坯连铸机

坯连铸机（通用11篇）

坯连铸机 篇1

引言

随着连铸圆坯产品质量的不断提高, 圆坯广泛地用于无缝钢管、环形零件的生产中。弧形圆坯连铸机是目前生产圆坯的主要机型。圆坯连铸机的活动段位于液压振动台下方、弧形段的最上端, 是圆坯连铸机的核心部件之一。

连铸圆坯的断面尺寸规格是确定连铸机型和功能的设计依据, 目前, 圆坯按照直径规格可以分为以下几种:小于Φ350 mm的小圆坯, Φ350~500 mm的大圆坯, 大于Φ500mm的超大截面圆坯。

连铸圆坯主要用于生产不同口径的无缝钢管, 圆坯穿管时要求坯料无表面、内部裂纹, 并且要防止大颗粒夹杂造成的钢管内表面缺陷。因此, 圆坯连铸机必须满足圆坯的质量要求。

1 弧形圆坯连铸机简介

弧形连铸机是世界各国应用最多的一种机型, 弧形连铸的工艺流程如图1所示, 弧形连铸机的结晶器、二次冷却段夹辊、拉坯矫直机等设备均布置在相同半径的1/4圆周弧形上。活动段即位于结晶器下方, 二次冷却区的最上段。

某钢厂的圆坯连铸机可生产断面为Φ500, 650, 800mm三种规格的圆坯, 现根据生产需求, 增加断面规格为Φ700 mm的圆坯, 本文以断面为Φ700mm的圆坯为例, 对其活动段的设计进行探讨。

1.盛钢桶;2.中间罐;3.结晶器;4.二次冷却区;5.振动装置;6.连铸坯;7.运送辊道;8.切割设备;9.拉坯矫直机

2 活动段结构设计

2.1 活动段设计输入参数

活动段的主要设计参数有连铸机的圆弧半径和活动段的圆坯尺寸。这2个参数是在连铸机设计时确定的, 本例中连铸机的圆弧半径为16500mm, 活动段的圆坯尺寸为Φ716mm。

2.2 活动段的设计要求及主要组成

活动段在功能上要满足以下设计要求:

1) 活动段工作环境恶劣, 需要检修及更换方便。

2) 活动段框架需要对圆坯进行很好的支撑, 防止圆坯变形。

3) 圆坯采用气-水冷却, 因此活动段框架需要设计水、气管路, 以保证圆坯的均匀冷却。

根据活动段的功能要求, 活动段在结构上主要由以下三部分组成:

1) 活动段框架;

2) 支撑导辊;

3) 冷却管路。

2.3 活动段结构设计

下面分别针对活动段的设计要求, 对框架进行相应的结构设计。图2所示为活动段框架的结构简图。

2.3.1 活动段框架结构设计

1) 如图2所示, 将活动段采取独立成套设计, 使得设备重量得到分解。图2的A详图中, 4个通孔处安装2个圆柱销, 然后与B详图中的轴头一起放置到连铸机固定框架的4个U型槽内, 这种结构使得活动段的吊装及更换非常方便。

2) 设计导辊支撑连铸坯, 使其不致变形。在圆坯长度方向上共布置了6组导辊进行支撑、导向, 每组导辊都位于圆坯直径方向上, 为了达到更好的支撑效果, 每组导辊在45°和90°方向上交替布置, 如图3, 4所示。活动段框架上需要设置导辊的安装位置, 如图2中的C和D详图分别为两个方向上的导辊安装平面。

3) 由于圆坯与其他种类连铸坯不同, 圆坯无角部的前期凝固, 而且没有鼓肚危险, 因此圆坯活动段在结构上主要是要保证圆坯的均匀冷却, 防止连铸坯产生椭圆物理变形和表面裂纹。因此活动段的主体框架采用方钢管焊接而成, 如图2所示, 框架本身就是冷却管路。

2.3.2 支撑导辊设计

为防止连铸坯通过活动段时产生变形, 导辊通常设计为V字形, 辊身为圆弧曲线, 在辊子最小直径处与圆坯的外表面相切。

因为导辊规格较小, 很难对导辊内部进行冷却, 只能依靠二冷水进行外冷, 所以活动段的导辊组件为易损件, 需要定期检修、更换, 为了增加互换性, 简化更换操作, 所有导辊装配结构均相同, 并且在结构上设计有较大范围的调整结构, 使得导辊的对弧更易操作。

3 活动段冷却管路设计

活动段的冷却管路共有两种:由于活动段处温度非常高, 所以除了对圆坯的冷却外, 还需要考虑活动段框架自身的冷却。

3.1 活动段框架冷却管路

图2中, 圆坯长度方向上的弧形方钢管内部通冷却水, 用于框架自身的冷却, 冷却水走向如图5所示。

3.2 二次冷却喷淋管路

为了保证圆坯的冷却效果和均匀程度, 圆坯连铸机上多采用气-水喷雾冷却, 气-水喷雾冷却可以使连铸坯产生的热应力更小, 减少裂纹, 生产出无缺陷的连铸坯。因此活动段上喷淋管路的设计对圆坯的二次冷却非常重要。

在圆坯直径方向的下层和中间布置两组环管分别用于上部和下部对圆坯的喷淋冷却。每组环管分为上、下两层, 上层环管通喷淋水, 下层通压缩空气, 如图2的E详图所示, 冷却水和压缩空气通入集管中, 在喷头处混合, 喷射出雾化后的雾滴, 对圆坯进行二次冷却。

活动段的喷淋布置在辊缝间隙内, 共布置7组喷淋装置, 冷却水和压缩空气通过环管输送至每个集管处, 喷嘴布置在集管上。喷嘴的布置与辊子的布置相同, 每组喷嘴在90°和45°方向上交替布置, 如图6, 7所示。

4 结束语

圆坯连铸机活动段的结构设计需要满足适应恶劣工作环境, 对圆坯进行支撑、导向, 设备冷却, 圆坯二次冷却等方面的功能需求。根据以上设计方法设计出的Φ700mm圆坯用活动段装置在钢厂已经成功投产, 满足了用户的生产需求。

摘要：以断面尺寸为Φ700mm的圆坯连铸机为例, 结合圆坯质量要求、设备功能、工作环境要求, 在结构设计、冷却管路设计几方面对圆坯连铸机活动段的设计进行了探讨及分析。

关键词：圆坯连铸机,活动段框架,支撑导辊,冷却管路,结构设计

参考文献

[1]孙束.圆坯连铸机结晶器设计探讨[J].安徽冶金, 2009, (1) :13—15.

[2]蔡开科, 程士富, 等.连续铸钢原理与工艺[M].北京:冶金工业出版社, 1999.

坯连铸机 篇2

（1.江西九江钢厂有限公司 炼钢厂，江西 九江；2.萍钢公司 技术中心，江西 萍乡）

摘要

分析了炼钢厂小方坯产生横裂的主要原因。通过采取相应措施，使方坯横裂水平降到较低水平。

关键词 小方坯

横裂

控制措施

CAUSES TO CC BILLET CROSS CRACKS AND COUNTER CONTROLLING MEASEURES

Li Yu-Jun1, Shao San-Ping1, Zou Jie-Zhong2

（1.The Steelmaking Plant of Jiujiang Iron&Steel company,Jiujiang ,China;2.Technical Center of

PX Steel,Co.Ltd,Pingxiang,China）

ABSTRACT

The main causes to the cross cracks on the surface of CC billet are discussed in the steelmaking plant of Jiujiang Iron & steel company.Counter measures have already been taken to reduce the rejected rate of the billet due to the cross cracks to a relatively lower level.KEY WORDS

CC billet cross cracks controlling measures

0 前言

江西九江钢厂有限公司（以下简称九钢）是萍钢公司2006年9月份兼并重组的股份制企业。三炼钢厂（原九钢炼钢厂）现有30t转炉两座，R6m 150×150三机三流小方坯连铸机两台，主要钢种为HRB335和HRB400，已形成年产100万吨钢生产能力。在九钢重组前后前两个月内，连铸坯横裂不断，最严重的一个月由于横裂导致的废品率高达4.5kg/t（废品率＝废品量/合格坯产量），成为制约炼钢厂连铸质量提高的主要问题之一。为此，三炼钢厂技术人员认真分析总结了连铸坯横裂产生的主要原因，并采取了一系列的预防控制措施，取得了显著效果。铸机主要技术参数

机型：全弧型 铸机半径： 6ｍ

主要生产断面： 150mm×150mm 中间罐公称容量： 12t 结晶器铜管长度：900mm 浇注方式：敞开浇注，加菜籽油润滑 振幅： 2～6.5mm

工作拉速：平均拉速2.0m/min 振动方式：正弦振动 振频：0一220次/min 流间距：1200mm 机流数：3机3流 二冷水控制方法：（静态）比例控制法 2 横裂产生原因 2.1 钢水成分

三轧钢厂（原九钢轧钢厂）为普通轧制线，没有控轧控冷，因此炼钢厂成分Mn按1.20%~1.60%控制，实际Mn控制在1.40%左右。较高的Mn含量增加了铸坯的裂纹敏感性，使钢的脆化温度区间加宽[1]。2.2 结晶器的润滑、倒锥度和振动参数

三炼钢厂小方坯连铸机采用定径水口敞开浇注工艺。通过手动添加菜籽油保证铸坯与结晶器之间的润滑，由于润滑相关制度未规范，铜管四周润滑不能保证均匀，降低了润滑效果，增加了铸坯与铜管之间的摩擦，造成初生凝固坯壳撕裂。由于结晶器的强冷，在撕裂处漏出的钢水立刻凝固，在铸坯表面形成横向折叠痕迹，严重时表现为横裂[2]。

三炼钢厂最初结晶器的倒锥度为1.0%/m。在生产中经常发现不脱模而致横裂，这是因为倒锥度过大，造成结晶器铜管拉坯阻力增大，坯壳撕裂而致横裂，严重时甚至拉断。

三炼钢厂结晶器振动采用正弦振动方式，振动频率在0～220次/min，起始振频80次/min。振动频率与拉速关系如下：

f=aV

式中：a－振动系数

以往振动系数设为88，在拉速较低时，振动频率较小，负滑脱时间较长，容易产生振痕。振痕深处树枝晶粗大，溶质元素富集，铸坯在矫直受到应力作用就成为裂纹的发源地[3]。2.3 二冷配水

三炼钢厂二冷配水具有先天的缺陷。首先表现在二冷配水的控制方法比较简单，二冷配水采用比水量方法，即冷却水量Q=Kv(K为系数，v为拉速)，且最初二冷0段（足辊段）为手动配水。经常在拉速降低或中间包最后一炉出现横裂，这是由于生产节奏协调或转炉出现故障时，钢水接不上造成中间包低液面拉坯，或者最后一炉液面逐渐降低，从而导致拉速降低。在拉速降低的情况下，由于冷却水量的变化跟不上比拉速的变化，特别是二冷0段由于手动调水，更是滞后于拉速的变化。这种结果最终导致连铸坯在矫直时的温度落入钢种的脆化温度区间而产生横裂。其次是二冷比水量过大，造成铸坯矫直时温度较低，在应力作用下产生裂纹。

另外，三炼钢厂二冷水质难以得到保证，二冷水过滤器老化陈旧，经常在二冷水管道能发现杂质沉积，造成二冷段冷却不均匀，加剧了横裂的扩展。3 控制措施

根据三炼钢厂横裂产生的主要原因，制订了以下措施来控制横裂的产生： 1）调整结晶器的倒锥度。结晶器铜管的倒锥度由1.0%/m调低为0.8%/m后，效果较好。铜管不脱模现象大幅减少，拉坯顺畅，拉断现象减少。

2）规范结晶器润滑操作。结晶器菜籽油要求从四面加入，少加、勤加，以结晶器上口火焰长度在10～60mm能看到钢水液面为宜，火焰太长，显黑色则油太多，火焰太短，能看到钢水亮光则油太少应补加油。

3）调整结晶器振动系数，结晶器振动系数调高到100，以减少结晶器振痕产生。

4)调整二冷比水量和0段水量。二冷采用弱冷，比水量由1.2L/kg调低到1.0L/kg。对于对裂纹敏感的20MnSiNb钢种，比水量进一步调低为0.6~0.8L/kg。由于0段手动配水，因此特别注意调整0段配水量。中间包开浇、最后一炉以及拉速变化大炉次，均要求及时调整0段水量。比如，对于中间包最后一炉，液面逐渐下降，0段水由10～12m3/h调低到7～9m3/h，以确保铸坯矫直前温度大于950℃，避开HRB335和HRB400(20MnSiNb)的脆性温度区间（700～950℃）。经过调整后，效果较好，不但开浇炉次、最后一炉和液面波动较大炉次的横裂大幅减少，而且对裂纹敏感的20MnSiNb钢种也很少产生横裂，轧制时没有产生烂钢，轧制后性能良好。

2007年2月份对连铸机改造时，又进一步将0段配水改为自动配水，避免手动配水的滞后。

5）控制好中间包液面高度和钢水温度，避免拉速波动过大。连铸机长关注中间包液面和温度趋势。中间包尽量保持满液面拉坯，原则上“低温快拉”，以消除二冷配水方法的缺陷，减轻人工调整配水参数的压力。若中间包液面有下降的趋势，则及时调节二冷水流量。中间包温度过高或过低均应向调度及时反馈，以便调度采取措施保证低过热度。

6）改善水质。

7）加强红坯热检。连铸台下班发现横裂及时改成短尺轧制，避免由于横裂造成整支报废。4 效果

在找到连铸坯横裂发生的主要原因和采取相应控制措施后，三炼钢厂自2006年11月份开展了减少铸坯横裂的专项攻关，横裂废品率由重组后的4.5%降低到2007年5月份的0.15%，取得了良好的效果。具体情况见图1。

5横裂废品率(kg/t)4.53.8432100.6506年10月06年11月06年12月0.3207年1月0.4107年2月0.2807年3月0.1907年4月0.1507年5月时间图1 每月横裂废品率情况 结束语

（1）高Mn或含Nb钢连铸坯容易产生横裂。

（2）结晶器润滑效果不均匀，倒锥度过大，振动频率小对铸坯表面质量影响较大。结晶器润滑均匀，润滑油少加勤加；合理的倒锥度和振动频率可以使折叠或振痕变浅，保证铸坯脱模效果，减少横裂。

（3）对于高锰钢或含Nb钢二冷应采用弱冷制度，使铸坯矫直前温度避开脆性温度范围，减少横裂发生几率。

（4）通过对铸坯产生原因进行分析和采取上述控制措施，三炼钢厂铸坯横裂废品率由4.5kg/t降低到0.15kg/t，效果显著。6参考文献

坯连铸机 篇3

【关键词】板坯连铸；结晶器；表面纵裂；保护渣；过热度

0.前言

在结晶器弯月面附近伴随着凝固初期的液-固相变，包晶反应引起的体积收缩及工艺参数引起的结晶器传热不均匀性，导致初生坯壳厚度不均匀，在坯壳薄弱处产生应力集中，当应力超过坯壳的高温强度时就产生裂纹。微裂纹在二冷区强制冷却加以扩展，尤其在大断面铸坯的生产中更容易出现表面纵向裂纹[1]。裂纹沿拉坯方向走向、长短不一，其深度一般为10～20mm，宽度为10～15mm，长度一般有数米，严重的会贯穿整块坯。关于表面纵裂产生的原因，国内外很多文献中都有所报道[2～5|.本文结合八钢二炼钢板坯连铸的生产实践，从多方面分析板坯表面纵裂的成因并提出控制方法。

1.表面纵裂的成因及控制方法

1.1机理分析

在结晶器弯月面附近伴随着凝固初期的液-固相变，包晶反应引起的体积收缩及工艺参数引起的结晶器传热不均匀性，导致初生坯壳厚度不均匀，在坯壳薄弱处产生应力集中，当应力超过坯壳的高温强度时就产生裂纹。微裂纹在二冷区强制冷却加以扩展，尤其在大断面铸坯的生产中更容易出现表面纵向裂纹。

1.2影响因素

通过分析表面纵裂形成机理，同时结合八钢板坯连铸机的生产实践得出，表面纵裂起因于结晶器弯月面初生凝壳厚度的不均匀性.这种不均匀性与结晶器冷却强度、保护渣性能、拉坯速度、钢水过热度等因素有关。

（1）结晶器冷却强度：根据上述机理分析，弯月面铸坯初生坯壳在应力作用下产生晶间断裂，从而在结晶器内萌生裂纹，晶间断裂是产生表面纵裂的根源，特别当结晶器冷却强度不合适导致的热应力过大时，表面纵裂指数上升，另外需要指出，影响铸坯纵裂的关键因素不是二冷，而是结晶器内的冷却强度，文献[6]认为，如果坯壳出结晶器后厚度比较均匀，在二冷喷水引起的热应力作用下不会导致铸坯出现纵裂，在生产实践中发现结晶器冷却强度增大易引起表面纵裂倾向增大，表明冷却强度对铸坯纵裂起着重要作用。

（2）保护渣：保护渣是影响纵裂的重要因素之一。结晶器内保护渣分三层，与钢水接触的为熔融层，中间为烧结层，最上层为粉渣层。熔融保护渣通过钢水弯月面与结晶器之间的间隙流入坯壳与结晶器之间，起润滑作用。坯壳与结晶器之间的保护渣膜实际是由液渣层、玻璃相固相渣层、结晶相固相渣层组成。提高保护渣的结晶、凝固温度以增加固相层比率来减缓传热，并通过增加结晶比率来增加晶界热阻和减缓玻璃相的辐射传热，以抑制铸坯表面裂纹的产生。

（3）结晶器液面与拉速：液面波动和拉速波动对控制纵裂非常不利。结晶器液面波动造成液渣层厚薄不均匀，液渣不能均匀流入空隙，造成传热不均和传热变化，导致纵裂发生。拉速波动一方面导致液面波动，另一方面导致液渣层厚度和渣膜厚度的变化，而渣膜厚度从改变到稳定所需时间远滞后于拉速的变化，渣膜厚度直接影响结晶器的传热，故拉速变化后很长一段时间内结晶器热流一直处于变化，当中，导致产生厚度不均匀的坯壳。八钢在正常浇注过程中结晶器液面控制采用塞棒液面自动控制；但是在异常情况下，如开机炉以及换水口等异常情况采用人工手动控制。八钢在生产过程中，开停机以及换水口炉次纵裂发生率高，特别是开浇B坯，主要原因液面以及拉速是最不稳定期，如果操作不当，极易产生纵裂。

（4）钢水过热度：过热度对板坯表面裂纹有显著影响。过热度和拉速决定结晶器内坯壳的厚度，在结晶器水量设定不变、二冷水自动控制的条件下，拉速与过热度的匹配，对纵裂纹的发生率有着重要影响。过热度过高时，拉速降低，虽然能在结晶器中上部形成一定厚度的坯壳，但在结晶器中下部过早形成气隙，使传热不均匀，坯壳不能均匀生长，造成热应力、摩擦力加大，极易导致纵裂产生。另外，钢水过热度高，导致钢水凝固推迟，坯壳厚度薄且平均温度高，坯壳温度向钢的第Ⅰ脆性区移动，使纵裂倾向加重。

1.3控制方法

（1）降低结晶器水冷却强度：降低结晶器水量，控制进出水温差值≤10℃，稳定结晶器冷却水量。八钢板坯连铸生产Q345钢种结晶器水量较大，宽面4000L/min 左右，窄面550L/min左右。因此降低结晶器水量，宽面降到3700L/min左右，窄面500L/min左右，这样一方面降低结晶器热流，减缓初生坯壳的生成；另一方面在现有供水条件下，可基本满足两机同时生产时结晶器用水量，从而避免了两机相互倒水现象。

（2）选择性能合适的保护渣：保护渣的要点在于合理地调配三个渣层的物性，即通过控制液渣层的粘度来保证润滑同时防止过低粘度造成过强传热，使保护渣具有较高的凝固温度以增加固相层比率来减缓传热，并通过增加结晶相比率增加晶界热阻和减弱玻璃相的辐射传热，以抑制铸坯表面裂纹的产生。在A型保护渣基础上对保护渣性能进行优化试验，开发出新型保护渣并已投入使用；为了减弱初生坯壳与结晶器壁之间的传热速率，防止纵裂纹的发生。

（3）降低钢水过热度、稳定液面与拉速：为了减少拉速波动，在正常浇铸时要求恒拉速，液面波动控制在10mm以内。规范头尾炉、换水口操作标准，开机头炉增加开浇渣使用量，增加保护渣熔化速度。同时钢水过热度控制在20℃左右。

2.结论

（1）降低结晶器水冷却强度，控制进出水温差对铸坯表面纵裂的产生起着关键性作用。

（2）选择性能优良的保护渣是控制板坯纵裂的有效手段。

（3）合适的钢水过热度、稳定的液面波动和拉速对减少纵裂是有利的。

（4）通过采取措施后铸坯表面纵裂纹得到了有效控制，八钢板坯连铸铸坯表面质量明显得到改善，2013年1-6月纵裂率由1.25%降至到0.45%。

【参考文献】

[1]蔡开科.连续铸钢500问[M].北京.冶金工业出版社，2007.

[2]杨桂荣.唐钢连铸坯表面纵裂的研究口[J].炼钢，1999，15（3）：50-54.

[3]职建军.连铸板坯纵裂原因浅析[J].钢铁，2000，35（10）：30-32.

[4]Ervasti Esa，stahlbeeg ul￡Behavior of 10ngitudinal surface cracks in the hot rolling of steel slabs[J].J Mater Process Technol，1999，94（2）：14l-150.

[5]Kametani H. Fractal analysis of the surface cracks on continuously cast steel slabs[J].MetalI Mater Trans B，1998，29（6）：1261-1267.

坯连铸机 篇4

关键词：连铸机,板坯,表面裂纹

引言

济钢三炼钢拥有板坯连铸机4台, 其中VAI大板坯连铸机1台, 在生产过程中, 先后出现不同的表面裂纹, 根据不同的质量情况, 提出具体的解决方案, 提高了产品质量, 效益可观。连铸机的主要工艺参数见表1。

1. 铸坯表面纵裂纹形成原因

形成铸坯表面纵裂纹的原因很多, 总体可分为钢水条件、工艺操作两个大部分。

1.1钢水条件

目前V A I板坯连铸机生产钢种主要有:Q235B、AH36系列、压力容器钢、桥梁及船板钢等, 生产中发现出现表面纵裂纹的钢种比较集中, 其中包晶钢系列表面纵裂纹较多, 占60%以上, 由此判断钢水条件对铸坯表面纵裂纹的影响很大。

(1) 碳含量

目前VAI板坯连铸机生产钢种C成分在C 0.05%~0.50%, 其中碳含量在0.010%~0.18%范围时为亚包晶钢[2], 初生坯壳在凝固过程中发生L+δ→γ的包晶反应, 坯壳体积收缩大, 产生较大的收缩应力, 更容易导致裂纹产生。

表2为钢种生产实际中统计的表面纵裂纹发生率与产生原因的关系。

钢水注入结晶器后受铜板冷却迅速形成坯壳, 通过坯壳与内部钢液进行热交换。坯壳为致密的等轴晶, 伴随冷却的进行产生柱状晶区, S、硫化物在晶间偏析富集, 使此处界面张力大幅度减小, 受到热应力及相变应力的共同作用产生开裂, 当开裂处发生在坯壳薄弱区时存在向外延伸导致表面纵裂纹产生的可能。强偏析元素M n在硫化物富集区与S形成Mn S可减轻裂纹形成[3]。图1为Mn/S对表面纵裂纹的影响。

分析表明, M n/S的降低导致铸坯表面纵裂纹明显增加, 2 0以下为高危区。但Mn S的压缩比与Fe不同, 在轧制过程中仍存在危害, 因此单单提高Mn/S不能从根本解决问题, 应从减少S含量入手。

(3) 过热度

铸坯结晶过程中, 温度梯度产生的热应力对铸坯质量的影响不容忽视。温度梯度的增加直接导致粗大柱状晶的生成, 随着冷却的进行, 铸坯宽度中心部承受较大的热应力, 是形成铸坯表面纵裂纹的主要原因。

15~25℃过热度为最佳浇注温度, 高温钢直接导致铸坯表面纵裂纹产生, 主要是冷却过程中聚集着较大的热应力, 另外, 高温钢水的氧化物夹杂较多也是导致铸坯表面纵裂纹的重要因素。

(4) 钢水纯净度

钢水纯净度代表钢水内部夹杂的数量及尺寸, 铸坯结晶过程中夹杂物的富集促使热阻增加、相变各异。裂纹是某处抵抗应力的能力小于受到应力的作用产生, 初生坯壳过于薄弱、夹杂物富集造成抵抗应力的能力弱。夹杂物分为可压缩与不可压缩夹杂, 均与铸坯收缩量不同, 冷却过程中在夹杂边缘与铸坯出现间隙形成裂纹起源, 不同的传热效果促使起源扩展开裂。

对表面纵裂纹取样分析得出, 有的裂纹边缘富含较多的M n S、硅酸盐夹杂、微量元素氧化物及钾钠夹杂, 其中M n S为钢水浓缩析出, 钾钠夹杂为保护渣卷入, 而硅酸盐为外部带入, 各种氧化物夹杂为钢水中没有排除和二次氧化。

1.2工艺操作影响

钢水浇注过程中, 结晶器倒锥度、结晶器冷却、保护渣性能、液面波动、拉速配比及水口插入深度、二冷等工艺控制对铸坯表面纵裂纹产生很大影响。

(1) 结晶器冷却

在生产中结晶器冷却必定产生不均匀效果, 适当降低结晶器的冷却强度能缓解冷却的不均匀性, 从而得到相对均匀的坯壳。通过采取相应措施, 保证结晶器进水温度>30℃, 并结合钢种和拉速调整结晶器内的水流速在6~8 m/s, 保证结晶器进出水温差在7~9℃, 以减少结晶器内冷却强度, 使应力能够充分释放而减少裂纹发生的可能性。

(2) 保护渣

保护渣对铸坯表面质量的影响很大[1], 保护渣匹配与否直接造成铸坯夹杂、凹坑、表面裂纹甚至漏钢。保护渣在生产中需达到均匀流入、吸附夹杂、减少散热、提高润滑等多种效果, 因此要求它具有良好的铺展性、透气性、保温性及与钢种相匹配的熔点、熔速和黏度。结晶器内渣膜构成见图2。

针对不同钢种, 经过大量的试验, 选用了国内外3家厂家的7种不同保护渣。

(3) 液面波动

液面不稳造成结晶器钢水的流动和钢渣界面不稳定, 保护渣被吸入钢水造成卷渣产生夹杂, 影响铸坯质量。同时, 液面波动破坏液渣形成的稳定状态, 导致液渣流入不均造成铸坯表面纵裂纹的产生。

生产中, 液位波动大于±5 m m时, 裂纹发生几率大幅增加, 手动浇注过程中无法控制液位的稳定, 铸坯很容易出现表面纵裂纹。

(4) 拉速

生产过程中, 受中间包温度变化及生产节奏的影响, 拉速变化频繁, 造成非稳态浇注。

拉速较低, 水口侧孔注流速度小, 在水口附近形成的返回流带渣进入未填充满的侧孔, 造成侵蚀形成扩孔, 继续浇注形成偏流影响结晶器内温度场及流场的均匀性, 引发铸坯表面纵裂纹的产生;

拉速过快, 注流冲击力强、冲击深度大、对侧壁冲击压力大, 部分注流在靠近窄面时上返, 直接推动窄面液渣层向中部流动, 致使液渣层厚度明显不均, 流入后产生热阻偏差形成铸坯表面纵裂纹。

(5) 水口插入深度

中间包钢液通过浸入式水口注入结晶器。水口插入深度过浅, 产生卷渣及返回流推动角部液渣的情况, 影响铸坯质量;水口插入深度过大, 返回流很难达到液面顶部, 顶部钢液温度低, 保护渣熔化效果差, 导致铸坯表面纵裂纹。

(6) 保护浇注

浇注过程中, 水口内部钢水带动周围气体快速下流形成负压, 因此, 上、下水口间采用氩气密封防止吸入空气二次氧化钢水, 部分氩气随钢水注入结晶器。

氩气量调节可根据渣面情况判定, 液面出现波动但未发生气泡爆破的情况最佳, 此时有足够的氩气密封且流量小于保护渣所允许的透气量, 不会破坏液渣层。

2. 防止铸坯表面纵裂纹的措施

通过对钢水情况、工艺操作等影响因素的摸索, 总结出以下预防铸坯表面纵裂纹的措施:

1) 控制C含量, 保证C>0.15%的同时, Mn控制在上限、Si控制在下限;

2) 从各个工艺环节降低钢水S含量, 提高M n/S;

3) 制定合理的浇注过热度, 最佳范围

4) 严格控制钢水纯净度, 提高转炉终点高拉碳和一次拉碳命中率, 强化钢水脱氧, 保证软吹氩时间大于10min, 全程保护浇注, 保证中间包内钢水重量大于2 2吨, 杜绝钢包下渣;

5) 根据结晶器过钢量和不同钢种、断面选用动态的结晶器倒锥度;

6) 保证结晶器冷却进水温度大于30℃, 结合钢种和拉速适当调节水流速, 稳定进出水温差在7~9℃;

7) 优化保护渣理化指标, 针对钢种特性使保护渣系列化;

8) 液面波动控制在±5mm以内;

9) 恒速浇注, 依据过热度、S含量制定合理的拉速;

1 0) 水口插入深度控制在1 2 0-

1 1) 加强二冷检查, 防止水嘴堵塞、歪斜等影响均匀冷却;

1 2) 调整好上、下水口密封的氩气流量, 使渣面波动但无气泡爆破;

1 3) 保证水口对中, 减小偏流造成的流场和温度场不均。

3. 结论

板坯表面纵裂纹流入下道工序对质量影响较大, 通过采取一系列措施可以减少表面纵裂的产生, 采取以上措施后, 裂纹率由原来的1.15%下降到现在的0.06%, 大大提高了板坯合格率, 经济效益可观。

参考文献

[1]蔡开科.连铸坯表面裂纹的控制.鞍钢科技.2004, 3, 1-8

[2]李博知, 等.连铸板坯表面夹杂与裂纹的分析研究.钢铁技术.2002, 11-13

[3]侯葵, 等.宽板坯连铸机铸坯表面纵裂纹的形成原因及预防措施.第8届连铸年会.84-90

上接第144页

做出的保障措施或产显看出, G P S导航鞋

2、价格的普遍接

市场上普通的导2000元之间不等。这驶车辆提供导航作用, 且带有电子狗和屏幕, 不远处的红绿处进行照完全不必要;盲人无法设计之于盲人是多此一去部分普通的GPS导航以, 我们初步预计, G格不会超过400元。这薪家庭可以接受的。

3、社会人员的需

我国现在大约有是一类比较庞大的弱需要一种产品, 能够他们的出行安全。因导航鞋的购买力是相

4、可应用性

(1) 导航的高灵敏性

GPS导航原理不仅车辆, 在盲人徒步出由于G P S导航的高灵确地起到引路作用。

(2) 导航的高隐蔽性

GPS导航鞋的核心放在鞋底部位, 并且不行时不用刻意携带, 方度隐蔽。

四、结论

全球定位系统GP于交通运输和道路工程分生活化, 因此, 很有开发利用GPS在个人生们对于盲人专用GPS导合盲人以脚感知方向的保障了盲人的出行问护弱势群体的政策。从场前景、功能特性中的得出GPS导航鞋设计的的必要性, 势必给商家的利益。

参考文献

[1]黄丁发, 等.GPS卫方法.科学出版社.200[2]鲁郁.GPS全球定位软件实现.电子工业出[3]丁鹭飞, 耿富录, 子工业出版社.2009-

参考文献

[1]蔡开科.连铸坯表面裂纹的控制.鞍钢科技.2004, 3, 1-8

[2]李博知, 等.连铸板坯表面夹杂与裂纹的分析研究.钢铁技术.2002, 11-13

坯连铸机 篇5

热装考试题

一、单项选择题（共 25题，每题2分，每题的备选项中，只有1个事最符合题意）

1、依据《安全生产法》的规定，__个以上生产经营单位在同一作业区域内进行生产经营活动，可能危及对方生产安全的，应当签订安全生产管理协议，明确各自的安全生产管理职责和应当采取的安全措施，并指定专职安全生产管理人员进行安全检查与协调。

A．1 B．2 C．3 D．5

2、安全评价机构应编制__，用于规范安全评价过程和行为，保证安全评价质量。

A．《安全技术资格证书》

B．《安全过程控制文件》

C．《安全评价人员资格证书》

D．《劳动用品使用说明》

3、__可以将风险的大小完全量化，并提供足够的信息，为业主、投资者、政府管理者提供定量化的决策依据。

A．定性风险评价

B．定量风险评价

C．事故隐患评价

D．安全验收评价

4、__不属于应急预案文件体系的内容的选项是__。

A．指导书

B．记录

C．程序

D．名称

5、装有安全泄放装置的压力容器，其设计压力不得低于安全泄放装置的__压力或爆破压力。

A．关闭

B．标准

C．最大工作

D．开启

6、__的目的是统一思想，在推进体系工作中给予有力的支持和配合。

A．管理层培训

B．内审员培训

C．全体员工培训

D．安全主任培训

7、依据《安全生产违法行为行政处罚办法》的规定，安全生产行政执法人员当场作出行政处罚决定后应当及时报告，并在__日内报所属安全生产监管监察部门备案。

A．5 B．15 C．30 D．60

8、做好事故的统计工作，最基本的要求就是统计的__要全面、准确，没有遗漏。

A．事件

B．数字

C．内容

D．依据

9、我国煤矿安全监察实行__的管理体制。

A．垂直管理，分级监察

B．横向管理，分级监察

C．属地管理，垂直监察

D．属地管理，分级监察

10、重视和保护从业人员的__，是贯穿《安全生产法》的主线。

A．名誉权

B．控告权

C．生命权

D．健康权

11、所有单位的主要负责人__应进行安全生产再培训。

A．每周B．每月

C．每季度

D．每年

12、公路交通事故调查的总目标是__。

A．改善道路安全状况

B．进行技术改造

C．追究事故责任人

D．进行安全评价

13、预警信息系统主要由信息网、中央处理系统和信息判断系统组成，各子系统发挥自身的功能，完成预警的作用。下列各项功能，属于预警信息系统功能的是__。

A．完成将原始信息向征兆信息的转换

B．评价导致事故发生的人、机、环、管等方面的因素

C．采用各种监测手段进行监控

D．根据具体警情确定控制方案

14、根据《国际危规》的要求，危险货物必须按照《国际危规》标准，附带正确耐久的标志。危险货物的标志由标记、图案标志和标牌组成，所有标志均须满足经至少__个月的海水浸泡后，既不脱落又清晰可辨的要求。

A．2 B．3 C．4 D．5

15、__是安全评价过程工作形成的成果。

A．安全评价结论

B．安全评价报告

C．评价单元划分

D．安全对策措施建议

16、某建筑公司在试验吊具的过程中，由于操作工不慎，发生吊具坠落，造成1人死亡的生产安全事故。根据《企业职工伤亡事故分类》(GB6441--1986)，该起事故的类别是__。

A．物体打击

B．高处坠落

C．坍塌

D．起重伤害

17、永久气体气瓶的充装量是指气瓶在单位容积内允许装入气体的__。

A．最大压力

B．最大体积

C．最大质量

D．最大密度

18、安全生产监督管理人员在监督检查中发现的下列安全生产问题，应该责令限期改正的是__。

A．违章指挥

B．违章作业

C．违反劳动纪律

D．安全生产责任制不完善

19、接触职业危害因素不一定就会患职业病，职业病发生与否主要取决于__。

A．接触职业性危害因素大员的年龄、性别和营养状况

B．接触职业性危害因素的性质

C．接触职业性危害因素的性质、接触剂量和接触人员的易感性

D．接触职业病危害因素人员的健康状态

20、在故障假设分析法中，评价结果一般以__表示。

A．文件夹

B．表格形式

C．集体讨论

D．现场记录

21、生产矿井丰要通风机、反风设施必须能在____min内满足改变巷道中的风流方向、且风流方向改变后，上要风机供风量不少于止常供风量的____ A：5；30％B：10；40％C：15；50％D：20；60％

22、根据《安全生产法》的规定，重大危险源应进行登记、检测、评估、监控等工作，负责组织评估工作的是__。

A．生产经营单位

B．省级安全生产监督管理部门

C．中介机构

D．市级安全生产监督管理部门

23、《生产安全事故报告和调查处理条例》（国务院令第493号）划分生产安全事故等级的主要依据是人员伤亡或__。

A．直接经济损失

B．间接经济损失

C．社会影响范围

D．环境破坏程度

24、预警系统发出某事故警报，而该事故最终没有出现。下列有关原因分析，正确的是__。

A．安全区设计过宽，危险区设计过窄

B．指标设置不当，警报过严

C．小概率事件也有发生的可能

D．安全区和危险区设计都过宽

25、依据《安全生产法》的规定，依法为从业人员缴纳工伤社会保险费和给予民事赔偿，是__的法律义务。

A．劳动行政主管部门

B．当地人民政府

C．生产经营单位

D．安全生产监督管理部门

二、多项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得 0.5 分）

1、我国已将__等职业性致癌物所致的癌症，列入职业病名单。

A．石棉

B．铜

C．苯

D．砷

E．氯乙烯

2、对工艺设备危险进行有效监控，提高__的有效性，能大大抑制事故的发生。

A．工艺性能

B．操作人员学历水平

C．操作人员基本素质

D．安全管理

E．安全防范能力

3、《行政处罚法》规定了行政处罚的原则，即行政处罚遵循__的原则。

A．公平

B．真实

C．客观

D．公开

E．公正

4、机械化、半机械化控制的人机系统，系统的安全性主要取决于__。

A．机械化的程度

B．人机功能分配的合理性

C．机器的本质安全性

D．人员素质

E．人为失误率

5、安全生产工作由__等几部分构成。A．源头管理

B．过程控制

C．应急救援

D．事故查处

E．监管监察

6、下列职责中，属于地方煤矿安全监管机构主要履行的职责是__。

A．监督煤矿企业事故隐患的整改并组织复查

B．依法组织关闭不具备安全生产条件的矿井

C．负责组织煤矿安全专项整治

D．参与煤矿事故调查处理

E．组织煤矿安全事故的调查处理

7、根据《安全生产检测检验机构管理规定》，关于申请检测检验资质的机构的条件表述正确的有__。

A．甲级机构取得国家重点实验室或者同等级其他检测检验机构资质，或者已取得乙级检测检验机构资质3年以上

B．有正常开展业务所需的资金或者经费保障，注册资金甲级机构不低于200万元，乙级机构不低于100万元

C．具有法人资格，能够独立、客观、公正地开展检测检验工作

D．有满足资质认定准则要求的管理体系，并已有效运行3个月以上

E．检测检验仪器、设备、设施的原值，甲级不低于3000万元，乙级不低于150万元

8、编制安全检查表主要依据有__。

A．有关标准、规程、规范及规定

B．国内外事故案例及本单位在安全管理及生产中的有关经验

C．FTA、LEC、MOND方法在安全工程中的应用

D．通过系统分析，确定的危险部位及防范措施，都是安全检查表的内容

E．新知识、新成果，新方法、新技术、新法规和标准

9、某企业与从业人员订立的协议中规定：

“如因员工个人原因造成工伤事故，本厂不承担任何责任”。该企业因此而承担的违反《安全生产法》的法律责任是__。

A．协议无效

B．对生产经营单位的主要负责人、个人经营的投资人处以罚款

C．责令停业整顿

D．对生产经营单位的主要负责人给予刑事处分

E．责令限期改正

10、与生产过程有关的职业性危害因素包括__。

A．粉尘

B．病毒

C．劳动制度

D．辐射

E．振动

11、《消防法》规定，机关、团体、企业、事业单位应当履行的消防安全职责有__。

A．制定消防安全制度、消防安全操作规程 B．实行防火安全责任制，确定本单位和所属各部门、岗位的消防安全责任人

C．实行每日防火巡查，并建立巡查记录

D．按照国家有关规定配置消防设施和器材、设置消防安全标志，并定期组织检验、维修，确保消防设施和器材完好、有效

E．保障疏散通道、安全出口畅通，并设置符合国家规定的消防安全疏散标志

12、事故隐患泛指生产过程中可导致事故发生的__。

A．人的不安全行为

B．物的不安全状态

C．管理的缺陷

D．制度的缺陷

E．自然灾害

13、当前各类安全生产问题错综复杂，但其中影响最大、危害最严重的主要有__。

A．安全生产监督管理薄弱

B．生产经营单位安全生产基础工作薄弱，生产安全事故居高不下

C．从业人员的人身安全缺乏应有的法律保障

D．安全生产问题严重制约和影响了社会主义现代化建设事业的顺利发展

E．从业人员的财产安全缺乏应有的法律保障

14、安全技术措施计划应与同的__等计划同时编制。

A．生产

B．技术

C．财务

D．供销

E．项目

15、《安全生产法》明确了负有安全生产监督管理职责的部门可行使以下__职权。

A．进入生产经营单位进行检查的权利

B．发现安全生产违法行为，依法做出行政处罚决定的权利

C．对安全生产违法人员实施行政拘留的权利

D．重大事故隐患危急情况下的紧急撤出作业人员的权利

E．对不符合保障安全生产的设施、设备、器材予以查封或者扣押的权利

16、负有安全生产监督管理职责部门的职权包括__。

A．对事故隐患的处理权

B．对安全生产违法行为的处理权

C．进入生产经营单位的检查权

D．制定生产经营单位的规章制度

E．对生产经营单位负责人的任免权

17、事故应急救援具有__等特点。

A．不确定性

B．间断性

C．突发性

D．后果易放大性

E．后果的不确定性

18、职业性致癌物分为__。

A．标准致癌物

B．一般致癌物 C．确认致癌物

D．可疑致癌物

E．潜在致癌物

19、依据《安全生产法》的规定，生产经营单位与从业人员订立的劳动合同，应当载明有关__。

A．保障从业人员劳动安全的事项

B．保障从业人员防止职业危害的事项

C．保障从业人员接受教育培训的事项

D．保障从业人员缴纳工伤社会保险和获得民事赔偿的事项

E．依法为从业人员办理工伤社会保险的事项

20、建筑物火灾的发展过程一般包括__。

A．初起期

B．发展期

C．最盛期

D．熄灭期

E．复燃期

21、这起事故构成__。

A．特别重大事故

B．重大死亡事故

C．一般死亡事故

D．重伤事故

E．轻伤事故

22、煤矿安全监察实行__的管理体制。

A．横向管理

B．垂直管理

C．分级管理

D．分级监察

E．行业监察

23、一般工艺危险是确定事故损害大小的主要因素，以下属于它的有__。

A．负压操作

B．物料处理

C．物料运输

D．通道

E．放热化学反应

24、《工伤保险条例》第十四条规定，职工有下列__情形之一的，应当认定为工伤。

A．在工作时间和工作场所内，因履行工作职责受到暴力等意外伤害的B．患职业病的

C．因工外出期间，由于工作原因受到伤害或者发生事故下落不明的D．在上下班途中，受到机动车事故伤害的

E．在工作时间和工作岗位，突发疾病死亡或者在48小时之内经抢救无效死亡的

25、事故应急救援的特点有__。

A．不确定性和突发性 B．应急活动的复杂性

C．后果、影响易猝变、激化和放大

D．事故发展的快速性

坯连铸机 篇6

关键词：铸坯切割；除渣技术；吹渣装置

中图分类号：TF77 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）18-0042-02

1 概述

吹渣裝置的原理是：去毛刺过程与连铸坯火焰切割过程是同步的，将一个喷嘴装在铸坯切口的正下面，当打开切割氧的同时打开电磁阀，此时从喷嘴中喷出高速、动能大的氮气体（或某种惰性气体）将切割过程中生成的液态熔渣吹离钢坯，防止液态熔渣冷却凝固在钢坯上形成毛刺，从而达到去除毛刺的目的。本装置去毛刺方法简单可靠，去毛刺率高，引入的氮气（或某种惰性气体）只有在切割的过程中才打开，切割完成后就会通过电磁阀关闭氮气，从而达到节能的目的；安装于铸坯下方，与火焰切割同步完成，不占用连铸生产线的空间和连铸生产时间，生产效率高。

2 熔渣吹扫的相关参数

2.1 铸机主要参数：

（1）铸机流数：7流。（2）铸坯规格（mm）：

160×160 。（3）拉速（m/min）： 3.5（MAX）。（4）切割

定尺（m）： 4～12。（5）铸坯温度（℃）： 800以上。（6）流间距（mm）：1200。（7）切割区行程（mm）：～2000。（8）切割钢种：低碳钢、低合金钢、普碳钢等。

2.2 能介参数

2.3 外形及重量

3 工作原理

熔渣吹扫控制柜工作原理节图1所示。

熔渣吹扫控制柜安装在连铸火焰切割机能源介质箱附近，通过管路将吹扫气体输送至安装于切割车抱夹臂处的喷嘴，吹扫气体从每流喷嘴喷出，吹扫火焰切割形成的熔渣。熔渣吹扫控制柜内由吹扫气体控制调节阀，控制吹扫气体的开启、关闭，并可分别控制每流吹扫气体流量的调节。吹扫气体控制调节阀的信号由切割车能源介质箱内引出，与切割氧控制信号同步，与切割氧同时开启或关闭。

进行各项操作之前，请操作人员根据图2（熔渣吹扫控制柜控制阀示意图），详细了解熔渣吹扫控制柜内气体输出管路的走向以及管路上各控制阀门的作用和开闭状态。

4 组成安装

4.1 吹渣装置组成

主要由阀台、硬管路、拖链软管、吹渣嘴喷枪及管夹、吹渣嘴、过渡接头组成。

4.2 吹渣装置安装

准备好电磁阀（DC24V）、吹渣装置控制柜 （7流共用）、拖链软管、吹渣喷枪及管夹、喷嘴、过渡接头。

4.2.1 熔渣吹扫控制柜电气线路的连接。对照电器线路图接线端字接点编号，联接熔渣吹扫控制柜接线端子排与能源介质箱内切割氧电磁阀接线端子间电缆。

4.2.2 熔渣吹扫控制柜各介质管路的联接。

（1）吹扫气体进口的联接：将吹扫气体总管与熔渣吹扫控制柜吹扫气体进口法兰联接，不得泄露。 （2）吹扫气体出口的连接：按连铸系统要求位置顺序接通各流熔渣吹扫控制柜燃气管路，不得泄漏。（3）吹扫喷嘴的连接：按连铸系统要求位置安装吹扫喷嘴接管，调用冷坯或测试坯比照调整喷嘴位置及角度。

4.2.3 熔渣吹扫控制柜调试。

（1）打开熔渣吹扫控制柜各进出口接头吹扫管路，重新联接各接头并检查熔渣吹扫控制柜整体气密性。（2）开启吹扫气体主管及各支路球阀。（3）调节气动三联体减压器：使吹扫气体压力达到0.5～0.7MPa。（4）开启吹扫气体控制调节阀，分别调节每流吹扫气体流量，使吹渣效果达到最佳。

5 吹渣装置控制系统操作

5.1 吹渣装置控制柜控制

熔渣吹扫控制柜内，每流吹扫气体支路上装有吹扫气体控制调节阀，通过吹扫气体控制调节阀的开启和关闭，来分别控制每流吹扫气体。吹扫气体控制调节阀的信号，取自切割车能源介质箱内的切割氧电磁阀，与每流切割氧控制信号同步，从而实现熔渣吹扫的自动控制。在切割过程中，切割氧开启的同时开始吹扫，切割氧关闭同时结束吹扫。熔渣吹扫控制柜在正常工作过程中，只需要保持管路中各球阀处于开启状态。

5.2 熔渣吹扫喷嘴

熔渣吹扫喷嘴通过组合接头、无缝管及可调节管卡固定在切割车抱夹臂割枪侧。首先进行粗调，调用冷坯或测试坯，抱夹以后比照调整喷嘴位置及角度。通过对管卡及组合接头的调整，使喷嘴与割枪处于同一轴线上，喷嘴距铸坯侧面50～80mm，喷嘴中心略低于铸坯下表面5～10mm，喷嘴相对水平面，上倾角度不超过5°。然后打开吹扫压缩空气，对喷嘴进行微调。

6 维护保养和注意事项

（1）熔渣吹扫控制柜内各电磁阀、球阀应定期检查，发现有阻塞或泄露现象时应清理或更换。

（2）熔渣吹扫控制柜内各气路联接应经常检查是否漏气，可用肥皂水进行泄漏检验，发现异常应及时检修，以免空气泄漏造成管路压力过低影响吹渣效果。

（3）在停浇或日常检修时，应检查吹扫喷嘴是否有阻塞或烧损现象，检查吹扫喷嘴是否有角度或位置变更，应及时调整喷嘴或对损坏喷嘴进行更换。

（4）熔渣吹扫控制柜各阀门及开关调整好后，一般不再随意调整。

7 结语

通过在炼钢连铸近半年的试验使用，该装置已经取得了较好效果，原来切割瘤体积大，紧紧粘结于铸坯头部、尾部，容易使下道轧钢工艺产生开花、夹杂等轧制缺陷。目前吹渣已经将切割瘤平均体积减小到原来的10%，切割瘤厚度由原来的6～10mm控制到现在的≤2mm。高线轧钢切头长度也减小了一半，极大地提高了铸坯成材率。

坯连铸机 篇7

关键词：矩型坯连铸机,二次冷却,控制模型

1 概述

目前,国内钢厂的铸坯生产大多都采用立弯梁式连铸机,该类型的连铸机从浇注到成材需要经过两次水冷却,即一次冷却和二次冷却。一次冷却是由结晶器来完成,钢水在这个阶段冻结成型,然后钢坯进入二冷区,二次冷却在整个连铸生产中尤为重要,它的冷却效果直接影响着钢坯的质量。根据钢坯的型号、大小的不同对二次冷却水的要求也是不一样的,下面将主要根据莱钢矩型坯连铸机对二冷水模型进行详细的说明。

2 工艺简介

二冷水自动控制连铸机在开浇、浇铸不同钢种以及拉速变化时需要及时对二冷水量进行适当调整。早期连铸采用手动调节阀门来改变二冷水量,人为因素影响很大,在改变拉速时往往来不及调整,造成铸坯冷却不均匀。二冷水的自动控制方法主要可分为静态控制法和动态控制法两类。

静态控制法一般是利用数学模型,根据所浇铸的断面、钢种、拉速、过热度等连铸工艺条件计算冷却水量,将计算的二冷水数据表存入计算机中,在生产工艺条件变化时计算机按存入的数据找出合适的二冷水控制量,调整二冷强度。静态控制法是目前广泛采用的二冷水控制方法,在稳定生产时基本能够满足要求。

根据二冷区铸坯的实际情况及时改变二冷水的控制方法为动态控制。目前能够测得的铸坯温度仅为表面温度,如果能够准确测得铸坯的表面温度,则可根据表面温度对二冷水及时调整。但是,铸坯表面覆盖的一层氧化铁皮、水膜以及二冷区存在的大量水蒸气严重影响测量结果的准确性。因此,在实际生产中根据实测的铸坯表面温度进行动态控制的方法很少被采用。

比较可行的方法是进行温度推算控制法。温度推算控制法的思路是将铸坯整个长度分成许多小段,根据铸坯凝固传热数学模型每隔一定时间(例如20秒)计算出每一小段的温度,然后与预先设定的铸坯所要求的最佳温度相比较,根据比较结果给出最合适的冷却水量。在二十世纪80年代中后期,欧洲、日本以及美国的一些先进的连铸机已逐步采用二冷动态控制系统。我国现有的大部分铸机采用静态控制法控制二冷水量,引进的现代化板坯连铸机、薄板坯连铸机等一般采用温度推算动态控制法进行二冷水的调节。

3 控制思路

铸坯质量的好坏与冷却效果息息相关,一次冷却在结晶器,其可控性较弱,二冷区无疑是进行连铸生产冷却控制的最佳区域。所以,二冷区配水数学模型的研究与应用由来已久。其主体方向与思路为:采用铸坯表面温度控制法实施冷却水量分布与动态控制,保证在任一浇注条件下,使冷却水量随拉速连续变化,且水量沿拉速方向按最佳状态分布,以控制铸坯表面温度符合目标温度。

根据不同的介质参数、各钢种的热物性参数及计算条件、设备及铸坯参数,可以得到各段的水流密度、表面温度、凝固壳厚度、液相穴深度和水量参数。根据铸坯表面目标温度分布和数学模型计算,在其他因素确定的条件下,二冷区各段冷却水量Qi与铸坯拉速V的关系为:

Qi=aiV2+biV+Ci (i=1,…,12),i——冷却回路序号V——拉速

ai、bi、ci——由钢种和铸坯断面尺寸等各项因素所确定的系数

4 二冷水数学模型的控制方式

连铸机二次冷却区,可分段进行冷却控制。一般足辊段与其后各段冷却方式有所不同。足辊段为全水冷,单一回路。其后各段为水汽喷雾结合冷却,依据内外弧和宽窄边面为不同回路。

二冷水水量控制使由结晶器出来的液芯钢坯在结晶器中进行初步凝固后,进入二冷区。莱钢矩型坯连铸机二冷区主要包括足辊、一段、二段、三段。调节方式分为手动和自动方式。其中自动方式时,在每流的一段、二段、三段根据拉矫机速度按配水数学模型公式由PLC计算出水量来进行PID控制。足辊水量不安装调节阀,按模型给出的设定值手动微调。手动方式输出MV值不经过PID运算,通过操作人员操作鼠标(或键盘)改变MV值,调节阀门开度。在计算机系统故障时也可用控制柜上的后备手操器实行人工手动调节。手/自动为无扰切换。

水量调节关系式为:

式中Qi——二冷区各段水量,L/min;

V——拉速,m/min;

Ai、Bi——各段的配水参数。

拉速小于0.4m/min时,二冷水量Qi等于Bi,从Bi数值也可以看出:三个断面每段的宽、窄面水量比为1.50:1。

5 结语

经过对矩型坯连铸机二冷水控制模型的深入研究,使其具有了很高的控制水平,控制功能丰富、完善,实用性增强;经过在生产中的应用与检验,对提高矩型坯连铸机铸坯质量起到了很好的效果,取得了十分显著的经济效益。而且,本模型具有很强的实用性和可移植性,在本行业及其它相关行业具有很高的推广价值。

参考文献

[1]中国机械工业教育协会组编《可编程序控制器及其应用》北京:机械工业出版社,2002.

[2]陈在平等主编.可编程序控制器技术与应用系统设计.北京:机械工业出版社, 2002.

[3]冯科.方坯连铸宏观传输现象复合数值模拟的研究.

[4]尚利洪.麻永林.U74钢大方坯连铸温度场的模拟及液芯长度变化研究.连铸,2 001.

坯连铸机 篇8

提高连铸坯产量与质量是钢厂共同关注的焦点。影响连铸机铸坯质量的因素很多, 其中二冷控制非常关键, 选择合适的二冷控制方式是保证铸坯质量的前提条件。同时, 在合适的二冷控制方式下使用的喷嘴将直接影响二冷的效果, 从而影响铸坯的质量。因此, 除了二冷控制工艺等外, 选用合适性能的喷嘴对提高二冷效果、改善铸坯质量非常关键。各钢厂在使用相类似的设备及连铸工艺下生产的铸坯质量区别较大, 就其原因主要为连铸机二冷效果有差异。

1 铸坯缺陷

1.1 铸坯缺陷类型

通过对连铸铸坯试样的低倍观察, 可以发现一些常见的铸坯缺陷:裂纹、内部组织疏松、缩孔等。

1.2 与二冷有关的连铸铸坯缺陷

连铸机的二冷效果对铸坯质量具有非常重要的影响, 与二冷有关的铸坯缺陷主要表现为以下几种类型:

(1) 铸坯的内部裂纹

在连铸机的二冷区, 如果各扇形段间的冷却不均匀, 就会导致铸坯的表面温度产生周期性的变化, 引起铸坯温度的回升等, 从而导致铸坯壳发生反复的相变, 同时由于存在应变, 铸坯表面和内部间就会出现沿柱状晶晶界的中间裂纹, 从而形成皮下裂纹。

(2) 表面裂纹

由于二冷不理想, 铸坯在进行矫直时, 其表面温度正好位于“脆性区”, 在矫直力的作用下, 就有可能出现表面横向裂纹等现象。

(3) 铸坯变形

由于二次冷却水量等原因, 造成冷却效果不好, 铸坯表面温度过高, 钢的高温强度较低, 在钢水静压力的作用下, 铸坯凝固壳将发生变形, 造成鼓肚。

如果铸坯四面冷却不均匀, 将会造成铸坯四个面产生非对称收缩, 使铸坯扭曲。

2 二冷控制方式

二冷的控制将影响二冷的效果, 继而影响铸坯的质量。

理想的二冷效果应使铸坯的表面温度在沿浇铸方向均匀的下降, 同时要使铸坯的矫直点能避开其钢种的脆性区域。

为了能产生理想的二冷效果, 二冷水量的控制尤为重要。

常用的控制方式有:

(1) 实测铸坯表面温度反馈动态控制

在铸坯的每个二冷段安装测温计以测试铸坯的表面稳定温度, 根据设计的理论目标温度与实测铸坯表面温度的差值来控制并调节水量。该方式的优点是简单易操作, 但由于二冷区高温潮湿, 铸坯表面有氧化皮及水雾, 影响测量温度的准确性, 从而在使用中会产生误差而不太理想。

(2) 钢种参数控制

这种控制方式是制定出适合各钢种的目标控制表面温度, 并找出铸坯表面的实际温度, 同时制定出实际温度与目标控制表面温度之间的对应关系参数, 将相关的参数预先放在控制计算机内, 在实际生产时, 根据不同的钢种选用相应的对应参数, 并根据拉速来配置冷却水量以控制二冷效果。该方式有利于改善铸坯的质量, 但该控制方式为静态控制, 不利于多品种高节奏的生产。

(3) 目标表面温度动态控制

结合钢种、铸坯的拉速及相应的浇铸状态, 由数学模型定时计算铸坯的表面温度, 并与预先设定的考虑了二冷配水原则的目标表面温度进行动态比较, 根据二者之间的差值计算出各二冷区扇形段的冷却水量, 以确保铸坯的表面温度与目标表面温度一致。目标表面温度确定的基础是建立在最佳二冷效果配水基础上的;最佳二冷效果配水是指二冷区内各冷却扇形段的优化水量配置所产生的最佳温度布置, 以实现最优化的铸坯质量。

上述三种控制方式中目标表面温度动态控制方式最佳, 此方式不仅考虑了钢种、铸坯的规格尺寸、中间包水口处的温度、拉速等诸多因素, 也动态实现了通过二冷水量的优化配置以保证铸坯表面的温度与目标表面温度吻合, 从而产生最佳的二冷效果, 以提高或改善铸坯的质量。

3 喷嘴性能对铸坯质量的影响

二冷效果优化的二冷控制工艺, 最终是将通过按计算位置排列的各种特性的喷嘴来实现的。故喷嘴的性能好坏将直接影响二冷的实际效果, 从而影响铸坯的质量。

喷嘴的性能包括水流速度、水雾直径、喷射角度、压力、流量等。除此以外, 喷嘴的性能还与二冷水质与维护管理有关。

某钢厂高效板坯连铸机在投产使用一段时间后, 发现铸坯出现表面微裂纹。对其二冷进行了检查, 发现影响二冷效果的主要原因为喷嘴性能发生了变化。抽查在使用的喷嘴与合格的新喷嘴对比发现:在额定压力下, 使用中的喷嘴流量、喷射角度等明显变小, 对二冷的实际冷却效果产生了不利的影响。喷嘴的特性发生变化, 其原因非常多, 除喷嘴本身的设计制造精度外, 二冷水的水质也对喷嘴的性能造成影响, 如果冷却水的硬度偏高、含悬浮物、油类物较多, 将会造成喷嘴堵塞、结垢等。

4 结束语

坯连铸机 篇9

由中冶京诚工程技术有限公司自主开发和设计的江阴兴澄特种钢铁有限公司3#圆坯连铸机于2009年6月投产。该机是具有国际先进水平的全国产化大规格圆坯连铸机, 也是迄今为止世界上最大断面的圆坯连铸机之一。其控制系统的性能直接关系到产品质量和生产效率。目前, 国内外对超大断面圆坯连铸机控制系统的研究与开发还处于起步阶段, 该系统成功应用所取得的经验将为国内外高水平圆坯连铸机控制系统的研究与开发提供较好的参考价值与积极的借鉴意义。

1工艺流程及其主要参数

转炉出钢经炉外处理后, 由起重机将钢包吊到钢包回转台叉臂上, 钢包回转台旋转将钢包运到浇铸侧的中间罐车上方。当引锭杆送入结晶器内并已封堵好, 中间罐车开到浇铸位置并将水口对中结晶器, 所有连铸设备都已准备就绪后, 便可开启钢包滑动水口, 此时钢水进入中间罐, 当液面达到要求高度时, 开启塞棒, 钢水流入结晶器。

当结晶器内液面达到一定位置后, 启动拉矫机, 铸坯进入二冷导向段, 通过拉矫机驱动辊时, 拉矫机驱动辊抬起以避让引锭头部, 引锭头部通过后, 拉矫机驱动辊以轻压下压力压下。当铸坯到达脱引锭装置时, 跟踪系统发出指令, 分离引锭杆与热坯。当铸坯到达火切机的切割点时, 火切机切割铸坯, 切断后的铸坯经过输出辊道和冷床后下线处理[1]。

江阴兴澄特种钢铁有限公司3#圆坯连铸机的主要特征参数如表1所示。

2控制系统的结构及特点

2.1控制系统结构

超大断面圆坯连铸机控制系统采用先进的PLC (Siemens S7-400) 和全数字化传动技术[2]。PLC控制器与各远程I/O站及传动装置之间采取Profibus高速数据通道进行连接, PLC控制器之间采用千兆工业以太网连接。控制系统结构如图1所示。

2.2控制系统特点

(1) 控制系统的主干网是由光纤构成的冗余环形以太网。该网络与全厂的二、三级管理系统相连, 构成多级数据通信网络系统, 形成了一个完整的控制与信息管理平台。多层次网络结构不仅满足信息分类控制的要求, 而且最大限度地保证了一级控制系统对实时响应的要求。

(2) 按照工艺流程构成的控制系统, 将系统划分为公用、铸流、结晶器液压振动和其他辅助控制子系统, 这种完全的功能模块化结构, 使其在某子系统硬件故障或子系统网络故障时, 仍可保证其他子系统正常运行, 具有很好的可靠性与可扩展性。

(3) 所有远程I/O和传动系统全部采用现场总线连接, 完全实现全数字化控制, 使系统简单可靠、控制精准, 并且可对每一个模块或装置运行状况进行实时监控与故障分析, 提高了系统的可维护性。

(4) 所有操作员站和二级计算机系统通过千兆以太网连接到环行主干网上, 可保证大容量数据的实时交换, 以满足相关模型需要。同时, 将电气、仪表和过程计算机通过数据链接有机地结合起来, 真正实现了“EIC三电一体化” [3]。

3关键技术的控制思想与实现方法

超大断面圆坯连铸机控制系统既有一般连铸机控制系统的技术特点, 又有其自身的特点, 如拉矫机的动态等负荷分配, 结晶器内外弧同频不同幅的振动方式, 基于现场总线的跟踪系统, 压力与位置可调的压下系统等。下面将就其关键技术分别论述其控制思想与实现方法。

3.1拉矫机速度控制及其动态等负荷分配

拉矫机速度控制是利用PLC和变频器控制各台拉矫机以实现拉坯速度的稳定性和各拉矫机负荷的均衡分配。但是, 在生产中由于连铸工艺的特点及驱动系统的各种误差导致各台变频器负荷分配不均, 致使某些电动机长期处于过载而另一些电动机处于空载或再生发电状态, 从而引起设备提前损坏并且对铸坯表面质量造成严重影响。

超大断面圆坯连铸拉矫机采取动态等负荷分配的控制策略, 即将负载控制器的输出作为变频器速度设定值的偏差参与控制。变频器采用直接转矩控制 (DTC) 方式[4], 负荷分配功能在PLC中通过编程来实现, 它是由平均负载计算单元、偏差负载计算单元、速度修正计算单元等构成。PLC通过Profibus总线从变频器内读取转矩实际值, 将每台变频器转矩实际值与所有工作状态下变频器的平均值进行比较, 经过变换与限幅后输出一个修正的速度偏差, 然后与速度设定值相加作为总的速度给定值, 再通过Profibus总线传输给变频器, 参与调速过程, 从而对拉矫机实现等负荷分配和速度控制[5]。动态等负荷控制系统模型如图2所示。

实践证明, 动态等负荷控制系统投入使用后运行稳定, 实现了各台电动机负荷的均匀分布, 最大稳态误差小于5%, 最大调节时间小于5 s。动态和稳态性能均满足生产要求。

υ—拉坯速度设定值;Δυ—拉坯速度增量值;ω*—电动机给定转速;ω—电动机实际转速;n—参加负荷分配的电动机数量;TS1～TSn—参加负荷分配的第1～n台电动机转矩;T*Sx—参加负荷分配的第x台电动机转矩分量;TSx—参加负荷分配的第x台电动机 转矩分量反馈值;ψ*Sx—参加负荷分配的第x台电动机磁链分量值;ψSx—参加负荷分配的第x台电动机磁链分量反馈值

3.2结晶器液压振动控制

结晶器振动装置是连铸机的核心设备, 控制结晶器和坯壳之间的相互作用是保证连铸机稳定运行、高效生产及提高产品质量的关键。目前, 国内普遍采用传统的机械振动。与机械振动相比, 液压振动具有结构简单、布置灵活、精度高、响应快、振幅与频率可在线调整等优点, 可以实现正弦或非正弦振动, 并且非正弦系数可调, 尤其便于实现计算机控制, 进行实时参数调整及监控。

该液压振动系统是中冶京诚一项专利技术, 其核心控制思想是采用“波形发生器+位置调节器”的模式, 如图3所示。操作人员通过HMI选择生产钢种后, PLC通过波形发生器自动生成振动曲线, 同时计算出相应的液压缸速度前馈分量;由波形发生器生成的位置给定与位置反馈比较后进行PI调节, 再叠加速度前馈分量产生最终实际速度给定, 经过增益补偿器后输出控制指令控制伺服阀芯动作, 从而控制液压缸按照设定振动参数进行振动。系统具有外力补偿调节功能, 克服下降过程中重力、摩擦力等变化对系统的影响, 减缓对振动机构造成的冲击, 结合圆坯连铸机结晶器的特点, 使双缸内外弧同频不同幅振动, 内外弧仿弧轨迹准确, 波形切换无扰动, 同步性好。

结晶器液压振动装置技术指标:横向精度误差优于±0.1 mm;纵向精度误差优于±0.1 mm;两缸位移差小于3%行程;两缸相位差小于0.5°;最高振动频率350 次/min;最大振幅±7 mm;非正弦系数0～0.4。

3.3铸坯跟踪控制

跟踪控制是连铸机控制系统中最重要的一环, 是实现自动送引锭与自动浇铸的重要前提条件。在不增加硬件投资的情况下, 如何提高跟踪系统的精度和保证跟踪系统的可靠性是急需解决的问题。传统的解决方案是采用编码器加高速计数模块, 但高速计数模块成本高, 需要单独布线, 在恶劣的电磁环境下可靠性不容易得到保证, 并且只有少数几个拉矫机可作为系统跟踪源使用, 系统的容错性较差。

超大断面圆坯连铸机跟踪系统在不使用高速计数模块的前提下, 充分利用现场总线和带编码器反馈的变频器特点, 定义Profibus通信控制字的第2个字的第7位为清零的触发信号, 状态字的第7个字为电动机旋转角度, 第8个字为电动机旋转圈数, 则铸坯跟踪值

undefinedundefined

式中, Lx为铸坯头部位置跟踪值, mm;Lref为校准信号触发时铸坯头部位置对应的实际值, mm;Lacc为铸坯头部位置跟踪累加值, mm;Crot为电动机旋转圈数, 范围0H～FFFFH;Aang为电动机旋转角度, 范围0H～FFFFH;R为拉矫机驱动辊半径, mm;i为拉矫机减速机构减速比;65 535为FFFFH对应的10进制数, 即编码器一圈的码数。

当有位置校准信号产生时, 通过给Lref赋值和清空Lacc, Crot , Aang来初始化跟踪系统。当电动机旋转圈数和电动机旋转角度分别达到FFFFH时, 需向跟踪累加值累加, 然后电动机旋转圈数和电动机旋转角度分别从0H开始计数。

通过在江阴兴澄特钢3#圆坯连铸机上使用证明, 采用此种跟踪方式, 跟踪精度完全满足需要, 并且节省了独立的位置检测元件, 简化了系统硬件配置, 减少了故障点, 所有驱动辊的编码器都可当作系统跟踪源来使用, 建立了一套互为参考、互为备用的跟踪系统。

3.4铸坯压下控制

连铸机压下控制系统的控制结果直接体现在铸坯质量上。如果压力控制不当, 就容易造成铸坯变形或滑坯事故。压下控制系统和跟踪控制系统相互配合才能解决铸坯“抬头翘尾”问题, 从而使引锭杆过渡段 (该段呈现“倒楔”形) 顺利通过拉矫辊。轻压下则是通过调节辊缝, 阻止铸坯的两相区钢液流动, 达到防止中心偏析的目的。

超大断面圆坯连铸机铸坯压下控制分为两种模式:压力控制模式和位置控制模式。其中, 压力控制模式是对每台拉矫机驱动辊的压下压力进行闭环控制, 主要用于送引锭过程和非特殊要求的浇铸过程;位置控制模式是对每台拉矫机驱动辊的压下位置进行闭环控制, 主要用于动态轻压下模式的浇铸过程。

在压力控制模式下, 控制系统对轻压下压力Ph进行调节:

Ph=K×ΔP1+I×∫undefined

式中, Ph为轻压下压力, kg;P1, ΔP1分别为系统压力和压力变化量, kg;K为比例系数;I为积分系数。

由于调节对象是比例阀, 对压力调节的稳态误差、最大偏差、过渡时间和振荡周期都有严格的要求, 所以选择合适的比例积分系数和积分时间是保持压力稳定调节的关键。

在位置控制模式下, 控制系统接收来自轻压下模型计算机发出的铸坯开口度设定信号, 由连铸机驱动辊的液压系统来调整开口度, 并通过现场的位置反馈对调节效果加以修正。在浇铸过程中, 如果位置实际值与设定值产生偏差, 则液压调节系统自动投入工作。其控制系统如图4所示。

4结语

江阴兴澄特钢3#圆坯连铸机自2006年6月投产至2009年11月已生产Φ500～800 mm多种特殊用途钢约18万t, 铸坯表面和内部质量优良, 经济效益显著。这台连铸机的投入运行被某著名报刊评为“2009年世界钢铁工业十大要闻”之一。其控制系统在生产过程中经过不同断面、不同钢种的不断检验, 证明配置先进、设计合理、控制精准、功能可靠、操作灵活、维护简便, 各项指标均达到国际领先水平, 完全满足生产工艺需要。

参考文献

[1]郭戈, 乔俊飞.连铸过程控制理论与技术[M].北京:冶金工业出版社, 2003.

[2]廖常初.S7-300/400 PLC应用技术[M].北京:机械工业出版社, 2005.

[3]阎建兵, 王文瑞.宝钢分公司连铸过程控制系统[J].冶金自动化, 2008, 32 (1) :7-11.YAN Jian-bing, WANG Wen-rui.Continuous castingprocess control system of Baosteel Branch[J].Metallur-gical Industry Automation, 2008, 32 (1) :7-11.

[4]周志敏, 周纪海.变频调速系统工程设计与调试[M].北京:人民邮电出版社, 2009.

连铸出坯辊道优化升级 篇10

1 出坯辊道主要存在问题

随着炼钢厂连铸生产节奏不断加快出坯辊道作为板坯连铸机的重要设备之一, 近两年来凸显出诸多弊病, 严重影响了生产的有序进行, 大幅抬高了备件成本, 主要问题有以下几个方面。

(1) 出坯辊道轴承座隔热护板经常因铸坯跑偏而被撞变形, 导致护板固定螺栓被撞断, 大部分护板因固定螺栓丝扣损坏而无法紧固, 长时间高温炙烤导致轴承座内干油固化, 轴承失效, 而处理及更换停转辊道时间较长, 严重影响了正常的生产秩序。

(2) 辊道跨度大, 在辊道运行过程中, 热铸坯头、尾均有“探头”现象, 对辊道冲击非常明显, 经常发生轴承座地脚螺栓松动, 辊身挠曲变形的情况, 频繁紧固螺栓及更换辊子, 极大增加了工人的劳动强度。

(3) 出坯辊道为悬挂式电机减速机驱动, 被“探头”的铸坯撞击后松动的轴承座地脚螺栓在生产过程中得不到及时紧固, 导致电机减速机受到冲击振动, 减速机固定螺栓孔变形, 减震垫破损, 电机与减速机连接部位破裂失效。

2 优化方案

(1) 根据现场实际情况及实际测量数据, 对辊道隔热护板进行了重新设计, 逐步将出坯辊道两侧单体护板改进为长侧导板形式, 将导板厚度由3mm改进为30mm, 头尾设计导向角, 辊道两侧对称分布, 且侧导板安插在圆柱状桩孔上, 便于拆装更换, 起到有效隔热的目的。

(2) 针对出坯辊道及轴承座设计单薄的现状, 我们对辊道及轴承座进行了扩容改造, 原直径300mm的空心辊改进为直径400mm的实心辊, 同时对轴承座及地脚螺栓进行了相应改进, 轴承型号尺寸由原来225×150×56mm (23030CCK/W33) 改进为300×180×118mm (24136CC/W33) , 地脚螺栓型号由M24×180mm改为M30×515mm大幅提高了辊子及轴承座的负载能力及抗冲击能力。

(3) 改造现有悬挂式电机减速机为落地式, 增加电机负载能力, 由原7.5kW功率电机改进为20kW, 相应改进减速机与之配套, 减速机与辊道间增加万向联轴器连接这样有效缓解了铸坯对电机减速机的直接冲击, 大幅提高了电机减速机的工作能力提高了辊道的生产效率。

3 结语

通过以上改进措施的实施, 有效改善了出坯辊道事故频发的状况, 保证了辊道及电机减速机在线使用寿命, 降低了维护成本, 对提高铸坯质量、提高生产率、提高管理水平有着很大影响, 实现了炼钢产能和效益的最大化。

摘要：分析了炼钢厂连铸机出坯辊道频繁损坏的根本原因, 并结合现场实际进行了相应的设备改造, 解决了辊系传动问题, 大幅提高了出坯辊道及传动设备的在线使用寿命。

关键词：辊子,传动,改造

参考文献

坯连铸机 篇11

铸坯自动打号机 (以下简称打号机) 作为一种新型的铸坯标识设备, 它采用电控方式取代了以往手工写号作业方式, 弥补了喷号机因断面小无法在方坯连铸使用的缺陷。打号机根据网络传输或工控机录入的铸坯编号, 由PLC转换成相应的控制逻辑, 通过输出一系列的控制信号, 驱动字模置换装置将字模通过冲击装置的冲击, 按照PLC给定的信号, 击打到要求的铸坯断面, 在铸坯断面留下凹陷字痕, 从而达到标识铸坯的目的, 使标识永不磨灭。打号完成后通过跟踪系统摄取已打号的铸坯断面图像, 通过L2级传至轧钢, 实现对铸坯的全程自动跟踪。

南钢炼钢厂配备3台多流方坯连铸机, 其中1#机为5流大断面, 2#、3#机为7流小断面。新增GREEN PROJECT公司自动打号及跟踪系统调试完成后, 成功解决了终端辊道、升降挡板、提钢机等设备和打号机之间的安全连锁、互锁功能, 保障了设备运行的安全性, 实现了打号机的正常使用;解决了原来打号周期不足的问题, 实现了铸坯支支标识, 坯号全称跟踪的功能, 杜绝了混钢问题的发生。

2 打号机及跟踪系统概述

本项目采用GREEN PROJECT (简称GP) 公司打号机及跟踪系统, 核心设备为安装于辊道末端垂直于出钢方向的滑轨上的2个集成了照明/摄像系统的一体化打号头, 可在连铸机各流之间自由移动, 见下图1。

该系统采用电控驱动方式, 由PLC控制打号头横向移动到相应流打号位置后前伸到达工作位, 使字模通过控制系统击打到铸坯断面, 在铸坯断面留下凹陷的字痕, 标印出根据网络传输或工控机录入的铸坯编号 (包含炉号、流道号、序列号等) , 达到标识铸坯的目的。打号完成后打号头后退会到原位, 照明/摄像系统前伸到工作位, 对标识符号进行拍照并将钢坯照片传输至L2级服务器, 与轧钢安装的相应读取系统配合, 实现对钢坯的全程自动跟踪。拍照完成后全系统复位, 准备进入下一打号循环。实际拍照效果见下图2。

3 与连铸接口及控制逻辑

打号/跟踪系统主PLC通过网线连接到连铸机L1级PLC控制系统, 通过工业以太网实现与连铸公共PLC的数据交换, L2级系统下发的炉号以及各流PLC于打号/跟踪系统的数据交换均通过公共PLC中转。

系统控制逻辑如下: (1) 连铸坯到达终端辊道末端时触发热检有钢信号, 辊道停止运行, 顶升装置将钢坯末端顶起, 升降挡板落下, 完成打号准备同时向打号/跟踪系统发出准备好信号; (2) HMI操作画面选择需要进行打号, 升降挡板下落到位且提钢机不在下降位时向打号/跟踪系统发出打号请求信号。同时以字符串格式将铸坯编号下发到打号/跟踪系统; (3) 打号/跟踪系统控制两个打号头根据请求顺序依次完成各流钢坯的打号及拍照, 打号头复位后向连铸PLC发送该流工作完成信号; (4) 收到完成信号后顶升装置及升降挡板复位, 提钢机将钢坯移至冷床, 工作循环结束。

铸坯编号的格式为“炉号”+“流道号”+“铸坯序列号”。

(1) 每次新钢水包上连铸机时L2级系统下发新炉号, 连铸公共PLC以队列型式保存3个炉号, 已拉坯数 (各流铸坯序列号之和) 达到坯号工根据钢水重量和铸坯规格计算后录入HMI的炉铸坯总数后自动更新下一炉号。

(2) 流道号为固定值, 与连铸机各流一一对应。

(3) 各流的铸坯序列号在炉号更新时统一清零, 之后每次升降挡板落下到位时加1。

4 系统应用效果

该系统成功投入使用后, 极大地改善工人劳动强度和劳动环境;避免人工标识导致的人为错误, 有效防止混钢事故的发生;便于科研、质量和物料跟踪及可追溯性管理;实现了在线物流自动化, 提升了炼钢方坯连铸机的综合性能和自动化水平。

摘要：本文基于南钢炼钢厂三台方坯连铸机打号及跟踪系统项目, 介绍了打号机及炉号跟踪系统的基本构成, 给出了打号及及跟踪系统与连铸机L1级PLC的接口与控制逻辑, 实现了打号机的正常使用, 实现了铸坯全程自动跟踪的功能, 杜绝了混钢问题的发生, 为质量判定系统的正常应用打下了坚实的基础。

关键词：打号机,跟踪系统,连铸机

参考文献

[1]GREEN PROJECT打号机系统及跟踪系统产品功能说明书[S].