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  板坯连铸机扇形段结构分析 乔婉莉 赵军刚李彩霞 中钢集团西安重机有限公司，陕西西安710201 摘要：简述了板坯连铸的工艺流程，介绍了其中的二冷扇形段的位置、作用及结构特点。并对 扇形段的内、外弧框架及侧框架、扇形段辊子、扇形段夹紧装置、接水盘、驱动辊压下装置、辊缝调 整装置、二冷水装置等的结构特点、装配要求及其对铸坯质量的影响等进行了分析，为板坯连铸机扇 形段的设计提供参考。 关键词：板坯；扇形段；连铸机 TF777 A 2013S．1 重型机械 ·369· 的铸坯，防止铸坯坯壳在钢水静压力下产生鼓 在压下装置下方有一对驱动辊，其余为几对自由 肚变形。同时对带液芯的铸坯接着来进行喷水或 辊，辊子装配两端支承在双列向心辊子轴承上， 气-水雾化冷却，使铸坯接着来进行喷淋冷却，直 一端为同定侧(驱动侧)，一端为自由侧，固定 到铸坯完全凝同为止；通过布置在各扇形段上的 侧的轴承被固定，而自由侧的轴承在辊子受热自 驱动辊将铸坯拉出并矫直成板坯；扇形段还有引 由膨胀时可作轴向移动。辊子和轴承座都通水冷 导输送和夹持住引锭杆以便进行浇注和拉坯的作 却，驱动辊的辊身冷却水由一端进出，为双向旋 用。一个完整的扇形段主要由内、外弧框架、辊 转接头，而辊子的另一端通过中间带法兰的接轴 子装配(包括驱动辊和自由辊)、夹紧导向装置、 与万向接手等传动装置相连接；而自由辊的冷却 驱动辊压下装置、辊缝调整装置及水冷、润滑、 水是由两端进出的，为单向旋转接头。轴承采用 液压配管等组成。有的扇形段还配有两个侧框 干油集中润滑，进行了密封，防止外部的冷却水 架，侧框架同定在外弧框架上，辊缝调整装置固 的氧化皮进入。近年来有些扇形段采用了油气润 定在侧框架上，侧框架具有为上框架导向的功 滑，不仅保证了轴承的润滑效果和轴承的冷却， 能，在侧框架上方装有起吊扇形段的吊轴，侧框 又节约了成本，还保护了工作环境。对于比较宽 架和外弧框架还装有更换扇形段时用的导轴。如 的板坯，为了防止板坯因鼓肚力产生内裂，通常 图2所示。 将包括驱动辊在内的辊子设计成密排的分节辊以 缩小辊距，提高辊子的刚性。这样可把辊子弯曲 减到最小，保持严格的辊缝精度和辊子形状，减 少辊间铸坯鼓肚和对中误差造成的凝固壳表面和 内部变形，因而减少铸坯内列纹和中心偏析，提 高铸坯内部质量。对于分节辊子，也需要做成一 端为固定侧，另一端为自由侧，自由侧的轴承在 辊子受热自由膨胀时可作轴向移动。 l内弧框架f印．L框架J2脏下装置3水玲配管 3．3扇形段夹紧装置 4爽紧导向装置(侧框架装配)5辊于装配 扇形段夹紧装置主要有液压式和机械式两 6外弧框架(即’F框架J7接水箍8辊缝渊整装置 种。机械夹紧的扇形段比较重，吊车负荷大；结 网2扇形段组成 构复杂，维修要求严；而且扇形段不能带负荷打 开，只能拉坯。故当前板坯连铸机扇形段大多数 3扇形段结构特点 为液压夹紧结构，这种结构的扇形段重量较轻， 吊车负荷小；夹紧缸配有安全阀，过载时可起保 3．1 内、外弧框架及侧框架 护作用；可在全负荷下打开扇形段(铸坯鼓肚 扇形段内、外弧框架及侧框架均为钢板焊接 时)；铸坯鼓肚时，辊子不会产生过载现象。而 结构，内部一般不进行通水冷却。在内、外弧框 且液压夹紧扇形段也可实现动态轻压下，这样就 架上布有轴承座、辊子冷却水管，因此，对焊接 可以矫正板坯在弯曲矫直过程中产生的变形，消 好的框架要求进行通水试压。支承外弧侧辊子的 除压痕，提高板坯表面质量。液压夹紧导向装置 外弧框架和安装内弧侧辊子的内弧框架，使各自 在侧框架上有导向槽，内弧框架则安装在两个侧 辊子的辊面与铸坯弧线或水平线相一致，并承受 框架的导向槽中，四个夹紧液压缸可使内弧框架 拉坯时的各种负荷。为了减小焊接过程中的变形 能平稳的上升、下降，以便更换不同厚度板坯对 及消除所产生的应力，对焊接好的框架要求进行 应的主垫块来调整辊子的开口度。考虑扇形段的 退火处理。内、外弧框架为重要及高精度的加工 受热变形和位移，以及为了使扇形段在基础框架 件，加工的好坏直接影响扇形段辊子对弧精度， 上的安装和拆卸方便，扇形段通过斜楔或液压螺 所以应用数控机床加工内、外弧框架。 母牢同地固定在基础框架上的。 3．2扇形段辊子 3．4接水盘 扇形段辊子分为自由辊和驱动辊，自由辊无 接水盘的作用是把扇形段上所用水、气从车 驱动，而驱动辊和扇形段的驱动装置相连接，有 间管路引入，外弧框架下方有四个支撑面是扇形 夹送引绽杆和提供拉坯力的作用。一个扇形段上 段的安装基准面，通过基础框架上的销轴、螺栓 ·370· 重型机械 2013S．1 联接在基础框架上，外弧框架下方两侧中部的接 子的质量和生产效率。所以喷嘴的布置应以实现 水盘和机内水、气配管相通，当扇形段固定在基 铸坯均匀冷却为原则，一般选用气一水喷嘴，这 础框架上时，便和机外的水、气管自动接通。 种高效冷却喷嘴能把水雾化成细的水滴，又有较 3．5驱动辊压下装置 高的喷射速度，打到铸坯上易于蒸发；达到铸坯 驱动辊压下装置采取了液压缸方式，有夹送、 表面的水滴、覆盖面要大且均匀；在铸坯内弧表 停止和拉出引锭杆的作用；在正常浇铸时起拉坯 面积聚的水要少。 innl×1650 作用，当采用压缩铸造时，起提高铸坯质量的作 柳钢220 mm板坯连铸机原设计 用；当出现漏钢等事故时，可使驱动辊产生强制 为西马克公司，其扇形段辊子冷却水旋转接头为 拉坯力将铸坯拉出。 外露式，即旋转接头的进、出水口露在外面，配 3．6辊缝调整装置 管时需要用金属软管将旋转接头上的水口与框架 如图3所示：当需要调节开口度时，内弧框 上的水管连接起来。因外露的金属软管在生产过 架及驱动辊压下装置通过液压缸升起，只需要更 程中很容易损坏，中钢集团西安重机有限公司将 换不同厚度板坯对应主垫块B，然后调整调整垫 此结构改为内置式，即旋转接头的进、出水口不 A就可得到所需开口度。其中主垫块曰是单体加 露在外面，配管时不需要金属软管，辊子冷却水 工件，精度要求高，所以加工、装配调试上比较 从框架上的方管进入轴承座，再从轴承座到端 难。其加工一般均应采用数控铣床或坐标铣床进 盖，最后通过端盖再与旋转接头接通。改造后此 行精加工，以保证其加工精度。对于具有远程调 设备现场使用情况良好。 整辊缝的液压夹紧扇形段，则不需要主垫块，只 4结束语 需通过四个夹紧缸上的伺服阀、位置传感器调节 上、下辊的开口度，还能够远距离任意调整辊 就板坯扇形段整体结构而青，扇形段要求结 缝开口尺寸。 构简单、刚性好，拆装维修方便。西马克、奥钢 联与达涅利等设计的板坯扇形段率先使用了动态 轻压下及液压远程调辊缝等先进的技术。近年来， 国内重钢院、北钢院、西机院等设计的板坯连铸 机大多数都是液压夹紧扇形段，而且大多数都可 以实现动态轻压下及液压远程调整辊缝。不管那

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