宣鋼連鑄熱連軋銜接技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐

焦占印

（河鋼集團(tuán)宣鋼公司，河北 宣化 075100）

根據(jù)國(guó)家碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的總體要求，為推進(jìn)我國(guó)由鋼鐵大國(guó)轉(zhuǎn)變成鋼鐵強(qiáng)國(guó)、改粗放型經(jīng)營(yíng)為集約型經(jīng)營(yíng)、變外延式發(fā)展為內(nèi)涵式發(fā)展的工作進(jìn)程[1]，河鋼宣鋼大力推進(jìn)大型設(shè)備的集成化、智能化，提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，降低設(shè)備事故率，達(dá)到企業(yè)低成本生產(chǎn)制造，以實(shí)現(xiàn)制造工業(yè)的綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展。

河鋼集團(tuán)宣鋼公司（全文簡(jiǎn)稱宣鋼）150 t 爐區(qū)擁有1 號(hào)連鑄機(jī)12 機(jī)12 流連鑄機(jī)，鑄坯斷面為150 mm×150 mm、165 mm×165 mm，設(shè)計(jì)產(chǎn)能200萬(wàn)t／年，裝配水平是目前世界上流數(shù)最多、產(chǎn)量最高的小方坯連鑄機(jī)之一。其主要為二棒、三棒軋線提供鋼坯，但為了實(shí)現(xiàn)連鑄-軋線工序的熱送連軋工藝，針對(duì)現(xiàn)有連鑄工藝和設(shè)備設(shè)施不能滿足綠色低碳生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新，滿足連鑄熱連軋銜接，以降低鋼坯加熱煤氣消耗，提高軋機(jī)生產(chǎn)效率。

1 現(xiàn)制約熱送連軋工藝原因分析

1 號(hào)連鑄機(jī)采用移鋼車(chē)出坯，移鋼機(jī)撥爪在移鋼后返回?fù)茕摰倪^(guò)程中，撥爪被鑄坯壓下后，不能正常的抬起撥鋼，個(gè)別撥爪翻轉(zhuǎn)倒下后起不到移鋼的作用，造成鑄坯移動(dòng)受力不均而容易產(chǎn)生走斜，進(jìn)而造成鑄坯彎曲，不但影響鑄坯的質(zhì)量，撥爪受力不均導(dǎo)致使用壽命降低，更重要的是影響鑄坯的橫向熱送，制約三棒的鋼材軋制；橫向移鋼機(jī)的電機(jī)與減速機(jī)之間帶制動(dòng)輪齒式聯(lián)軸器在工作過(guò)程中易發(fā)生故障，影響了3 臺(tái)串聯(lián)的移鋼機(jī)正常的橫向移動(dòng)鑄坯；1 號(hào)連鑄機(jī)現(xiàn)采用與二棒生產(chǎn)能力相匹配的6+1、6+2、6+3 生產(chǎn)模式，使供給三棒軋線的鑄坯量不足，影響了三棒軋線的鋼材軋制。

2 連鑄熱連軋銜接技術(shù)創(chuàng)新

2.1 新型移鋼機(jī)撥爪

移鋼機(jī)的撥爪是沿鑄坯長(zhǎng)度均勻排列設(shè)置，撥爪不能夠翻轉(zhuǎn)成直立狀態(tài)原因：一是撥爪設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)力矩過(guò)小；二是撥爪與移鋼機(jī)外鏈板的連接的銷(xiāo)軸間隙小，使撥爪的翻轉(zhuǎn)的阻力比較大，影響了撥爪的正常翻轉(zhuǎn)。為此，將撥爪銷(xiāo)軸孔中心向上移20 mm，同時(shí)在減小撥爪水平方向的外形尺寸，使撥爪重心下移，從而增加翻轉(zhuǎn)力矩。

圖1 新型移鋼機(jī)撥爪圖（mm）

圖2 移鋼機(jī)帶制動(dòng)輪的齒形聯(lián)軸器

2.2 移鋼機(jī)帶制動(dòng)輪聯(lián)軸器改造

3 臺(tái)橫向移鋼機(jī)的電機(jī)與減速機(jī)采用帶制動(dòng)輪齒式聯(lián)軸器，齒式聯(lián)軸器由2 個(gè)帶有內(nèi)齒及凸緣的外套筒、2 個(gè)帶外齒的內(nèi)套筒、制動(dòng)輪的組成。兩內(nèi)套筒分別用鍵與兩軸連接，兩外套筒及制動(dòng)輪用螺栓連接，通過(guò)內(nèi)外齒的嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。該聯(lián)軸器能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移，將外齒環(huán)的輪齒做成鼓形齒，齒頂做成中心線在軸線上的球面，齒頂和齒側(cè)留有較大的間隙。通過(guò)嚙合齒間的頂隙、側(cè)隙，具備有允許兩軸間有徑向、軸向、角綜合位移補(bǔ)償?shù)墓δ?轉(zhuǎn)速高(可達(dá)3 500 r/min)，能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩(可達(dá)106 N·m)，并能補(bǔ)償較大的綜合位移，但是和兩外套筒連接在一起的制動(dòng)輪，由于2 個(gè)帶有內(nèi)齒及凸緣的外套筒和2 個(gè)帶外齒的內(nèi)套筒允許有徑向、軸向、角綜合位移補(bǔ)償?shù)墓δ埽沟弥苿?dòng)輪在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中動(dòng)不平衡，且使2 個(gè)帶有內(nèi)齒及凸緣的外套筒和2 個(gè)帶外齒的內(nèi)套筒嚙合齒加劇磨損。

為此，在保留靠減速機(jī)一側(cè)一個(gè)帶有內(nèi)齒及凸緣的外套筒、一個(gè)帶外齒的內(nèi)套筒的結(jié)構(gòu)，將電機(jī)一側(cè)一個(gè)帶有內(nèi)齒及凸緣的外套筒、一個(gè)帶外齒的內(nèi)套筒的結(jié)構(gòu)優(yōu)化制作成一個(gè)整體的構(gòu)件，通過(guò)螺栓將減速機(jī)一側(cè)帶有內(nèi)齒及凸緣的外套、制動(dòng)輪、電機(jī)一側(cè)的連接構(gòu)件通過(guò)螺栓連接起來(lái)，以減少聯(lián)軸器徑向、軸向、角綜合位移補(bǔ)償跳動(dòng)，使制動(dòng)輪運(yùn)行平穩(wěn)，保證正常的的橫向移動(dòng)鑄坯。

2.3 自制柔性接坯裝置

為滿足同時(shí)向二棒、三棒提供鑄坯，安全可靠的接收2 號(hào)連鑄機(jī)的鑄坯，在1 號(hào)連鑄機(jī)出坯輥道與熱送輥道之間滑板區(qū)研究制作安裝柔性接坯裝置，由柔性接坯裝置從行車(chē)上先接住鑄坯，再把鑄坯緩慢的放到滑板上，由橫向移鋼車(chē)推到熱送輥道上，達(dá)到另1 臺(tái)連鑄機(jī)的熱鑄坯軟落地，實(shí)現(xiàn)熱送的目的。

柔性接坯裝置采用兩液壓缸無(wú)桿腔液壓油做為承接連鑄坯的緩沖彈性體，并使用導(dǎo)向架使連鑄坯下落到滑板指定區(qū)，實(shí)現(xiàn)采用行車(chē)落坯的軟接觸，最大限度保護(hù)了連鑄機(jī)出坯輥道、滑板區(qū)、熱送輥道區(qū)的各種設(shè)備，滿足了和連鑄機(jī)相連接軋線的最大產(chǎn)能。

圖3 柔性接坯裝置

3 結(jié)語(yǔ)

宣鋼二鋼軋廠通過(guò)研制新型移鋼機(jī)撥爪、柔性接坯裝置以及工藝技術(shù)優(yōu)化等一系列措施，滿足了連鑄熱連軋銜接，熱送率達(dá)到了100%，同時(shí)有效地降低了二棒、三棒加熱鑄坯的煤氣消耗，實(shí)現(xiàn)了鋼鐵的低成本、高效化、綠色低碳生產(chǎn)，在鋼鐵行業(yè)內(nèi)具有較好的推廣價(jià)值。