3号连铸机0#段与1#段接弧问题分析与处理

李鹏 骈常顺

摘 要：宝钢股份3号连铸机0#段与1#段出现接弧超过精度要求的现象。文章主要结合生产工艺要求，针对该问题进行了系统研究，介绍了分析过程和精度恢复的经验。

关键词：连铸机；扇形段；对弧精度

中图分类号：TF341.6 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）18-0095-02

宝钢股份3号连铸机主要生产管线钢、结构钢、船板、军工钢、核电钢等内在质量要求高的钢种，因此对设备的各项功能精度要求也相比其他连铸机高。本文主要解决0#段与1#段的对弧精度问题。

1 原因分析

1.1 背景

从2012年12月份开始，在更换5ST、6ST两个流的0#段后进行与1#段的对弧过程中发现接弧与标准都存在较大偏差。标准对弧精度要在0.5 mm以内，但现场测出的数据已经远远超过标准值，5ST东、西两侧达到了1.5 mm以上，6ST东、西两侧达到了2.0 mm以上。为了保证精度、维持正常生产，暂时采取了在耳轴座内弧侧（图1左侧为内弧侧右侧为外弧侧）增加垫片，利用杠杆原理将整个0#段末端辊子抬高的方法保证对弧精度。

既然内弧侧增加垫片可以保证精度，依此分析原因有二：0#段末端辊子向外弧方向偏移；1#段入口处下辊偏高。

1.2 0#段末端辊子向外弧方向偏移

①0#段因为自身重力原因会有一定的向外弧侧倾斜的趋势，从而导致0#段向外弧方向偏移（0#段与1#段的接弧形式如图2所示，上半部分为0#段下为1#段）。

②上耳轴座向内弧侧方向发生位移同样可以引起0#段末端辊子向外弧方向偏移。至于上耳轴座为什么会向内弧侧发生位移，从理论上分析有两个原因：原因一，0#段自重导致上耳轴座内弧侧受到向铸流方向（内弧方向为铸流方向）的力，因此理论上上耳轴座有往内弧侧发生位移的趋势；原因二，铸流方向即拉坯方向，板坯受到所有驱动辊的向铸流方向的拉坯力作用，因此上耳轴座在力的作用下，也有向铸流方向发生位移的趋势。

③耳轴座内弧侧磨损量大。上耳轴座内弧侧与耳轴因长时间接触，理论上有逐渐磨损的趋势。耳轴如果处在磨损过大的耳轴座内同样可以使得0#段向外弧方向偏移。

④耳轴磨损量大。上耳轴因为与耳轴座长时间接触，理论上也可能产生磨损。耳轴磨损量大同样会使得0#段向外弧方向偏移。

1.3 1#段入口处下辊偏高

①1#段入口处的紧固力是依靠两个蝶形弹簧箱以及销子的力来获得的。该处的弹簧箱自投产以来从来没有进行更换过，从理论上讲存在紧固力减少的可能性。如果该处的紧固力减小，1#段在自身重力的作用下会有向下倾翻的趋势，导致1#段入口处辊子高于0#段的末端辊子，从而引起0#段接弧数据变大。

但实际中通过利用塞尺进行缝隙检测的方法，并没有发现1#段与底座之间存在缝隙的情况发生，所以通过这种方法排除了弹簧箱坏导致紧固力不足的情况。

②1#段香蕉座在1#段自身重力的作用下被拉长，导致1#段入口辊子抬高。但经现场勘察，1#段附近的香蕉座无明显被拉长的痕迹，所以排除了香蕉座变形的可能。

1.4 原因总结

综合以上对两种可能原因的分析来看，原因一“0#段末端辊子向外弧方向偏移”的可能性最大。而造成0#段末端辊子向外弧方向偏移排除自重原因无法控制外，主要是“上耳轴座向内弧侧方向发生位移”、“上耳轴座内弧侧磨损量过大”或者“上耳轴磨损量过大”所造成的。

2 处理流程

2.1 检验上耳轴的磨损量

采用随机抽样的方法，抽取了十个耳轴进行直径测量与标准值进行比较，结果如图3所示。

耳轴制作的技术要求为：标准值与实际值相差“±0.5mm”。

而随机抽样数据显示，所有耳轴均符合技术要求。所以排除“上耳轴磨损量大”的原因。

2.2 检验上耳轴座内弧侧磨损量过大

首先从外观进行直观判断，对现场两个流共4个上耳轴座进行实际目测观察发现，磨损情况良好，实际耳轴座情况如图4所示。

其次检验了整个耳轴座的磨损情况，采用的方法是：制作跟耳轴技术要求相同的量棒（直径a）放于耳轴座中，然后用塞尺分别测出量棒与内弧侧耳轴座间隙（b）以及外弧侧耳轴座间隙（c），然后将a、b、c之和与耳轴座制作技术要求进行比对，发现两者之差均在0.5 mm以内，所以间接否定了上耳轴座内弧侧磨损量大的原因。

综合以上两点可以排除上耳轴座内弧侧磨损量过大的原因。

2.3 检验上耳轴座向内弧侧方向发生位移

首先利用排除法，以上两个原因均已排除，理论上剩下的这个原因可能性极大。

其次运用精度检测公司专业的激光检测仪等先进仪器对两个流的耳轴位移情况进行专业检测。模拟数据结果显示4个耳轴座均有不同程度的偏移，符合先前的预期。

3 精度恢复

为了更好、更快、更有效的恢复精度要求，消除长期通过增加垫片来保证精度的现状，恢复精度前做了两项很重要的工作。

①根据图纸对耳轴座相关数据进行了几何计算，从理论上计算出了耳轴座的水平位移量与斜楔块垂直位移量的相对位移关系。

②结合增加垫片后的对弧实绩数值对理论计算值进行了修订。

根据修订后的数值对耳轴座进行了精细化调整，重新进行了对弧检测，两个流0#段与1#段的接弧数据完全符合精度要求。从而彻底解决了0#段与1#段的接弧问题。调整耳轴座后检测的接弧数据如表1所示。

4 结 语

通过对宝钢3号连铸机发生的0#段与1#段接弧问题的详细分析，找出了接弧问题发生的根本原因。通过对根本原因的进一步分析，找出了其中的深层次决定性因素；通过严密的理论计算与实绩结合，进而彻底解决了0#段与1#段的接弧问题，解决了长期需要增加垫片来保证对弧精度的现状，确保了生产的稳定运行，对提高3号机的连铸坯生产质量作出了应有的贡献。

参考文献：

[1] 刘连队，吴明月.板坯角部横裂纹原因分析与解决[J].天津冶金，2012，（6）：19-20.

[2] 吕同军，徐文海，李克明.板坯连铸机振动台故障分析与改进[J].莱钢科技，2012，（1）：44-45.

[3] 王洪兴.降低板坯角部裂纹生产实践[J].炼钢，2012，（2）：24-28.