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钢铁有限责任公司炼钢厂扇形段改进考察报告部门：炼钢厂区域：姓名：工号：XXX考察地点：报告日期：2015年8月扇形段考察报告时间：2015年8月11日-8月15日地点：######主题：扇形段结构的改良、优化关键词：扇形段改进间隙目的：连铸机扇形段在板坯生产中至关重要，而单机扇形段对弧的质量直接影响连铸机的安装质量，同时影响连铸坯的质量。对弧的精确性是衡量连铸机整体装备水平的重要技术指标之一，也是反映连铸机制造质量的重要依据。根据长期的生产实践和现场观察、测量发现，我公司炼钢厂的连铸机扇形段在安装结构形式上有一定缺陷，即扇形段夹紧缸（见图a1）的连接销轴（见图a2）与液压缸插头（见图a3）存在安装间隙（局部见图a4），此间隙影响设备精度及使用寿命，图a1图a2进而影响板坯的质量。故此，我们一行对****的同行业兄弟公司进行了实地考察，以求对我公司的扇形段结构改进吸取经验、积累素材。图a3图a4正文首先，我们先了解下达涅利公司的扇形段设计的基本结构（和我公司扇形段类似）。扇形段由上、下框架、辊子装配、驱动辊压下油缸、及4个夹紧油缸装置、冷却水配管、液压动力及润滑配管等组成（其整体图和简图见图b1、b2）。图b1图b2扇形段的上下框架都是钢板焊接结构，在上下框架上分别安装着内弧侧和外弧侧的辊子及轴承座。扇形段框架的设计主要用于支撑辊子的抗弯力，扇形段框架必须有足够的刚性来保证板坯所要求的几何形状。扇形段的辊子起到铸坯导向、支撑作用，可以通过开口度的改变使正在凝固的铸坯得到要求的尺寸。此外，在上下框架上安装有两对可升降的液压缸（夹紧缸）和一个驱动缸，而夹紧缸的下端通过销轴连接于下框架的液压缸插头处，上端连接扇形段上半部分，通过夹紧缸的上下动作使扇形段上半部分实现运动，来满足不同生产工序对辊缝值和压力的要求，以满足生产不同厚度板坯的要求（我公司生产的板坯厚度为200mm）。驱动缸安装在扇形段的上半部分的梁上，它可以单独动作并同时协同夹紧缸动作，从而为板坯的拉伸矫直提供导向力和支撑力。从上面我们可以看出影响流道质量的关键因素包括上下框架、辊子、轴承、油缸等部件和扇形段开口度值，加上扇形段工况环境恶劣，受高温、粉尘、潮湿等因素的影响，任何关键点出现问题都将影响板坯质量，从而缩短扇形段使用寿命，导致扇形段事故下线。经研究探讨发现，我公司连铸机扇形段夹紧缸与下框架连接处存在一定间隙，最大活动量达到3mm（而通常满足生产条件的对弧要求，是将开口度误差控制在±0.5mm以内），已严重影响了产品质量。通过几天的实地考察，我们了解对比了我公司与兄弟公司扇形段结构的不同之处，扇形段铰接点形式对比结果如下：一、扇形段设计形式：目前国内连铸扇形段设计都是在达涅利和奥钢联铸机基础上进行设计的。其中达涅利铸机设计，多采用上框架基准点、下框架基准点、液压缸连杆和插头、销轴链接而成。在上框架和下框架之间的销轴都是用铰接形式进行连接的，那么就存在一定量的铰接点间隙。而在未生产时测定辊缝值，由于辊缝仪不能提供足够的外力（区别于正常生产时的热坯压力），夹紧缸所受的作用力无法即时传递到铰接点间隙处，因此，此处间隙就存在着无法消除的现象，而此时所测定的辊缝值可能符合生产要求。当正常生产时，板坯在拉伸时提供足够的持续的力作用在夹紧辊即夹紧缸上，并传递到铰接点间隙处，导致辊缝值因铰接点间隙的变化而变化，从而影响产品质量，并造成铰接点磨损，间隙进一步加大，缩短设备使用寿命。我公司连铸机为赛迪公司设计提供，而赛迪设计的扇形段前期是以达涅利连铸机设计为蓝本，进行改造并制造的，那么理所当然，我公司的扇形段就存在着铰接点间隙无法消除的现象。后续赛迪将扇形段进行了改进，为扇形段的外弧框架上安装了支撑立柱，使内框架的作用力直接通过立柱，作用在外弧框架上，消除了扇形段铰接点的间隙，改进前后对比见此链接（我厂见图）。另一个冶金业先驱，奥钢联铸机设计，多采用下框架基准点、连杆、液压缸、下框架接而成。在下框架上安装连杆（导向杆），将液压缸活塞杆直接套在连杆上，同时液压缸缸体通过螺栓固定到上框架上，不存在铰接形式，因此，铰接间隙不存在。****分公司（其扇形段结构形式见下面链接）就是采用此种扇形段结构形式，几乎完全区别于我公司。（见图）二、现有有效解决方式解决铰接点间隙是关键，生产实践中我们不断发现问题，也逐步解决了问题。通过对以上两种不同结构（即铰链连接和无铰链连接）扇形段的对比，和目前赛迪新型扇形段设计的结构方式，得知扇形段铰接点的问题是可以消除的。而基于我公司扇形段结构，目前可选择的有效消除间隙的方式有两种：一种就是以赛迪设计的方式为主，利用碟簧（如楔形，外端有调节螺栓）将扇形段铰接点间隙消除（将碟簧置于夹紧缸耳环与下框架平面的间隙之间，调节到适当位置，使铰连接配合面间隙消除至零，详见下面链接），经过考察得知，五矿铰接点间隙消除装置，平均每个扇形段费用达到10万元，周期是1年必须更换，这种形式改造费用高，装置的使用周期短，从改造成本和周期两方面考虑，皆不建议采用见图）。另一种消除间隙方式，是***连铸设计的消除装置，此装置是在外弧框架上安装支撑块，使液压缸产生的作用力直接作用到外弧框架上，限制其固定端向下活动，因此铰接点间隙理论上可以直接消除至零，同时使用周期长，安装方便。与此同时基于我公司一直以来“降本增效”的思想，建议予以考虑此种方式。具体的设计外观和形式见此链接（****设计见图）其他厂家形式（****）一、目前我厂扇形段改进措施：（考察内容请领导过目后，根据公司现状再进行论证）