煉鋼廠板坯連鑄結(jié)晶器在線調(diào)寬(調(diào)窄)裝置(編輯修改稿)
2025-06-24 00:24 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在線調(diào)寬裝置 結(jié)晶器及組成結(jié)晶器是連續(xù)鑄鋼設(shè)備中一個(gè)非常關(guān)鍵的部分，在鋼水注入結(jié)晶器逐漸形一定厚度坯殼的凝固過(guò)程中，結(jié)晶器一直承受著鋼水靜壓、摩控力、鋼水熱量的轉(zhuǎn)遞，以及調(diào)寬時(shí)作用在結(jié)晶器上的力等諸因素的影中央委員，使結(jié)晶器同時(shí)處于機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力的綜合作用下，因面，工作條件極為惡劣，為了從結(jié)晶器中順力拉出合格的鑄坯，結(jié)晶器應(yīng)滿(mǎn)足以下基本要求：應(yīng)具有良好的導(dǎo)熱冷卻能力和耐磨性能。結(jié)晶器的鋼性要好，特別是在激冷激熱、溫度梯度變化大的情況下，變形要小。結(jié)構(gòu)緊湊，便于制造，裝卸主便，調(diào)整容易，冷卻水路能自行接通，以滿(mǎn)足快速更換的要求；為減少振動(dòng)時(shí)的慣性力，在滿(mǎn)足上述三個(gè)條件下，結(jié)晶器重量要輕，以減少振動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)率并使振動(dòng)平穩(wěn) 一個(gè)完整的結(jié)晶器由內(nèi)弧側(cè)銅板及冷卻箱、外弧側(cè)銅板及冷卻箱、窗邊銅板及壓板、冷卻箱、調(diào)寬裝置、寬面夾裝置、寬邊足輥和窄邊足輥、導(dǎo)向裝置。澆鋼時(shí)，結(jié)晶器位于中間罐的下記，從中間罐注入的鋼水在其中北固并形成的規(guī)定尺寸的外殼，在中心還是液態(tài)的情況下，鑄坯就從結(jié)晶器中被拉出來(lái)。為了更好地支撐這薄的坯殼和減少鼓肚，有的緊靠結(jié)晶器下端的寬邊布置有兩對(duì)足輥，在窄邊布置三對(duì)足輥。為了提高組合結(jié)晶器的剛性，將組合結(jié)晶器安裝在支撐框架上，為在線安裝提供了方便。 結(jié)晶器調(diào)寬裝置為了滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)不同寬度板坯的需要，目前世界上的一些鋼鐵廠，有的更換結(jié)晶器，有的采用在線調(diào)寬（有停產(chǎn)和不停產(chǎn)之分），也有的采用大壓量的平立式三機(jī)架粗軋機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。用更換結(jié)晶器的方法生產(chǎn)不同規(guī)格的鋼坯，一不利于組織生產(chǎn)，易造成產(chǎn)品積壓；二會(huì)降低連鑄機(jī)作業(yè)率，非生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)。因此，現(xiàn)代化的板坯連鑄機(jī)都有不采用這種方案。目前，在造鑄機(jī)上采用較普遍的在線調(diào)寬技術(shù)，在連鑄過(guò)程中變板坯寬度。，使產(chǎn)量增加，若采用在線停滯不前機(jī)調(diào)寬，每調(diào)一次寬度約需用1小時(shí)。，可減少部分頭、尾鑄坯損耗，提高連鑄的收得率。，可連續(xù)澆鑄相近似的鋼水，而不用停機(jī)（在普通連鑄機(jī)上，鑄坯尺寸和鋼水成份不同，不能一次連鑄。然而在我們鋼廠的連鑄機(jī)澆鋼生產(chǎn)中，由于某種原因，結(jié)晶器的調(diào)寬是采用完全停滯不產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)寬，同時(shí)還是原始的方法，用手動(dòng)調(diào)寬，這樣大大降低了連續(xù)鑄鋼率，使生產(chǎn)效率下降，產(chǎn)量降低，從而增加了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。 常用的調(diào)寬方法加模擬窄邊的調(diào)寬方法時(shí)，停止?jié)茶T和拉坯，移出浸入水口，放入模擬窄邊到結(jié)晶器下部時(shí)，開(kāi)澆拉坯，此方法能調(diào)寬、調(diào)窄，但停澆時(shí)間長(zhǎng)，操作不便。；此方法剛開(kāi)始采用時(shí)，需要根據(jù)不同的調(diào)寬速度，降低拉坯速度，如調(diào)寬速度為3mm/min，～，即降低33～41%，現(xiàn)在的在線調(diào)寬無(wú)須降低拉速，調(diào)寬有電動(dòng)調(diào)寬和通過(guò)液壓缸及脈沖馬達(dá)調(diào)寬兩種。后一種調(diào)寬方式調(diào)節(jié)精度高，但生較差，設(shè)備維修，技術(shù)要求高。電動(dòng)調(diào)寬方式剛性好，但停止精度不如液壓缸的好，須消除絲桿與螺母之間的間隙。電動(dòng)調(diào)寬方式又可分為兩種：一種是錐度調(diào)整和平行移動(dòng)用一個(gè)電機(jī)，錐度調(diào)整通過(guò)窄面壓板上的上下兩個(gè)絲村來(lái)實(shí)現(xiàn)；另一種是調(diào)寬和調(diào)錐度各用一臺(tái)電機(jī)，在調(diào)錐度時(shí)，調(diào)寬裝置一起擺動(dòng)（圖3是調(diào)寬示意簡(jiǎn)圖）。鋼水調(diào)節(jié)方向錐度窄邊圖3 根據(jù)我廠的情況有時(shí)改動(dòng)采用PLC控制系統(tǒng)。 PLC控制系統(tǒng)它是由直流“伺服系統(tǒng)”為伺服電機(jī)來(lái)控制調(diào)整結(jié)晶整的調(diào)窄邊裝置（調(diào)寬來(lái)調(diào)窄）緩慢移動(dòng)，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)寬、調(diào)窄，操作人員在操作控臺(tái)上輸入所需調(diào)寬的板坯尺寸，信息反饋到中控操作室，電腦自動(dòng)算出所用電機(jī)所要轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)和行程速度，啟動(dòng)PLC系統(tǒng)，就自動(dòng)打開(kāi)結(jié)晶器的夾緊裝置進(jìn)行調(diào)寬功能。伺服電機(jī)后安裝了一個(gè)測(cè)速電機(jī)起著測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)速和控制平行移行程。從而保障在線調(diào)寬的順利進(jìn)行。伺服電機(jī)窄面裝置絲桿千斤頂萬(wàn)向軸接手減速器 (圖5)圖5是改造后的結(jié)晶器調(diào)寬裝置布置簡(jiǎn)圖。調(diào)寬裝置由PLC控制系統(tǒng)、伺服電機(jī)（4臺(tái)）、減速機(jī)（4臺(tái)）、萬(wàn)向軸（輥）、絲杠千斤頂（4臺(tái)）組成。經(jīng)過(guò)這樣改造后，比原來(lái)的更加方便，最重要的大大提高生產(chǎn)率，降低成本，提高鑄坯的成品率，節(jié)省了節(jié)機(jī)時(shí)間1個(gè)半小時(shí)以上。（先給出原設(shè)計(jì)圖及方案，說(shuō)出其特點(diǎn)，然后再給出現(xiàn)有設(shè)計(jì)圖及方案進(jìn)行比較。）調(diào)寬方式：在線調(diào)寬我們廠澆鑄板坯斷面尺寸 厚度為200mm寬度為750～1350mm結(jié)晶器開(kāi)口尺寸 上口（770～1386）206mm下口（760～1376）206mm結(jié)晶器長(zhǎng)度為900mm外弧半徑為9000mm調(diào)寬方式為：在線電動(dòng)調(diào)寬 電機(jī)選擇1選擇電機(jī)類(lèi)型 （首先畫(huà)出傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖后，再計(jì)算） 鋼液在結(jié)晶器中冷卻，形成初生坯殼。此時(shí)的坯殼非常薄，且受到多重應(yīng)力的作用。在澆鑄過(guò)程中調(diào)寬（或調(diào)窄）極易導(dǎo)致坯殼破裂漏鋼，造成重大設(shè)備和生產(chǎn)事故。這就要求調(diào)寬時(shí)，側(cè)面銅板裝置運(yùn)行要平穩(wěn)，傳遞的力矩要均勻，調(diào)速范圍要寬，位置控制要精確?；谝陨弦?，在設(shè)計(jì)上選用直流伺服電機(jī)來(lái)調(diào)整側(cè)面銅板裝置來(lái)完成調(diào)寬（或調(diào)窄）。直流伺服電機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 直流伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速與輸入電壓成正比，并能實(shí)現(xiàn)正反向速度控制。具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的線性度好，控制方便等優(yōu)點(diǎn)，2電機(jī)功率計(jì)算1計(jì)算絲桿千斤頂?shù)尿?qū)動(dòng)功率1）工作時(shí)絲桿千斤頂?shù)氖芰Ψ治觫?、?cè)面銅板裝置的重力w=5000N②窄邊的鋼液靜壓力。鋼液的靜壓力很小可以忽略。③寬窄邊的銅板之間的摩擦力。寬窄面銅板為間隙配合，所以摩擦力為0。④鑄坯壓入反力。由于窄邊是按原錐度進(jìn)行平移，所以寬度擴(kuò)大時(shí)窄邊平行移動(dòng)的鑄坯壓入反力Fsn＝0。所以調(diào)寬（或調(diào)窄）時(shí)移動(dòng)窄面所需要克服的是窄面銅板裝置的重力。故 F＝W=5000N2）、計(jì)算絲桿軸上的扭矩T ——螺紋升角 ——當(dāng)量摩擦角 d2——絲桿中徑初選絲桿千斤頂由于要求傳遞精度高，所以選擇滾動(dòng)螺旋千斤頂。初選CDM50063型號(hào)的滾珠螺旋千斤頂。主要參數(shù):d=50㎜ d1=40㎜ P=6㎜ n=2 所以 （其值T=26677N） 3)、計(jì)算絲桿轉(zhuǎn)速絲桿轉(zhuǎn)速n=v/np 因?yàn)檗D(zhuǎn)速最高時(shí)所需要的驅(qū)動(dòng)功率最大，所以V=200㎜/min n=200/26=4） 絲桿所需要的驅(qū)動(dòng)功率 （計(jì)算公式不對(duì)，若T為Nm、n為r/min、P為KW則系數(shù)為9550。T=9550P/n） 5）、計(jì)算電機(jī)功率 P=P1/ ——傳動(dòng)裝置總效率。查表?。海ㄒ獙?xiě)出資料名稱(chēng)、頁(yè)數(shù)、表的編號(hào)。）滾動(dòng)軸承的效率圓錐齒輪的效率蝸桿傳動(dòng)的效率彈性連軸器的效率
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