷導(dǎo)向段導(dǎo)向輥改進(jìn)前后設(shè)備運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前上述二冷導(dǎo)向段的改進(jìn)成果已推廣至韶鋼其他小方坯連鑄機(jī)，共計(jì)23流，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，并申請(qǐng)了國(guó)家實(shí)用新型專利（專利名稱：連鑄機(jī)二冷導(dǎo)向段的輥?zhàn)友b配裝置，專利號(hào)：ZL201220693517.X）。

　?。?）改進(jìn)后的二冷導(dǎo)向段兩個(gè)月內(nèi)弧線精度可控制在小于0.5mm范圍內(nèi)，精度穩(wěn)定性極高，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。
　?。?）對(duì)弧調(diào)整由圖2中在軸6和底座5間增減調(diào)整墊片7實(shí)現(xiàn)，可操作性強(qiáng)，工作強(qiáng)度明顯降低。
　?。?）解決了鑄坯在二冷導(dǎo)向段走偏產(chǎn)生壓痕和引錠桿走偏問題。
　?。?）導(dǎo)向輥使用壽命由兩個(gè)月提高到一年以上，每流每年僅備件費(fèi)用可節(jié)約7.44萬元。
　?。?）大量節(jié)約檢修時(shí)間和人員，更換輥?zhàn)友b配按2人×1.5小時(shí)計(jì)算，全年可節(jié)約2×1.5×4×5=60人·小時(shí)/流。
　　（6）二冷導(dǎo)向段的改造通過幾次檢修就可以實(shí)現(xiàn)，極易實(shí)施，從現(xiàn)有設(shè)備的使用情況來看，如果大規(guī)模推廣，將取得非常可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

來源：《連鑄》2017, 42(1)