摘要：结合板坯连铸机辊缝实测数据，分析了扇形截面的结构特点，找出了扇形截面辊缝增大的主要原因。在分析风机截面圆弧辊梁受力特点的基础上，提出了风机截面预变形的优化方法。压铸机的调整面积应根据压铸机压路机扇形间隙增大的程度确定。实施后，扇形辊缝的增加控制在0.2mm以内。
关键词：板坯连铸机；扇形段；扇形段吊具；更换导轨
1前言
目前，凝固端光压、电磁搅拌等技术得到了广泛的应用。然而，确保轧辊处于目标位置仍然是一项基本工作。目前大型板坯连铸机采用短节距轧辊，保证了轧辊本身的足够刚度，但不能保证轧辊处于目标位置。大截面板坯连铸机一般采用扇形截面结构，使板坯在其厚度方向上具有垂直压力。实际测量表明，扇形中部的轧辊向外移动幅度较大，使得扇形中部的间隙大于进口和出口的间隙，可能导致扇形内的钢坯胀形。分析扇形框架结构的影响辊缝的变化特点,量化扇形截面的变形特点根据两端铰接梁的变形规律,并使辊所需的调整金额的预排扇形部分通过反馈分析,以抵消在辊缝扇形结构变形的影响。
2扇形段更换系统介绍
目前二冷区扇形段的更换系统主要形式有两种:组合式和整体式。一般来说组合式主要包含两种设备，即在线扇形段更换吊具(机械手)和扇形段更换导轨；整体式就是将二冷区扇形段安装在一个车架上，车架带动扇形段进行整体的后退，移出连铸机外，进行扇形段的吊装更换。虽然这种方式可以省去更换导轨并简化更换吊车的结构，但是由于成本比较高，使用时扇形段吊装周期比较长，维修维护比较困难等因素，基本上被组合式吊装系统替换。另外，由于整体式吊装系统在近几年的板坯连铸机设备设计选型中使用非常少，因此，本文将着重讨论组合式吊装系统的选型与应用。
3组合式扇形段更换系统设计选型
组合式扇形段更换系统目前常见的设计有:①扇形段更换导轨和更换吊具组合吊装系统；②扇形段更换导轨和更换机械手组合吊装系统。前者的更换吊具又分为:①链板式更换吊具；②链板式“门”型框架更换吊具。下面我们就以上几种形式加以详细讨论。
3.1扇形段更换导轨与链板式“门”型框架更换吊具组合吊装系统
3.1.1系统组成及设计
该系统主要由扇形段更换导轨与链板式“门”型框架更换吊具组成(图1所示)。其中更换导轨为长导轨槽形焊接结构，其槽形尺寸和在线扇形段更换吊具上的导轮相适应，导轨上端固定在钢结构平台上，下端通过导轨支承构件安装在振动基础上(多数为钢筋混凝土结构)，考虑到扇形段驱动装置的安装使用，驱动侧的更换导轨留有安装万向联轴器的缺口。
扇形段更换导轨安装就位时，可利用调整螺栓微量调整。
图2扇形段更换导轨与链板式“门”型框架更换吊具
3.1.2工作原理
扇形段上线操作:从扇形段存放工位用链板式“门”型框架扇形段更换吊具将需要更换的扇形段起吊到浇注平台上，然后沿着对应的更换导轨，将该扇形段缓慢就位于其对应的基础框架上。吊具与扇形段之间通过销轴连接。扇形段下线操作:通过链板式“门”型框架扇形段更换吊具将扇形段从工作位吊出浇注平台，并沿扇形段更换通道将扇形段移至扇形段存放工位。由于弧形区更换导轨的水平角度比较小(尤其是扇形段1的更换导轨)，扇形段就位可能比较困难，这时可以通过可调式千斤顶进行微调。需要说明的是，在起吊更换水平区扇形段时，由于导轨的拐弯角度方向与弧形区正好相反，所以扇形段吊具在使用时需要调转180°再使用。
实际测量表明，铸造机风扇段外圆弧的刚度优于内圆弧，外圆弧辊位置的变化远小于内圆弧。内圆弧越靠近风机截面中部，滚筒的向上运动趋势越明显，这与风机截面内圆弧框架的变形有关。
风机截面结构的主体由两根滚柱框架梁组成，由肋板连接。滚子通过轴承支架固定在滚子框架梁上。自二次冷却喷嘴应固定在地板上,地板上都是滚筒的轴线平行和垂直于铸造方向,所以地板对提高刚度影响不大的扇形部分铸造方向,也就是说,地板上不能发挥作用在防止内部转动关节的扩大。同时，扇形框架沿绘制方向的尺寸约为2m。在如此大的跨度中，无论是改进扇形框架的结构设计，还是选用新材料，都难以消除拉拔方向垂直方向0.1mm的变形。托辊支承梁受轴承支承力作用，托辊支承梁与托辊支承梁接触面积大。连接气缸的位置之间的内部和外部弧帧接近结束的滚筒支撑梁、和辊支撑梁的变形很小,所以辊支撑梁大约是与两端铰接梁元素分布力的作用下。
4调整方案
通过对扇形截面结构特点的分析，通过提高托辊支承梁的刚度来防止扇形截面托辊间隙的扩大是不可能的。本文提出了一种新的滚子接头设置方法。根据扇形截面的变形预设扇形截面内滚子接头的收缩，可以抵消刚度不足引起的变形，使处于生产状态的滚子接头接近目标值。调整内圆弧辊在扇形内的初始位置。由于每个节段的刚度不同，同时，由于位置处钢的静压不同，有必要对各扇区的辊缝数据进行测量，分析扇区中辊缝的变化情况，进而确定轧辊排所需的预调整量。
钢水静压的大小与铸造机的半径有关。静压对壳体变形的影响与壳体的厚度有关。管段的变形程度受静压和壳体厚度的影响。根据管段变形程度是否大于0.2mm，将浇铸机分为两部分:坯初凝固阶段的管段(小于0.2mm)和坯末凝固阶段的管段(大于0.2mm)。
通常在设备维修过程中，每个扇区分为两个调整步骤:首先将扇区分为内弧和外弧，将滚轮调整到计数器上的目标位置，确定内弧和外弧滚轮的相对位置；然后将线段的内弧线和外弧线结合，此时只控制出辊和进辊接头。本文的调整方案在步骤1中实现。根据段的变形程度，确定滚子所需的调整量，通过改变滚子轴承调整垫的厚度，改变滚子的相对位置。调整后的段仍按原来的方式组装，进、出辊间隙保持不变。
4结束语
通过以上的分析和对近几年项目的设计与实施跟踪，我们通过创新和发展的思路为用户提供完整的板坯连铸机的整体吊装布置和工艺线路，尽量减少企业投资，探索了各种在已有厂房条件下对现有设备进行升级改的设计新思路和实施方案，提高企业的经济效益，更为用户赢得市场空间。
参考文献
[1]陈守杰，王勇源，赵志刚，王洪坤，高金星.板坯连铸机漏钢报警的原因分析及改进措施[J].炼钢，2018，34(04):50-54.
[2]武士勇，王健.板坯连铸机扇形段对弧新技术及其应用[J].河北冶金，2017(08):1-5.
[3]陈阳，周干水，邹旭，宁曙光，张冬平，熊宏杰，韩峰.国产首台三机三流直弧形板坯连铸机的设计特点[J].铸造技术，2016，37(07):1488-1492+1506.
[4]王先勇，董新秀，刘彭涛.板坯连铸机辊列计算机辅助设计[J].连铸，2013(05):29-34.
[5]冯科，韩志伟.板坯连铸机二次冷却系统通用设计软件的开发[J].铸造技术，2008(01):107-110.
[6]冯科.板坯连铸机轻压下扇形段的设计特点[J].炼钢，2006(02):53-56.
[7]郑群.板坯连铸机新技术的发展与研究[J].河北冶金，2003(01):5-10.
论文作者:孙存根
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签：扇形论文; 导轨论文; 截面论文; 吊具论文; 滚子论文; 框架论文; 圆弧论文; 《基层建设》2019年第6期论文;