連鑄機鋼包滑動水口液壓控制系統的改進分析

付文全

（酒鋼集團榆中鋼鐵有限公司，甘肅 蘭州 730104）

在現階段的工業(yè)生產領域中，連鑄機裝置屬于不可缺少的澆鑄鋼水設施。具有自動運行控制特征的連鑄機系統包含較為復雜的機械設施種類，其中的液壓缸控制結構安裝于底部的鋼包位置，并且設有活塞連接的油缸裝置。對于澆鑄鋼水的系統操作過程如果要啟用停止的指令，那么液壓控制系統將會關閉鋼包水口，然后伸出油缸連接的活塞連桿設備。同時，油缸系統相連的自動拉伸活塞桿有助于穩(wěn)定的鋼水液位保持，對于整體的鋼坯澆鑄效果予以明顯的優(yōu)化。由此可以判斷出，液壓控制系統在連鑄機的滑動水口各個運行環(huán)節(jié)中都具有不可缺少的系統鋼包運行控制作用，技術人員針對液壓控制系統的自動化運行模式需要予以靈活的改進。

1 連鑄機鋼包滑動水口的系統功能及特征

對于連鑄機的系統內部構成要素來講，鋼包滑動水口屬于不可缺少的鋼水澆鑄自動控制設施[1]。通常情況下，鋼包滑動水口主要應當包含系統基準板、具有系統支撐作用的主支架、上下水口、導向軸套與套環(huán)設備、滑動底板設備、導軌設備、系統隔熱板、液壓缸以及螺栓設備等。在上述的各個重要鋼水澆鑄運行控制部件中，液壓缸連接于底部的連鑄機鋼包部位，基本功能在于自動調節(jié)鋼坯鑄造系統的閉合動作與開啟動作。在收回液壓活塞桿的情況下，系統將會開啟鋼包水口，確保流出充足的鋼水，以便于完成鋼水鑄造的環(huán)節(jié)操作[2]。反之，如果伸出液壓活塞桿，那么意味著鋼水澆鑄的環(huán)節(jié)將會暫時停止，關閉系統中的鋼包水口。

鋼包滑動水口除了具有以上的重要鋼水控制功能以外，其還能運用于合理調整鋼水目前所在的系統液位高度，對于鑄造鋼坯的基本質量予以充分的保障。為了達到全面控制鋼水流動速度與流動幅度的目標，那么技術人員針對液壓控制系統就要將其安排在合理的系統結構位置，嚴格控制鋼水的流動，防止由于鋼水流動出現失控的狀態(tài)，進而造成連鑄機卡頓或者出現操作人員的安全傷害后果。

圖1 連鑄機鋼包滑動水口的控制裝置

2 連鑄機鋼包滑動水口液壓控制系統出現運行故障的實例

某連鑄機的鋼包滑動水口在夜間實施鋼水澆鑄的運行過程中，突然表現為鋼水流量過大的情況，失控狀態(tài)下的鋼水迅速注滿了整個連鑄機，造成油缸以及相連的滑動水口出現停頓的現象，生產操作人員對于澆鑄操作被迫停止。經過上述的連鑄機運行故障以后，鋼坯鑄造生產企業(yè)累計達到1.2萬元的鋼水材料金額損失[3]。

連鑄機系統在產生故障后，維修技術人員對其展開了詳細的測查，判斷為鋼包滑動水口引發(fā)上述的鋼水失控事故。經過全面的現場人員調查，可以證實該連鑄機相連的油缸運行控制系統以及滑動水口部位存在頻繁產生卡頓的情況，甚至自動收回或者伸出滑動水口[4]。在此基礎上，檢修技術人員全面清理了堵塞鋼包滑動水口的碎屑與其他雜物，更換了出現損壞與銹蝕現象的液壓控制部件，最終達到了恢復鋼包滑動水口正常運行控制狀態(tài)的目標。

下表為連鑄機鋼包滑動水口的液壓控制系統改造前各項指標狀況。

表1 系統改造前的各項技術指標

3 連鑄機鋼包滑動水口液壓控制系統的工藝改造要點

專門用于鋼水澆鑄操作的連鑄機大型生產設施包含很多的設備控制部件，連鑄機具有精密性的特征。但是在連鑄機長期保持鋼水澆鑄運行狀態(tài)的前提下，某些企業(yè)技術人員往往容易忽視定期檢測鋼包滑動水口的重要結構部件，或者由于忽視定期更換液壓控制部件進而造成企業(yè)生產損失。在全面實施連鑄機控制模式改造的前提下，對于鋼包滑動水口相連接的自動控制系統以及液壓裝置實施了功能完善與優(yōu)化，具體表現為如下的液壓控制系統運行改造要點。

3.1 增設液壓控制系統的截止閥

現階段的多數液壓控制系統都具有自動運行的顯著優(yōu)勢，系統操作人員可以通過操控液壓自動控制軟件，進而實現全面操控液壓連桿以及鋼包水口的目的。但是實際上，某些自動控制裝置經過連續(xù)性的控制運行，自動化軟件很可能造成液壓控制運行中的故障產生，導致鋼水在連鑄機內的流動速度突然增大，甚至引發(fā)非常明顯的操作人員安全傷害后果。

為了有效杜絕連鑄機的上述運行故障隱患，那么目前關于改造連鑄機的鋼水流速控制系統主要可以依靠截止閥的方式予以實現。技術人員對于截止閥設備應當重點安裝于液壓控制系統，借助于截止閥的作用力來輔助實現鋼水流速控制的目標，防止鋼水出現突然快速涌入連鑄機的現象。

具體來講，技術人員可以將液壓截止閥分別安裝于電動控制以及手動控制的兩個不同系統運行回路位置上，進而達到全面優(yōu)化連鑄機整體安全性能的目標。連鑄機系統由于具有了截止閥作為運行控制要素，因此有效防止了換向閥產生卡頓的后果。在某些特殊情況下，系統操作人員如果判斷為鋼水失控的情形，則可以通過啟用上述的手動截止閥用于限制鋼水流速，對于截止閥予以及時的關閉處理[5]。

3.2 運用管道過濾器來控制鋼包滑動水口

管道過濾器與液壓截止閥共同構成了控制系統鋼包滑動水口的重要裝置與設施，以上兩類設施具有聯合運行的重要功能。系統設計人員對于管道過濾器應當添加在鋼水注入管道的合理部位，從而達到靈活控制鋼水管道流向以及鋼水流動速度的效果[6]。由于受到系統高壓與系統高溫因素導致的影響，因此針對連鑄機的系統運行裝置必須增設密封性的金屬結構部件，防止由于缺乏牢固的部件外殼封閉措施，進而導致金屬部件產生熔化的后果。

因此可見，管道過濾器最為關鍵的功能就在于全面濾除管道內部流淌的灰塵與金屬碎屑，防止由于金屬碎片以及其他雜質的堆積，造成運送鋼水管道產生堵塞的安全風險。此外，系統設計人員針對換向閥的重要系統組成設施也可進行合理的改造，靈活改變系統換向閥部件的外部形狀。在此基礎上，位于管道中間部位的系統換向閥對于油缸的連接通路可以進行及時的阻斷，防止過度活動的液壓活塞導致鋼水大量涌入設備的現象產生。

3.3 結合手動換向的操作過程來靈活控制鋼水注入速度

自動化的系統控制設施固然具有靈活與降低連鑄運行成本的優(yōu)勢，然而在此過程中，手動的人為換向控制以及鋼水流速控制設備同樣是必不可少的。在必要的時候，連鑄機的系統操作人員必須借助于手動控制的靈活方法來掌控鋼水流速，合理轉換閥門的方向。例如對于電控油路在判斷為失控狀態(tài)的基礎上，技術人員必須借助于人工操控的方式，直接控制系統中的滑動鋼包水口。唯有如此，滑動鋼包水口才能避免始終處于失控的風險中。

除了以上的改進舉措以外，連鑄機的系統維護負責人員還需做到經常全面清理連鑄機設施。這是由于，連鑄機設施存在較大可能將會表現為灰塵積累于管道內部的情況，造成連鑄機無法維持安全的運行。因此，系統運維的具體負責人員有必要經常清除鋼水輸送管道內部的金屬雜物，防止由于連鑄設備中斷以及突然卡頓等現象，增加人身事故的安全隱患。系統檢修人員必須明確自身的連鑄機設備維護職責，對于老化的連鑄機部件必須進行及時的更換。

下表為連鑄機鋼包滑動水口各個重要部件的安全運行年限。

表2 連鑄機鋼包滑動水口液壓控制系統部件的運行壽命長度

4 結語

經過分析可見，液壓控制系統本身具有全面調控連鑄機澆鑄鋼水各個操作環(huán)節(jié)的重要實踐作用。在目前的現狀下，液壓控制系統經過多次的系統功能優(yōu)化與調整，已經逐漸趨向于完善健全的液壓控制運行功能。為了實現最大化的鋼水澆鑄處理工藝效果，那么技術人員針對液壓控制模式應當將其運用于自動化控制的過程，結合手動操控的方法來降低液壓控制裝置產生運行故障的概率，充分保證鋼包滑動水口的連鑄機重要系統設施達到良好的運行控制功能。