基于快速阀的连铸机动态轻压下升级改造与应用浅析.pdf
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1、动态轻压下的基本原理中心偏析是由于枝晶凝固过程中溶质元素的重新分布,导致连铸坯化学元素的不均匀性,中心部分的 C、S、P 质量分数明显高于其他部分。中心疏松是连铸坯厚度中心最终凝固部分枝晶间的微小间隙,中心偏析和疏松通常相伴而生。轻压下技术的基本原理是通过在连铸坯液腔末端附近实施一定的压下量来补偿或抵消连铸坯的凝固收缩。第一,这样在一定程度上可以降低或避免连铸坯由于回缩所产生的空隙,防止枝晶间多出的溶质元素钢水进入到连铸坯中心。第二,在挤压的作用下,能够让液芯溶质元素钢液进入到结晶器,各种元素的含量达到一些新的状态,使凝固组织得到强化,从而变得紧密,实现降低和防止发生中心偏析与中心疏松几率。2
2、 板坯连铸机参数及特点2.1 设备概况板材连铸机的主要参数:设计年产量 350-400 万吨,该型号为双流连续铸造机(直线段理论长度 1000mm),金属长度 251122mm,弧半径 9000mm,设计平均拉速为 1.375m/min;产品规格(180,200)mm(9001650)mm(带在线幅度功能);晶体液位的控制方式是陀螺传感器的控制;浸入式开口可在线快速更换(可通过 VSV 获得);中间容量85t;成型风机段具有整个过程的动态轻压功能。为了防止铸造,减少极化等,轻压技术(包括动态冷控技术)已在质量控制中得到应用。连续铸造轻压是指在两相区域内使用风机段火灾适于铸件的末端,在铸件上实行
3、适当的压力量,以补偿铸件末端的体积收缩,避免在中心形成收缩孔(间距)。在动态轻压下,按照铸件凝固过程在线,在铸件从铸件收缩到铸件末端在 36mm 的压力下提高铸件的内部质量,从而减少甚至消除中央变形和分散。由于实际生产顺序的不稳定性,当牵引速度迅速变化时,铸件的位置会发生显著变化。如果在转速变化的条件下使用静压,则压力间隔会发生很大变化,甚至出现停滞现象,严重损坏成型设备,缩短设备使用寿命,因此使用动压下的轻量化。动态轻压系统大致包含有三方面,依次是轻压控制技术、冷动控制技术及铸造引导基于快速阀的连铸机动态轻压下升级改造与应用浅析文/孙国杰摘 要:传统板坯连铸机采用固定辊缝浇铸的方法,铸造一些
4、特殊钢种或型材时,容易产生内部缺陷和板坯中心疏松、偏析等质量问题。现代板坯连铸机普遍采用扇形段动态轻压下技术,可以根据各种钢种和铸造参数的要求,在线计算板坯凝固位置,动态调整所需辊缝,并进行精确远程调整,从而减少板坯内部的气孔和缩孔,提高板坯质量,这是传统板坯连铸机所不具备的功能。传统板坯连铸机在机械设备上与具有动态轻压下功能的现代板坯连铸机基本相同,可以使用原有的机械设备,主要在液压控制和电气控制方面,需要进行改造。因此,迫切需要一种新的、简单可靠、投资少、耗时短的改造方案来升级传统板坯连铸机。基于此,本文对快速阀的连铸机动态轻压下升级改造与应用浅析进行研究,仅供参考。关键词:快速阀;动态轻
5、压;升级改造;应用策略2023.01电子乐园167Electrical equipment 电力设备设备系统;前两者主要起到一个控制的作用,里面都存在液压缸,后者的功能主要是通过远程的方式完成执行操作。2.2 设备特点连铸机扇形段作为完成动态轻压的必要基础,一般都具备相应的远程控制功能,里面有 4 个夹紧液压缸主要负责调节和设置相应的开口度及辊缝值,其中夹送液压缸来完成夹送辊的上升和下降操作,但是整个的扇形段操作要 4 个液压缸一起来协作。3 板坯连铸机在应用过程中的典型机械故障板式连续铸造机在运行过程中需要各部件的有效协调。金属板材铸造过程中出现的主要问题也是机械零件,金属板材连铸机零件主要
6、包括结晶器、大包装旋转台、风机段、结晶器等。在连续铸造机中,如果大包装的旋转台导致故障,则大部分故障出现在回转轴承结构和液压滑环中。在液压滑上,故障主要是由于旋转结合部位产生的漏油造成的。板材的连续铸造过程,由于现场温度高,在高温金属加工中,往往会有一定的辐射,损坏机械设备。连铸机的压力调节结构也产生了操作不灵敏等问题。板式连续铸造机的结晶器主要用于冷却钢水,使钢水外部迅速结成坯壳。结晶器在应用过程中容易磨损,导致铸坯表面质量下降,而连续铸造机的扇形段也将产生相应的传动力矩上升,表现出牵引力不足的现象。此外,由于无法精确控制,提取设备无法拆卸,导致停滞等问题。4 改造方案及实施图 1 改造前、
7、后控制原理图改造方案及实施针对辊缝调节液压装置伺服阀存在的诸多问题,同时考虑连铸机现场生产节奏紧凑,施工改造具备快速恢复生产状态能力的要求,并结合中国重型机械研究院股份公司在连铸机动态轻压下系统上多年的设计实绩和经验,本台连铸机动态轻压下升级采用以下改造方案。机械设备保持不变,在保留原有扇形段夹紧油缸及液压控制功能完全不变的前提下,对原有辊缝调节液压装置存在的问题进行针对性改造,以保证现场改动量最小,性能可靠、改造费用低等。其具体实施如下:第一,液压部分只需用快速阀装置替换伺服阀,见图 1,所有液压管路保持不变,保证最短的改造时间及最小的改动量。第二,电气部分。由于设备改造只涉及伺服阀改成快速
8、阀装置,原伺服阀电缆有四芯,改造后快速阀电缆也需要四芯,所以电缆可以利旧,以便减少工作量。机旁操作箱部分改造,将原来的伺服阀模拟量输出模块改为开关量输出模块,并新增加光耦继电器等元器件。由于伺服阀改成了快速阀装置,控制方式发生了变化,部分控制程序需要重新编制,且轻压下模型不变。5 加强板坯连铸机的典型机械故障维护的方法分析针对板坯连铸机大包回转台出现的故障主要采取的措施如下:当液压滑环出现漏油的情况时,必须要及时查找到导致漏油的因素,并对做出详细的探讨与研究,尤其是在液压滑环应用期间,由于部分密封材料不能正常使用,这便是液压滑环漏油的最主要的因素,以致于部件失去了较高的耐磨性,材料本身属于强度
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