淺談連鑄機(jī)扇形段故障處理

淺談連鑄機(jī)扇形段故障處理

Summary：扇形段的故障一直擾亂板坯連鑄機(jī)的正常生產(chǎn)，經(jīng)常出現(xiàn)扇形段架的非計(jì)劃停工，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，在一定程度上限制了生產(chǎn)水平。為此，本文先是對(duì)板坯連鑄機(jī)情況進(jìn)行了詳細(xì)的分析，接著系統(tǒng)闡述了影響扇形段故障的根本原因，最后對(duì)板坯扇形段故障分析及控制措施做出了全面的剖析，希望可以為板坯連鑄機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行有所幫助。Keys：板坯連鑄機(jī)；扇形段；根本原因引言：連鑄機(jī)扇形段是在結(jié)晶器內(nèi)鋼水一次冷卻形成的薄壁高溫板坯，進(jìn)入二次冷卻時(shí)，支撐、引導(dǎo)、彎曲和矯直板坯流動(dòng)方向的裝置。連鑄機(jī)的扇形段對(duì)板坯質(zhì)量和形狀的內(nèi)部缺陷有顯著影響，在現(xiàn)代有效連鑄生產(chǎn)實(shí)踐中，板坯連鑄機(jī)的維修成本和維修時(shí)間主要由管片的正常使用壽命決定，扇形段壽命通常根據(jù)在線使用壽命或多余鋼材的數(shù)量來估計(jì)。板坯連鑄機(jī)情況分析連鑄機(jī)扇形段的主要構(gòu)造特征：一是輥系結(jié)構(gòu)為小輥，密排通軸三個(gè)節(jié)輥；二是液壓、軸承、防凍發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液、氣路通過快速接頭和扇形連接，拆裝方便。三是通過驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)佑梢簤焊咨仙?，通過扇形內(nèi)外圓弧由四個(gè)液壓缸上升；四是托輥系統(tǒng)冷卻，通過滾動(dòng)軸承外冷卻和托輥內(nèi)冷卻，通過旋轉(zhuǎn)接頭連接；五是良好的輥道應(yīng)用技術(shù)；六是在扇狀段上應(yīng)用了軟夾緊、動(dòng)態(tài)輕夯下等技術(shù)；七是采用智能扇狀段控制技術(shù)等[1]。隨著板坯產(chǎn)量的增加和板坯連鑄機(jī)段的使用和管理上生產(chǎn)變體的多樣化，暴露出一些影響連鑄機(jī)正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的缺陷，段體本身壽命較短，維護(hù)設(shè)備備件的成本很高。經(jīng)過研究探索，相關(guān)工作人員采取有效措施解決了設(shè)備沖擊問題，使用部門的在線使用時(shí)間和實(shí)際通過率都有了很大的提高。影響扇形段壽命的原因分析連鑄機(jī)生產(chǎn)初期，經(jīng)過試產(chǎn)試驗(yàn)，連鑄機(jī)部門設(shè)備使用維護(hù)不理想，因設(shè)備本身原因多次停產(chǎn)，因多種原因被迫更換扇形段較為頻繁，更換的主要原因是在規(guī)定使用壽命內(nèi)更換和軋輥磨損超標(biāo)、托輥軸承座泄漏、托輥不轉(zhuǎn)、壓區(qū)跑偏報(bào)警、片材跑偏超標(biāo)、連桿、拉桿等機(jī)械損壞，驅(qū)動(dòng)輥筒軸頸螺栓損壞漏油、萬(wàn)向節(jié)嚴(yán)重漏水、漏鋼、橫堵等。從圖1可以看出，真正影響板段壽命的主要原因是軸承組件漏水、輥?zhàn)硬晦D(zhuǎn)動(dòng)、輥?zhàn)娱g隙偏差和報(bào)警等。以上三個(gè)原因在柏拉圖身上都能看到，占總數(shù)的65.5%。組織進(jìn)行6σ分析，依次排查失敗原因并提出解決方案和改進(jìn)計(jì)劃。圖1扇形段損壞缺陷Pareto圖分析板坯扇形段缺陷分析及控制措施軸承座漏水分析及控制措施板坯連鑄機(jī)扇形托輥為三片貫通托輥形式，每組托輥配4個(gè)軸承組。中部按裝配工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)裝配軸承座，設(shè)備冷卻水采用進(jìn)水管和兩條回水管對(duì)滾柱軸套、中心軸和軸承座進(jìn)行冷卻。軸承座漏水的情況很多。如圖2所示，通過對(duì)軸承座漏水情況的監(jiān)測(cè)和對(duì)軸承座的拆卸分析，發(fā)現(xiàn)軸承座焊接過程中的漏水是軸承座漏水的重要原因。經(jīng)分析檢查發(fā)現(xiàn)，焊接過程中的主要缺陷在軸承座碳鋼座與不銹鋼空心板之間。焊接過程中存在預(yù)熱溫度、電流、退火溫度、保溫時(shí)間、軸承座尺寸和不銹鋼墊尺寸、焊縫坡口形狀和焊后應(yīng)力處理等方面的不合理。經(jīng)過多年的研究和改進(jìn)、測(cè)試、修訂和改進(jìn)焊接工藝。通過改進(jìn)軸承座的焊接工藝，很大程度上控制了因軸承座引起的板段漏水，取得了良好的效果。圖２板坯扇形段軸承座漏水圖輥?zhàn)硬晦D(zhuǎn)缺陷分析及控制措施扇形輥是板坯連鑄機(jī)最重要的易損備件之一，輥?zhàn)硬恢苯愚D(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象會(huì)造成板坯表面缺陷、劃傷，同時(shí)增加板坯承受的拉力、凸出等負(fù)荷。力、彎曲力或工件矯直等。經(jīng)拆卸和不轉(zhuǎn)輥段檢查，發(fā)現(xiàn)造成不轉(zhuǎn)輥段的主要原因有：軸承質(zhì)量和選型不當(dāng)、軸承潤(rùn)滑不良、軸承密封不當(dāng)、座內(nèi)積渣、軸承冷卻不良、軸承受外力沖擊等。扇形段滾子軸承使用高品質(zhì)產(chǎn)品，軸承座水冷，輥?zhàn)又行闹饕捎酶捎图袧?rùn)滑。高溫連鑄坯貫穿在扇形段，經(jīng)過連續(xù)冷卻矯直后，工件的實(shí)際溫度還是比較高的，矯直區(qū)工件的實(shí)測(cè)溫度在拐角處至少為700℃，工件的中間溫度為1200度。扇形段在這種高溫環(huán)境下持續(xù)工作，在輻射熱和熱傳導(dǎo)的影響下，托輥系統(tǒng)運(yùn)行溫度可達(dá)120℃以上軸承密封異?；蚬┯筒涣迹?、水蒸氣和雜質(zhì)進(jìn)入軸承閥座加速潤(rùn)滑。加速潤(rùn)滑油的分解和氧化，并腐蝕軸承本體。由于板坯鑄機(jī)扇形段所處的高溫現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及在線安裝數(shù)量多，對(duì)每個(gè)軸承進(jìn)行精密點(diǎn)檢是十分困難的，通過對(duì)輥?zhàn)硬晦D(zhuǎn)的軸承詳細(xì)分解，證實(shí)了分析與判斷，造成扇形段輥?zhàn)硬晦D(zhuǎn)的主要原因是干油分配器在高溫環(huán)境下?lián)p壞、干油集中潤(rùn)滑機(jī)制時(shí)間不合理和軸承座的積渣，部分進(jìn)入軸承內(nèi)部造成的。查明原因后，通過調(diào)整板段干式潤(rùn)滑時(shí)間，對(duì)干式分油器的處理過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和改進(jìn)，定期檢查和更換干式分油器，改進(jìn)軸承密封并進(jìn)行抽檢，完善在線設(shè)備潤(rùn)滑系統(tǒng)的管理，大大減少了輥?zhàn)硬晦D(zhuǎn)造成扇形段在線使用壽命降低的情況。輥縫超差報(bào)警缺陷分析及控制措施如果連鑄機(jī)軋輥對(duì)中不良、弧焊不良、軋輥偏斜等，那么板坯在通過不同扇區(qū)的支承輥時(shí)板坯表面會(huì)在低應(yīng)變率下發(fā)生變形。分段滾輪間距由液壓缸自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，每個(gè)液壓缸均裝有位置傳感器，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程和就地控制。為了適應(yīng)板坯截面的變化，保持板坯尺寸精度，需要根據(jù)設(shè)計(jì)值測(cè)量和調(diào)整輥縫（孔）。為了保證滾子間隙張開的準(zhǔn)確性，測(cè)量時(shí)必須消除滾子軸承之間的間隙（尤其是機(jī)架內(nèi)圓弧形的滾子，會(huì)因向下方向而造成測(cè)量誤差）。一般方法：擋扇段液壓缸時(shí)，用比壓區(qū)小的液壓千斤頂，插入兩輥間隙之間，施加一定壓力，消除輥間間隙，然后向上測(cè)量。經(jīng)綜合檢查，發(fā)現(xiàn)托輥間隙跑偏及跑偏報(bào)警主要有以下原因：①扇形上、下機(jī)架鎖緊螺母松動(dòng)；②液壓缸控制閥組故障扇區(qū)；③扇區(qū)液壓缸內(nèi)漏；④扇形托輥間隙調(diào)整位置傳感器和定位電纜損壞；⑤托輥表面過度磨損；⑥托輥平面度超差；⑦托輥軸承損壞等。改進(jìn)及控制措施：一、可一次性測(cè)量壓區(qū)、底弧和托輥旋轉(zhuǎn)。二是定期維護(hù)和檢查板塊，及時(shí)解決問題。三、滾輪間隙偏差報(bào)警后，用拉拔器按設(shè)定的擰緊力矩?cái)Q緊扇形錨固螺母。四、解決液壓缸內(nèi)漏問題，升級(jí)閥塊[2]。五、當(dāng)液壓?jiǎn)卧鼡Q接口漏油或出油不暢時(shí)，必須及時(shí)進(jìn)行更換；六、托輥磨損分析。延長(zhǎng)輥面的穩(wěn)定磨損階段。在這個(gè)階段，軋輥的表面缺陷表現(xiàn)為小麻點(diǎn)和小裂紋。檢查托輥的快速磨損階段，托輥出現(xiàn)較明顯的孔洞和裂紋，甚至剝落。結(jié)合專業(yè)廠家，改進(jìn)軋輥表面不銹鋼涂層的修復(fù)工藝，提高軋輥的耐熱性、韌性、抗裂性、耐磨性等性能。其他因素的控制一是穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行，研究改進(jìn)連鑄機(jī)靜止鑄造技術(shù)，進(jìn)行恒速拉削鑄造。同時(shí)通過引進(jìn)板坯防斷技術(shù)，逐步實(shí)行規(guī)范化作業(yè)，以降低因高水平井噴現(xiàn)象等嚴(yán)重事故所引起的對(duì)連鑄機(jī)段的意外傷害。二是改善托輥系統(tǒng)的樞軸質(zhì)量，尤其是處理好托輥系統(tǒng)樞轉(zhuǎn)和中心軸承之間的間隙調(diào)節(jié)和對(duì)中問題，是解決漏水系統(tǒng)問題的關(guān)鍵。三、線機(jī)器設(shè)備在使用過程中，有磨損時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、初損壞時(shí)間、修復(fù)時(shí)間等階段，及時(shí)準(zhǔn)確了解鑄機(jī)在線設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，智能化組織維護(hù)在線設(shè)備。并且定期檢查協(xié)調(diào)維修和生產(chǎn)運(yùn)行的關(guān)系，快速解決故障，防止故障惡化，對(duì)延長(zhǎng)行業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間，提高使用壽命具有重要作用。扇形段的自主維修需要高精度的調(diào)平臺(tái)、優(yōu)質(zhì)組件和高標(biāo)準(zhǔn)。準(zhǔn)確的規(guī)范和科學(xué)合理的管理制度；維修領(lǐng)域的服務(wù)人員要學(xué)習(xí)和掌握自主設(shè)備的維修保養(yǎng)方法和方法，嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，提高行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域的自主維修水平。線下維護(hù)人員也需要掌握網(wǎng)段上線使用的技術(shù)要求和檢查點(diǎn)，否則網(wǎng)段的管理和使用容易導(dǎo)致線上、線下出現(xiàn)落差，不利于網(wǎng)段使用壽命的延長(zhǎng)。結(jié)論：通過文章分析得知，針對(duì)此類問題成因，對(duì)連鑄工序中的主要工藝設(shè)備，著重對(duì)銅板質(zhì)量、足輥損壞程度以及正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀況等進(jìn)行了檢測(cè)，并根據(jù)連鑄鋼節(jié)點(diǎn)工藝設(shè)備管理制度中規(guī)定的使用期限，適時(shí)進(jìn)行了檢查和更新；同時(shí)嚴(yán)把主要工藝設(shè)備上線質(zhì)量，對(duì)全部已上線設(shè)備的品質(zhì)、精度、噴淋狀況等進(jìn)行了全方位檢測(cè)，以確定有無(wú)產(chǎn)品質(zhì)量問題；對(duì)主要的工藝設(shè)備上進(jìn)行了全面檢測(cè)確認(rèn)，包括檢查結(jié)晶器銅板的表面、足輥的運(yùn)轉(zhuǎn)、噴淋