實用新型板坯扇形段輥段自動清洗儀

摘要：板坯扇形段使用周期較長，一般情況下扇形段過鋼量都在60-70萬噸，扇形段在線連續(xù)工作時間長，扇形段表面積存大量水垢、油污、氧化鐵皮等對扇形段壽命及鑄坯表面質(zhì)量影響較大。由于板坯扇形段分節(jié)輥數(shù)量多、分節(jié)輥之間空隙狹窄，人工清理費時較費力且分節(jié)輥表面清理不徹底，不僅耗費大量人工費用，同時降低了扇形段輥道壽命，影響了鑄坯表面質(zhì)量，我車間根據(jù)輥段的設備特點研制了一種新型的在線輥段清洗儀。不僅節(jié)省了大量人工費用，同時保證了鑄坯表面質(zhì)量，提高了扇形段輥段壽命。

關鍵詞：扇形段;清洗儀;過鋼量;表面質(zhì)量;壽命

概述

板坯連鑄機是由中冶賽迪設計制造，2005年投產(chǎn)，單臺板坯連鑄機共有10個扇形段，目前車間有2兩臺板坯鑄機，共20個扇形段。扇形段主要作用：密排導向輥段的作用是對初出結(jié)晶器的薄弱坯殼起支撐作用，密排的小輥可以有效的防止鑄坯產(chǎn)生鼓肚變形，同時布置的噴淋段能夠根據(jù)不同的澆鑄鋼種調(diào)節(jié)冷卻強度，使鑄坯表面得到恰當?shù)睦鋮s，增加坯殼厚度，使得出夾持輥的坯殼厚度達到足以支撐鋼水靜壓力的程度。

1.遇到的問題

板坯扇形段使用周期較長，一般情況下扇形段過鋼量都在60-70萬噸，扇形段表面積存大量水垢、油污、氧化鐵皮等對扇形段壽命及鑄坯表面質(zhì)量影響較大。由于板坯扇形段分節(jié)輥數(shù)量多、分節(jié)輥之間空隙狹窄，人工清理時費力且輥段表面清理不徹底，不僅耗費大量人力費用，同時降低了扇形段輥道壽命，影響了鑄坯表面質(zhì)量。目前每次停機處理扇形段氧化鐵皮就要耗時5小時左右，清理效果還無法保證。因每臺扇形段價值上百萬元，備件數(shù)量有限，不能等到下線時集中清理氧化鐵皮。因此，線上清理工作要盡量快，為正常生產(chǎn)做好充足準備，但由于生產(chǎn)計劃等原因，清理工作不能滿足生產(chǎn)需要，有時只能“帶病作業(yè)”，不能及時更換，造成質(zhì)量異議，這給生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟損失。

2.原因分析

扇形段檢查時發(fā)現(xiàn)，部分扇形段分節(jié)輥周圍會存在大塊的氧化鐵皮，使分節(jié)輥旋轉(zhuǎn)困難，甚至卡死，氧化鐵皮堆積凸出后，在鑄坯表面產(chǎn)生嚴重壓痕，使鑄坯表面凹陷，危害較大。研究后得知：由于CSP格柵表面粗糙不平，造成了大量保護渣和極少量耐火材料的堆積，這些氧化物與鑄坯表面的氧化鐵燒結(jié)，在氧化鐵表面形成熔點高的Ca14Mg2（SiO4）8、Ca6Si6O17（OH）2、CaFeSiO4、CaMgSiO4等復合礦物，這些高熔點復合礦物在分節(jié)輥表面逐漸堆積，而形成。

3.整改措施及步驟

3.1提高設備維護精度

扇形段氧化鐵皮中主要成分為FeO，板坯連鑄坯表面的氧化鐵是由于鑄坯表面氧化形成，鑄坯表面的氧化與二冷水的水量、水溫及鑄坯表面及空氣的接觸面積有關，因此控制二冷水水嘴的設備精度、結(jié)晶器銅板錐度及格柵表面的粗糙度，減少氧化鐵皮的量，同時安排工人定期對扇形段分節(jié)輥氧化鐵皮清理，這是控制氧化鐵皮形成的關鍵。

3.2設計制造了一種新型板坯扇形段輥段自動清洗儀

根據(jù)扇形段輥段分布特征設計，我車間設計制造了一種新型清理輥道氧化鐵皮的清洗儀。清洗儀由遙控自動控制器、電機地角、電機法蘭、齒輪副、清洗儀外殼、鋼絲滾刷等關鍵部件構成，由電機驅(qū)動帶動清洗儀上的滾桶旋轉(zhuǎn)，通過安裝在輥筒上的鋼絲滾刷的轉(zhuǎn)動對板坯扇形段輥子、瓦座（可通過遙控自動控制）進行在線清洗，從而有效降低了人工清洗輥子的勞動強度，延長了扇形段的使用壽命，進一步改善了鑄坯外觀質(zhì)量。

4.此設計優(yōu)點

4.1采用齒輪傳動：能夠保證瞬時傳動比恒定，傳動比變化范圍大，工作平穩(wěn)性較高;傳遞功率范圍大，承載能力高;傳動效率高，其效率可達η=0.99以上;結(jié)構緊湊，可使部件更為縮小，成為同軸線傳動。

4.2減少用工，提高效率，增加職工收入。

本設計實施后，設備運轉(zhuǎn)效率提高，原來清理一臺扇形段需要3-5名工人，用時5小時，設計投入使用后只需將扇形段輥段清洗儀安裝在引錠桿上利用鑄機開澆送引錠操作即可完成對扇形段氧化鐵皮的清理，每次可節(jié)約15-25工時。對于廠部和員工都達到了雙贏。

4.3提高產(chǎn)品質(zhì)量

未投入使用扇形段輥段清洗儀之前，經(jīng)常發(fā)生鑄坯表面劃痕、凹坑的問題，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。投入使用輥段清洗儀后，一方面去除了扇形段輥段氧化鐵皮，減少了鑄坯劃痕、凹坑的問題，達到了提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。另一方面對輥段清理下的氧化鐵皮進行收集再利用降低了整道工序的鋼鐵量消耗，達到了降低煉鋼成本的目的。

4.4提高客戶滿意度

通過扇形段輥段清洗儀的投入使用，減少了廢品的產(chǎn)生，隨著產(chǎn)品質(zhì)量的提高，避免了客戶抱怨，使客戶對我廠產(chǎn)品質(zhì)量的信任度有明顯的提高，提高了顧客的滿意度，產(chǎn)品銷量有明顯的加快。

4.5減少備件修理費用

經(jīng)初步核算，扇形段輥段清洗儀未投入使用前，備件的修理費用每年高達30多萬，投入使用后備件修理費用不足20萬，減少配件支出費用達35%以上。 同時也減輕了機器之間摩擦阻力，的減少了噪聲，改善了勞動環(huán)境。

5.總結(jié)

經(jīng)過分析研究，實際測量，在測量模式下，板坯扇形段輥段自動清洗儀安裝在引錠桿頭部，通過引錠桿的帶動進行在線自動清洗扇形段輥子，不僅輥子、瓦座清洗徹底而且輥子各部位清洗全面不留死角。有效降低了人工清洗輥子的勞動強度，延長了扇形段的使用壽命。清洗儀更換、安裝方便，輥子、瓦座清洗徹底，能夠?qū)崿F(xiàn)自動在線清洗、節(jié)省人力、提高工作效率，延長扇形段壽命、提高板坯外觀質(zhì)量。

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作者簡介：陳健（1985-），男，河北省唐山市人，職務：工人，研究方向：冶金機械。