板坯连铸机引锭杆下沉故障的诊断与分析

石加联 黄宝新

（1辽宁科技大学机械工程与自动化学院，鞍山 114051；2鞍山钢铁集团公司第一炼钢厂鞍山 114021）

板坯连铸机引锭杆下沉故障的诊断与分析

石加联1黄宝新2

（1辽宁科技大学机械工程与自动化学院，鞍山 114051；2鞍山钢铁集团公司第一炼钢厂鞍山 114021）

某炼钢厂板坯连铸机上使用修复的引锭杆出现下沉，严重影响着生产稳定。通过对引锭杆下沉故障的现场诊断及故障分析，从引锭杆设计、修复质量等方面找到了其下沉故障的影响因素，提出了三条改进措施。改进后引锭杆寿命比原来提高了一倍，每年节约维修费用13.75万元。

板坯连铸机 引锭杆 下沉 H型链节 故障 改进

1 前言

板坯连铸机上的引锭杆主要起到引锭与拉坯作用。引锭杆安全可靠地装入并通过结晶器，以及在引锭杆的装入和存放过程中能够连续迅速完成动作，这将对提高板坯连铸作业率起到决定作用，也是目前的主要研究课题之一。某炼钢厂使用修复过的引锭杆运行过程中出现下沉故障，严重地影响着生产稳定，存在着很大的安全隐患。通过实地考察，对引锭杆下沉故障进行诊断，并做出分析，提出改进措施，解决了长期困扰现场的实际问题，提高了引锭杆的使用寿命。

2 引锭杆工作原理

引锭杆头输送到结晶器上口未脱离引锭杆车时，扇形段19#、25#驱动辊压下，并夹持引锭杆移动，当引锭头在距结晶器上口450 mm时停止，31#辊压下，封引锭头，开浇拉坯。驱动辊陆续压下抬起。最后引锭杆由提升装置将引锭杆与坯子脱离并回装到引锭杆车上[1]。见图1。

图1 引锭杆工作原理

3 引锭杆下沉故障的现场诊断

某炼钢厂穿引锭杆不走，经逆送重新穿引锭杆成功。之后穿引锭杆不走，抬驱动辊穿引锭杆成功，同时扇形1段驱动辊存在漏水现象。在更换扇形1段，下线解体后发现驱动辊断裂，定修时又发现上驱动辊有轻微磨平迹象，但辊子仍然转动，继续供用。此外，还发现穿引锭杆时扇形段振动、驱动减速机地脚螺栓曾松动等现象。期间使用经修复的引锭杆出现下沉问题，每个浇次约下沉6～8次，造成液面下沉，给操作带来不利因素，容易引起漏钢的重大事故，严重地影响生产的稳定。

扇形段驱动同步运行可靠，在进行了0.5%的微量调整后，引锭杆仍然产生下沉现象。进一步检查现场，发现引锭杆的H型链节的下面存在严重压溃现象，表面出现深约4 mm的凹坑，侧面有5 mm卷边。通过采取对凹坑进行补焊和对卷边处气割的措施现场处理，引锭杆下沉问题仍然存在。更换新引锭杆，新引锭杆上线使用后仍然存在下滑问题，但下滑范围改为全厂记数2 m以内（未换前为7 m，每次下沉6～7次），每浇次下滑6次左右，检查发现扇形1段和扇形2段连接轴螺栓和键存在不同程度的松动问题，经定修对此进行处理后，引锭杆下滑现象消失。

4 引锭杆下沉故障的分析

引锭杆由引锭头和引锭链节等组成，起到引锭、拉坯作用。当引锭杆尾部销轴达到卷扬机吊钩上限位置时，尾部销轴与引锭车输送链钩进行交替的过程中，控制系统一旦失灵或引锭杆车的输送链条突然断裂，引锭杆都将下落，造成重大安全事故[2]。

根据对现场引锭杆下沉故障的诊断，多项因素发展到一定程度后都会造成最终的故障及事故，如图2。其主要影响因素有系统设计、引锭杆的使用修复以及设备检修维护等。

4.1 系统设计问题

见图3。通过图3分析得知，引锭杆的H型链节单边受压接触线长度为52 mm，未能充分利用引锭杆和辊子的结构来提高接触线长度，导致局部受压，压应力过大，H型链节的单边表面压馈。

4.2 引锭杆修复质量问题

一条新品引锭杆价格28万元，由于其造价高，现场大多对使用过的引锭杆进行修复使用，修复的价格9万元，这样能最大程度地降低成本，节省开支。而引锭杆设计硬度为HB217—255，修复后的引锭杆经实际检测硬度HB203，没有达到设计硬度要求。

4.3 检修质量问题

通过调查跟踪，发现在检修过程中，检修人员为了方便检修，对生锈的键及键槽进行修磨后再进行装配，使用过程中由于力的作用，使键与键槽发生了相对运动。

5 解决方案与改进措施

5.1 提高备件质量

对与辊子接触的H型链节的一侧堆焊高硬度的合金材料，现硬度已达到HB280。同时加强备件出厂时的检查工作。

5.2 对引锭杆进行了局部改进

改进前引锭杆的H型链节单边受压接触线长度为52 mm，接触线长度较短，造成局部受载产生的压应力过大，致使H型链节的单边表面压馈。通过对引锭杆的H型链节进行局部改进，使受压接触线长度变为72 mm，则压应力减少为原来的72%。提高了接触强度。见图4所示。

5.3 加强检修质量与点检

对检修提出检修要求，不允许在检修时用角向磨光机对配合件进行除锈修磨，对键槽磨损处进行配键。同时细化点检标准，缩短点检周期，由专业点检员每天进行螺栓松动检查，三班维护每班检查一次。

5 结束语

针对现场炼钢连铸中引锭杆下沉故障进行了诊断，分析了造成引锭杆下沉故障的影响因素，提出了合理的解决方案与改进措施，经过现场实践，改进修改后的引锭杆寿命提高至原来的2倍。新品价格28万元，修复价格为9万元，新品修复三次报废。原每两年更换一次新品，每半年修复一次，共修复三次，则费用为28+3×9=55万元/两年；改进修改后的引锭杆每年修复一次，四年更换一条新品，则费用为3×9+28= 55万元/四年。对比每年节约的费用为27.5－13.75= 13.75万元/年，这极大地提高了引锭杆的使用寿命节省了开支，提高了企业的经济效益。只要现场切实加强设备管理、加强监督检查、及时跟踪分析故障，这样能有效的避免现场引锭杆下沉故障的产生。

[1]罗振才.炼钢机械［M］.北京：冶金机械出版社，2008.128-210.

[2]刘明延，李平，栾兴家，等.板坯连铸机（上册）［M］.北京：机械工业出版社，1990.607-633.

Diagnosis and Analysis on Dummy Bar Sink Failure at Slab Caster

Shi Jialian,Huang Baoxin

The production stability is seriously affected due to the sink problem for the repaired dummy bar at a slab caster of one steel-making plant.The affecting factors for dummy bar sink are figured out from the design, repair quality and other sides of the dummy bar by onsite diagnosis and failure analysis.Three improvement measures are proposed.After modification,the dummy bar lifetime doubles the original and 137,500 RMB maintenance expense is saved annually.

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（收稿 2009－10－20责编赵实鸣

石加联，男，毕业于辽宁科技大学机械工程与自动化学院，硕士，现在该学院任教，副教授。