靳月華

（中冶京誠工程技術(shù)有限公司 北京 100176）

1 引言

直弧型板坯連鑄機(jī)的主要設(shè)備由結(jié)晶器、彎曲段、弧形段、矯直段和水平段組成，其中弧形段、矯直段和水平段統(tǒng)稱扇形段。

改進(jìn)后，低體溫、并發(fā)癥合計發(fā)生率低于改進(jìn)前，改進(jìn)后患者滿意率與醫(yī)師滿意率高于改進(jìn)前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。 見表 1。

扇形段的主要功能［1］是支撐來自結(jié)晶器彎曲段的具有一定坯殼厚度的鑄坯，并對其進(jìn)行強(qiáng)制噴水或氣霧冷卻，使坯殼厚度不斷增加，至鑄坯完全凝固后通過水平段驅(qū)動輥送出扇形段。當(dāng)凝固的坯殼被拉出結(jié)晶器后，受內(nèi)部鋼水靜壓力作用，會產(chǎn)生“鼓肚”現(xiàn)象，所以板坯連鑄機(jī)多采用小輥徑密排輥布置，避免因鋼水靜壓力而引起“鼓肚”或漏鋼事故。

每段扇形段包括上框架、下框架、連桿、壓下液壓缸、從動輥和驅(qū)動輥等。驅(qū)動輥布置在中間，由電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，且上驅(qū)動輥由油缸驅(qū)動，可單獨升降。下框架固定在底座上，上下框架之間4根連桿相連接，通過4個液壓缸的驅(qū)動實現(xiàn)上下框架之間的相對運動，從而實現(xiàn)對鑄坯的夾緊或松開。

扇形段框架是由鋼板焊接而成的結(jié)構(gòu)件，用于支撐導(dǎo)向的輥子?？蚣苤饕惺芡ㄟ^支撐導(dǎo)向輥傳遞來的鋼水靜壓力產(chǎn)生的鼓肚力、輥子與高溫鑄坯反復(fù)接觸引起的熱應(yīng)力、設(shè)備自重和拉坯力等。這些復(fù)雜的載荷作用于框架，框架又長期處于高溫和水蒸氣的惡劣環(huán)境下工作，因此框架要求有足夠的強(qiáng)度和剛度。

框架的剛度也影響連鑄機(jī)的對弧精度［2］，這就要求框架的剛性必須保持連續(xù)。若框架剛性突變太大，必須調(diào)整結(jié)構(gòu)尺寸，否則即使冷態(tài)下連鑄機(jī)對弧準(zhǔn)確，但在拉坯時框架產(chǎn)生較大變形也會引起支撐導(dǎo)向輥錯位，從而導(dǎo)致輥縫開口度超差［3］，嚴(yán)重時甚至?xí)l(fā)生漏鋼事故。

2 建立扇形段上框架的有限元分析模型

通常板坯連鑄機(jī)扇形段各段之間具有互換性，如弧形段之間可以互換，水平段之間也可以互換，而弧形段處“鼓肚”力??；矯直段和水平段處受“鼓肚”力、矯直力大。因此，本文選取在板坯連鑄機(jī)凝固末端的水平段第一段的上框架來計算分析。

2.1 基本參數(shù)

2.3.3 拉坯力

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表1 材料性能參數(shù)

2.2 模型簡化

框架主要由板筋件焊接而成，因此必須對小于25mm的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化處理：

正常澆鑄時，驅(qū)動輥所在立板上軸承座位置作用拉坯力和鼓肚力，非驅(qū)動輥所在立板軸承座除施加拉坯阻力和鼓肚力。在扇形段與基礎(chǔ)框架連接位置實際固定約束，夾緊油缸拉桿位置施加夾緊力。

建立有限元模型，選擇合適的計算單元很重要，綜合考慮計算模型和計算精度，經(jīng)過多次試驗，選用8節(jié)點6面體Solid45單元，單元尺寸為25mm。

1） 模型沒有考慮溫度影響；

2） 油缸作為動力源，對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不起任何影響，可以用適當(dāng)約束、載荷簡化。

在有限元分析模型中，坐標(biāo)系定義如下，X向為鑄坯寬度方向；-Y向：鑄流出坯方向；Z向：厚度方向。ANSYS中計算單位，采用國際單位，即長度：m，質(zhì)量：kg，應(yīng)力：Pa，密度：kg／m3。

2.3 框架受力分析

2.3.1 鼓肚力

海島是一個特殊的地域單元，在海洋經(jīng)濟(jì)大發(fā)展的背景下，海島不僅是維護(hù)國家海洋權(quán)益的戰(zhàn)略要地，也是海陸統(tǒng)籌發(fā)展的重要基地、海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前沿陣地、以及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略資源寶庫[1]。

之所以說是“菜市場”，是因為老師發(fā)布一個通知或者信息，群里的家長就會七嘴八舌一通刷屏。再或者，有的家長轉(zhuǎn)條廣告鏈接，班級群成了大賣場。更有甚者，還將自己孩子在學(xué)校的學(xué)習(xí)情況、生活情況、個人問題發(fā)到群里，在群里吵翻天，最后不歡而散。

鑄坯由于鋼水靜壓力而產(chǎn)生的鼓肚力，作用于輥子上，經(jīng)軸承座傳遞到框架立板上。由于鋼水靜壓力引起的第i個導(dǎo)輥處的鼓肚力為：

式中：FDKi為第i個導(dǎo)輥處的鼓肚力，N；r為鋼水比重，r＝7000kg／m3；g為重力加速度；Hi為第i個導(dǎo)輥處鋼液面高度，m；Sg為鑄坯厚度中心線上兩輥距之和的一半，m；Bmax板坯最大寬度，m；Si為第i個導(dǎo)輥處的坯殼厚度，m。

為了克服鑄坯的鼓肚力，對扇形段夾緊實施一定的夾緊力，通過輥子作用于鑄坯上，平衡鼓肚力，因此扇形段上框架每根輥都受鼓肚力作用。

鼓肚阻力RB（相當(dāng)于車輪在紅坯鋼軌上的滾動摩擦阻力）

拉坯阻力R按下式計算：

2.3.2 拉坯阻力

式中，0.5為與實測值比較給出的修正系數(shù)；FDK為鼓肚力；AREA