连铸结晶器提升在线使用寿命

连铸结晶器提升在线使用寿命

王强

（新疆八一钢铁第二炼钢厂新疆830022）

摘要：结晶器作为连铸生产中的核心部件，对于铸坯的质量及使用寿命优质直接的关系。近年来,随着连铸向高效化发展,结晶器的使用寿命成为制约连铸生产的一项重要因素。

关键词：连铸结晶器;提升;在线使用;寿命

引言

目前,随着连铸向高速化发展,结晶器的使用寿命成为制约连铸生产的一项重要因素。为延长结晶器的使用寿命,提高连浇率,保证铸坯质量，本文主要分析了如何提高，连铸结晶器提升在线使用寿命。

1.1结晶器功能及结构

(1)结晶器带有支撑框架、自连接接水装置及装有铜板和支撑板的箱体。铜板上开有冷却水槽，以获得均匀且高的冷却效果。结晶器由螺栓固定在振动台上，该系统保证结晶器的快速简便更换。(2)结晶器宽面和窄面通过夹紧装置夹在一起，保证结晶器窄面铜板锥度固定。(3)窄面与调宽装置相连，调宽过程由手动丝杠完成。调整期间，宽面夹紧液压缸松开，以确保宽面和窄面间一个特定的最小缝隙，这样可确保最小的铜板磨损。(4)铜板靠闭路一次冷却系统冷却。优化的水冷却水槽可在高拉速时确保铜板的低温。(5)足辊通过集中润滑系统润滑。(6)铸坯冷却由开路二冷系统实现，喷嘴把水从辊子中间喷到铸坯的宽面及窄面上。(7)结晶器铜板上安装热电偶，结晶器漏钢预报系统通过热电偶成像可实时检测结晶器内的温度场，防止漏钢。（8）调宽机械装置

1.2调宽机械装置

结晶器调宽装置按驱动形式分为手动调宽和自动调宽两大类，自动调宽通常又可分为液压式和电动机械调宽。调宽装置无论是手动调宽，电动机械式调宽还是液压式调宽装置，机械连接部分空程尽量小，这样编码器、位移传液压式调宽其本体结构简单、安装方便、停止精度高，但需要单独的液压系统，并且液压系统易出现故障，设备维修技术要求高；如果液压不稳定，液压压力报警频繁，影响工人的情绪和生产。电动机械调宽方式安全可靠，调宽精度主要依靠编码器控制。机械机构主要采用摆线减速机或者蜗轮蜗杆、梯形丝杆减速、自锁机构可以有效防止窄边漂移、锥度变化等问题。

2.存在问题及改造方案

(1)足辊方面问题：

①窄面足辊原设计为表面光滑，无导渣槽的辊子，在拉坯过程中辊面容易积渣。②辊子轴承座未设计冷却水，在高温辐射的环境中，轴承座的热量无法排出，传导至轴承，辊子抱死情况时有发生。

解决方案：

窄面足辊改造成螺旋式花纹辊，保护渣沿导渣槽导出，不易堆积，无法形成积渣；足辊区域加装环形冷却管路，轴承座位置开孔加装喷嘴，利用外冷喷淋水对轴承座进行冷却。

(2)润滑方面问题：

①结晶器足辊润滑采用集中润滑形式，结晶器足辊、弯曲段、振动共用一台干油泵，其中结晶器足辊和振动共用一条干油管路，干油供给量不足，结晶器足辊得不到有效润滑，足辊抱死时有发生。②足辊轴承座干油管路设计过长，布置零乱，受作业空间和观察视角的局限，结晶器吊装过程中，极易刮碰润滑管路，产生泄露，造成轴承座润滑不良。

解决方案：

润滑站增加一台油泵，把结晶器、弯曲段、振动润滑系统分离，由一台干油泵给结晶器独立供油，保证油量充足；缩短油管长度（由1250mm改成900mm），规范布置，避开容易剐蹭的位置利用管夹固定，极大降低了吊装结晶器过程中的剐蹭机率。

(3)结晶器跑锥问题：

结晶器的锥度是结晶器的一个重要参数，不同钢种、不同断面对应不同的锥度，合适稳定的锥度，锥度过大，增大拉坯阻力，增大铜板的磨损，降低铜板使用寿命，锥度过小，拉坯过程中可能造成铸坯鼓肚，进而产生裂纹。窄面锥度设定通过调整结晶器上下蜗轮蜗杆减速机，锁定位置，保证锥度。生产过程中受热坯压力的影响，再加上锥度调整装置老化，前期跑锥现象频发，经常造成生产拉下和铸坯质量事故。

解决方案：

a.线外维修更换老化的调整装置，提升调整装置的精度，采用“上拉下推”的调整方式，保证结晶器上传动装置拉紧，下传动装置顶紧。b.窄面上下口背板位置制作焊接顶丝，当锥度调整完毕后，利用顶丝顶紧上、下口背板，避免浇钢过程中受力松动，进而保证锥度稳定。

(4)角缝跑水问题：

结晶器铜板与背板之间环形密封采用硅胶材质，其耐高温性能较差，结晶器上线使用一段时间后，密封圈受热形变，角缝位置产生漏水，造成生产拉下。

解决方案：

变更环形密封材质，将原硅胶密封更换为为氟胶密封。对于多次修复使用的铜板，由于磨损量相对较大，在装配水箱间环形密封圈时需增加打密封胶环节。

(5)漏钢预报误报问题：

结晶器漏钢预报系统经常性误报，导致连铸生产降速，极大影响了铸坯质量和生产节奏。

①结晶器周转卡内容不全面，维修关键点、热电偶线下检测等关键数据缺失，无法保证线外维修质量。②结晶器线外维修，仅采用万用表测量热电偶表线电阻，通过阻值确定热电偶好坏，无法检测实际温变效果及热电偶稳定性。③窄面热电偶信号线未进行防护，生产过程中由于捞渣操作等原因经常被烫坏，影响漏钢预报系统正常使用。④结晶器窄面与背板连接处没有做防护，捞渣过程中，保护渣容易通过间隙烫伤热电偶信号线。

解决方案：

a.修订结晶器周转卡内容，增加关键点、热电偶线下检测等内容，切实实现结晶器全程跟踪，提升线外维修精度、质量。b.利用钢板对应铜板热电偶安装位置开孔制作专用检测工具，精确定位热电偶安装位置，使用割把定位烘烤，采用漏钢预报智能检测系统，实现线下对热电偶的全面检测。c.窄面热电偶信号线缆加装防烫管，窄面板接线位置加装防护板，避免捞渣过程中烫坏线缆。d.窄面背板加装防护挡板，铜板与背板间隙涂抹密封胶,避免保护渣沿铜板与背板之间间隙进入，烫坏热电偶信号线。

结语

总而言之，铸坯质量稳步提高是提升连铸结晶器在线使用寿的重要途径,如此对现场生产人员的人身安全得到了保障,为企业调整产品结构,提高市场竞争力打下了良好的基础。

参考文献:

[1]钟春生.水平连铸结晶器冷却水系统的软化改造[J].湖南冶金,2003,(2):43-44.

[2]李庆春.铸件形成理论基础[M].北京:机械工业出版社,1989:226.