八鋼輕壓下扇形段輥縫標(biāo)定力優(yōu)化

曹王杰

摘要：針對(duì)三鉸點(diǎn)輕壓下扇形段的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐與理論相結(jié)合，確定及優(yōu)化了扇形段標(biāo)定力，對(duì)設(shè)備的功能精度保持和鑄坯質(zhì)量的提升穩(wěn)定起到了積極的意義。

關(guān)鍵詞：扇形段標(biāo)定力

1前言

2016年初，應(yīng)用戶對(duì)鑄坯質(zhì)量要求的提高和批量質(zhì)量事故的出現(xiàn)，各專業(yè)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，針對(duì)影響質(zhì)量的因素進(jìn)行分析，找出目前影響鑄坯質(zhì)量較為突出的問題點(diǎn)，成立攻關(guān)小組進(jìn)行逐一解決，所有的影響因素中輥縫的影響較為明顯，也是最難控制克服的難題。由于八鋼所有輕壓下扇形段都采用三鉸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其本身的不穩(wěn)定和不確定性造成輥縫誤差失真，冷態(tài)輥縫和熱態(tài)輥縫的差異在前期的標(biāo)定方式中沒有完美的解決，技術(shù)團(tuán)隊(duì)不斷摸索，找出了一種模擬熱態(tài)下輥縫的標(biāo)定方式，但是由于標(biāo)定壓力的不確定沒有完美的解決輥縫值得標(biāo)定問題。

2概述

三鉸點(diǎn)扇形段輥縫標(biāo)定的采取段內(nèi)壓標(biāo)定塊、標(biāo)定坯、支千斤頂、引錠桿等方式。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，壓引錠桿方式具備操作快捷簡(jiǎn)單、測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定、適用性強(qiáng)的特點(diǎn)，所以選擇了這種標(biāo)定方式。標(biāo)定中最關(guān)鍵的是確定標(biāo)定壓力，這是標(biāo)定的核心，對(duì)輥縫是否可靠有效和仿真起到?jīng)Q定性作用。

標(biāo)定壓力的確定采取實(shí)驗(yàn)的方法，利用扇形段的自重和油缸的結(jié)構(gòu)特性，結(jié)合鑄坯的鼓肚力，計(jì)算出理論的標(biāo)定壓力，標(biāo)定不同類型的扇形段進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比，開機(jī)狀態(tài)下，進(jìn)行輥縫實(shí)際觀察，對(duì)因?yàn)榭紤]到實(shí)際的操作性和控制方式，以及鑄坯的一般恒拉速下的凝固末端位置，鑄坯的鼓肚力以7段取值。

3輥縫的標(biāo)定壓力確定

對(duì)于鋼水靜壓力引起的導(dǎo)輥處的鼓肚力，采用兩端固定等截面梁受均布載荷即鋼水靜壓力如式所示。來(lái)計(jì)算夾輥受力，Pi=ρghili（w-2δi），式中kg/m3；ρ-鋼液密度，hi-第i對(duì)輥處相對(duì)于結(jié)晶器鋼液面的高，m；度值，li-第i對(duì)輥處輥間距，mm；W-鑄坯的寬度，mm；mm；δi-坯殼厚度，g-重力加速度，m/s2。

在熱態(tài)時(shí)，系統(tǒng)壓力作用于輥?zhàn)颖砻妫刃味伪倔w油缸杠桿及拉桿發(fā)生彈性變形，最大取0.19mm，輥?zhàn)邮艿焦亩橇εc壓下力影響，輥?zhàn)影l(fā)生彎曲變形，其常規(guī)輥縫情況下，上輥平均位移量為0.866mm，下輥平均位移量為-0.072mm，實(shí)際輥縫變化為0.938mm。上框架中部向上鼓起，下框架中部向下凹陷；上框架最大變形位于上框架中部，最大位移量為0.93mm。扇形段上框架自重34t，每個(gè)框架上有4臺(tái)輥縫控制油缸，其缸徑320mm，桿徑140mm。由于在標(biāo)定時(shí)使用引錠桿等，其塑性變形相對(duì)熱坯來(lái)說很小可以忽略，所以在使用不同的壓力標(biāo)定的輥縫值會(huì)不相同。取其中一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下圖 1，顯示值反映出輥?zhàn)幼冃瘟亢鸵簤焊桌瓧U及連桿的變形量，實(shí)測(cè)值反映出輥?zhàn)蛹耙V桿的變形量，因輥?zhàn)友b配是三分解輥，芯軸彎曲變形及軸承的間隙造成輥?zhàn)訉?shí)際輥縫值變化。要在不同壓力下的變形量趨勢(shì)中取平衡點(diǎn)，足以客服鼓肚力反力及框架自重，有不至于使得輥?zhàn)蛹袄瓧U，甚至框架發(fā)生嚴(yán)重變形，滿足實(shí)際生產(chǎn)工藝對(duì)輕壓下壓力的要求即可。

在10Mpa之前顯示值緩慢變小，測(cè)量值在緩慢增加，當(dāng)達(dá)到14Mpa之后顯示值增加變小幅度，測(cè)量值急劇變小。因扇形段是三鉸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，10Mpa之前框架自重和上框架偏移摩擦力以及構(gòu)件之間的摩擦力基本可以克服，輥?zhàn)印⒖蚣芗袄瓧U間隙得到基本消除，超過10Mpa之后，輥?zhàn)拥淖冃我约翱蚣堋⒗瓧U變形加劇，測(cè)量值的變化速度緩于顯示值的變化速度，說明輥?zhàn)拥淖冃瘟看笥谄渌g隙及框架的變形，這與實(shí)際的輥縫值有所偏離，其最大的變形量超過2mm，在10Mpa時(shí)期最大變形量在1mm范圍之內(nèi)，而框架受力，理論的間隙值應(yīng)該在0.8～1.9mm之間，所以壓下力應(yīng)該小于14Mpa，大于10Mpa。

在此基礎(chǔ)上又經(jīng)過多次試驗(yàn)，在12Mpa時(shí)輥縫值較為穩(wěn)定，連鑄機(jī)澆鑄多個(gè)澆次后對(duì)輥縫進(jìn)行復(fù)測(cè)未見異常。扇形段4臺(tái)液壓缸同時(shí)出力，在壓力不斷增加的過程中，四個(gè)缸的出力理論上是均等的，但是由于輥?zhàn)邮芰c(diǎn)的不同，實(shí)際上如果某一個(gè)缸對(duì)應(yīng)的輥?zhàn)咏佑|點(diǎn)先變形，那么這個(gè)缸對(duì)應(yīng)的受力會(huì)比其他缸增加，輥?zhàn)踊蛘咻S承等哪一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題就會(huì)造成手里不均等，這也就是看到的每個(gè)缸的輥縫標(biāo)定變化值會(huì)不同，壓力越大，差異越明顯，所以在標(biāo)定的時(shí)候盡量將四個(gè)缸的實(shí)際距離調(diào)整一致，相差不大于1mm，且連續(xù)進(jìn)行。

4結(jié)語(yǔ)

扇形段在線標(biāo)定壓力優(yōu)化，使三鉸點(diǎn)扇形段的輥縫更加合理，消除了裝配、備件間隙，又可以滿足在線熱態(tài)下克服鑄坯的鼓肚力對(duì)輥縫要求，所有段間銜接一致，對(duì)設(shè)備精度的保持和鑄坯質(zhì)量的提升穩(wěn)定有積極意義。endprint