曹王杰

摘要：針對三鉸點輕壓下扇形段的結(jié)構(gòu)特點，通過現(xiàn)場實踐與理論相結(jié)合，確定及優(yōu)化了扇形段標(biāo)定力，對設(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)場實際，針對影響質(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，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)實驗，壓引錠桿方式具備操作快捷簡單、測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定、適用性強(qiáng)的特點，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驗的方法，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)對比，開機(jī)狀態(tài)下，進(jìn)行輥縫實際觀察，對因為考慮到實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。來計算夾輥受力，Pi=ρghili（w-2δi），式中kg/m3；ρ-鋼液密度，hi-第i對輥處相對于結(jié)晶器鋼液面的高，m；度值，li-第i對輥處輥間距，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，系統(tǒng)壓力作用于輥子表面，扇形段本體油缸杠桿及拉桿發(fā)生彈性變形，最大取0.19mm，輥子受到鼓肚力與壓下力影響，輥子發(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，每個框架上有4臺輥縫控制油缸，其缸徑320mm，桿徑140mm。由于在標(biāo)定時使用引錠桿等，其塑性變形相對熱坯來說很小可以忽略，所以在使用不同的壓力標(biāo)定的輥縫值會不相同。取其中一組實驗數(shù)據(jù)如下圖 1，顯示值反映出輥子變形量和液壓缸拉桿及連桿的變形量，實測值反映出輥子及引錠桿的變形量，因輥子裝配是三分解輥，芯軸彎曲變形及軸承的間隙造成輥子實際輥縫值變化。要在不同壓力下的變形量趨勢中取平衡點，足以客服鼓肚力反力及框架自重，有不至于使得輥子及拉桿，甚至框架發(fā)生嚴(yán)重變形，滿足實際生產(chǎn)工藝對輕壓下壓力的要求即可。

在10Mpa之前顯示值緩慢變小，測量值在緩慢增加，當(dāng)達(dá)到14Mpa之后顯示值增加變小幅度，測量值急劇變小。因扇形段是三鉸點結(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，輥子、框架及拉桿間隙得到基本消除，超過10Mpa之后，輥子的變形以及框架、拉桿變形加劇，測量值的變化速度緩于顯示值的變化速度，說明輥子的變形量大于其他間隙及框架的變形，這與實際的輥縫值有所偏離，其最大的變形量超過2mm，在10Mpa時期最大變形量在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，在12Mpa時輥縫值較為穩(wěn)定，連鑄機(jī)澆鑄多個澆次后對輥縫進(jìn)行復(fù)測未見異常。扇形段4臺液壓缸同時出力，在壓力不斷增加的過程中，四個缸的出力理論上是均等的，但是由于輥子受力點的不同，實際上如果某一個缸對應(yīng)的輥子接觸點先變形，那么這個缸對應(yīng)的受力會比其他缸增加，輥子或者軸承等哪一個薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題就會造成手里不均等，這也就是看到的每個缸的輥縫標(biāo)定變化值會不同，壓力越大，差異越明顯，所以在標(biāo)定的時候盡量將四個缸的實際距離調(diào)整一致，相差不大于1mm，且連續(xù)進(jìn)行。

4結(jié)語

扇形段在線標(biāo)定壓力優(yōu)化，使三鉸點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輥縫要求，所有段間銜接一致，對設(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