方坯连铸机拉矫机冷却水系统改进

李怀野

摘 要：介绍了方坯连铸机拉矫机的作用，以及拉矫机在使用过程中存在的问题，进而提出的改进方式，提高了设备的使用寿命、使用性能，在实践中取得明显效果。

关键词：拉矫机 辊子轴承 冷却水 改造

中图分类号：TG233.6 文献标识码：A 文章编号：1672-8882（2014）10-124-01

一、引言

通化钢铁公司一钢轧厂共有两台方坯连铸机，分别称作3#机和4#机。两台连铸机生产线均为八机八流，分别生产120×120mm、150×150mm、160×160mm规格铸坯，每年生产铸坯240多万吨，是该厂重要的连铸生产设备。

拉矫机是连铸生产重要的设备，主要功能是夹持、拉动铸坯、弧形铸坯矫直、输送引锭杆、脱引锭等。该厂的4#连铸机是近两年建成投产的新生产线，这条生产线的拉矫机共有8台组成，采用的是无极变速电机带动三环减速机，2辊驱动 5辊连续矫直技术，其辊子及轴承均采用轴承座内冷却方式冷却，润滑方式为带卫星站的远程油气润滑方式，由北京钢铁设计研究总院设计。

二、故障原因分析

这条生产线投入使用一段时间后，其中的拉矫机设备出现了故障频发，导致在线掉流，更换频繁的问题，严重制约着生产的正常进行。通过对下线拉矫机统计，发现有90%是由于轴承损坏导致辊子磨损，无法正常工作而下线。打开损坏轴承座，发现大部分轴承内存有润滑油，已呈干焦形态，被高温辐射后失去润滑作用。用激光测温仪对生产中拉矫机轴承座进行测温，发现温度均在1000C度以上，可见拉矫机在生产中轴承座始终处于高温状态，内置的水冷却系统没有发挥作用。检查轴承座冷却水管路，发现很多管路被泥沙堵死，无法正常循环冷却，还有一部分管路虽未堵塞，但轴承座损坏轴承表面仍有烧灼痕迹。由此确定拉矫机冷却水管路设计不合理，导致管路冷却效果不理想和堵塞，无法达到充分冷却，带走轴承辐射热，致使轴承里润滑油干焦板结，轴承不能得到充分润滑而损坏，是拉矫机发生故障，频繁下线的主要原因。

三、改造和实施

以上分析表明，只要对拉矫机冷却水管路进行改造，保障轴承座轴承及时冷却散热，润滑油不因高温而板结，轴承就可以润滑充分，才能延长使用寿命，从而达到减少拉矫机故障，延长使用寿命，保障生产正常进行的目的。于是我们从设备的实际情况出发，结合拉矫机性能结构特点，对其冷却水管路重新设计改造。原冷却水管路循环冷却过程如图一a、b所示：

冷却水从被动辊端进水口进入后分成两路，一路从下被动辊轴承座1进入，从另一冷却5个被动辊轴承座；另一路从中间被动辊轴承座进入，冷却另外5个轴承座（4个主动辊轴承、一个中间被动辊轴承座）。两路冷却水最终交汇于主动辊下端，完成对拉矫机轴承座轴承的冷却。

（一）此軸承座冷却水管路配置有如下缺点：

1、硬管配置较多，造成急弯过多，不仅容易积聚水中杂质，冷却水也会产生沿程损失，出现压力不足的情况，且易生锈，不易更换。

2、所用管管径为G1/2//，流量不足，不能及时带走高温辐射产生的热量。

3、冷却水入口是被动辊端，出口是主动辊端，这样的冷却路线对非常重要的、承担动力源的主动辊很不利，一则冷却水在管路中循环一段后温度已经升高，至主动辊端冷却效果降低，二则拉矫机在线时硬管常发生泄露，会造成主动辊端冷却水不足或无水，主动端轴承寿命远远不如被动端轴承。实际工作中，如果被动端轴承损坏，拉矫机还可以运行1-2个月，如果主动端轴承损坏，生产无法正常进行，拉矫机必须下线维修。

（二）针对这些缺点，我对冷却水管路进行了如下改进：

1、鉴于我厂生产用冷却水水质不好，常有泥沙混入管中的现状，在拉矫机冷却水入口处加装一个精度高的SY4P-16 DN25型过滤器，确保冷却水水质，防止泥沙混入堵塞管路。

2、最大限度取消硬管，减少急弯，取而代之的是金属软管，这样最大限度减少冷却水沿程损失，提高水的压力，同时使冷却水流速加快，能迅速的带走轴承座及轴承因铸坯高温辐射产生的热量。

3、扩大管路为G1//管径，增大冷却水流量。

4、重新设计冷却水冷却路线。把轴承座主动端冷却水出口改成入口，轴承座被动端冷却水入口改成出口，保证主动端轴承充分冷却，防止因管路泄露造成冷却水量不足，导致主动端轴承寿命降低，拉矫机提早下线。

四、效果与效益

按照改进方案，我们对4#连铸机八流拉矫机进行了改造，轴承座冷却水水质有了明显的改善，压力、流量增大，对轴承的冷却十分充分，达到了非常好的冷却效果，使轴承座内轴承处于生产状态时的温度降至非常低的范围内。用激光测温仪对工作中拉矫机轴承座测温，温度均在30-420C之间，此温度低于设计所设定的温度，保证轴承及润滑油处于一个非常理想的环境中运行，大大延长了使用寿命。拉矫机故障减少，运行寿命提高，原本1-2个月更换一台，改进后4-5月更换一台，有的可以运行1年以上，保证了连铸生产的正常进行。同时降低了设备维护工人的劳动强度，提高了设备运行效率。改进前每年修复拉矫机需消耗150套左右轴承，改进后每年消耗轴承在100套之内，直接经济效益达18000多元，设备维护成本大大降低。

五、结论

通过对一钢轧厂4#连铸机拉矫机水冷却系统的改进，可以得出这样的结论：炼钢系统设备维护的关键点在于解决好“油”的问题和“水”的问题，只要保证有充分的润滑和及时的冷却降温，机械设备基本上可以顺畅的运行，故障率会大幅降低，满足炼钢生产的需要。