热轧板坯连铸机长水口把持器改造

朱建斌

（天津天铁冶金集团热轧板有限公司，河北涉县 056404）

热轧板坯连铸机长水口把持器改造

朱建斌

（天津天铁冶金集团热轧板有限公司，河北涉县 056404）

针对中包罐车上的长水口把持器在运行中出现的弯曲、变形、断裂现象，分析出其产生原因，对连铸长水口把持器进行改造。通过增加水口套壁厚，优化水口套材质等改造方案，提高了把持器、水口套及水口托盘的使用寿命，降低了备件成本，满足了生产要求。

热轧；连铸；把持器；水口套；改造

1 引言

天铁热轧有2台1 650mm板坯连铸机，设计年生产能力为板坯240万t。连铸的生产工艺流程为:大包回转台→中包罐车→结晶器振动装置→扇形段→脱引锭辊道→喷印辊道→出坯辊道。热轧连铸主要生产铸坯厚度为230mm，宽度900～1 650mm，主要生产钢种为碳素合金钢、碳素结构钢、低碳钢、高碳钢、汽车大梁钢、桥梁钢和SPHC等。

随着生产的运行，中包罐车上的长水口把持器经常出现弯曲、变形、断裂，长水口上端碗部与大包滑动水口处产生缝隙而吸入空气，使钢水氧化，出现了产品质量问题，严重影响到公司的经济效益。

为此，通过对断裂、变形等现象进行了分析和探讨后，决定对天铁热轧连铸长水口把持器进行改造，改造后解决了长水口把持器存在的问题，使长水口把持器在应用过程中更加灵活、方便、快捷，满足生产要求，提高了产品的质量。

2 长水口把持器的原理

2.1 把持器的组成

把持器主要由水口套、水口托盘、管筒、油缸、操作盒、摆座和摆梁基础座构成。

2.2 把持器的功能

长水口把持器就是通过长水口的上端与大包滑动水口相接，下口伸入中间罐钢水内，从而使钢水通过长水口注入中间罐。为了防止从上水口与大包滑动水口的连接处吸入空气，设计了带吹氩沟槽的铝碳质钢包长水口，使钢包长水口与钢包下水口呈啮合连接，并选用氩气进行密封保护。同时还设计了纤维水口密封圈，放置在钢包下水口与钢包长水口碗之间，通过把持器的油缸升降系统挤压密封圈，防止大包到中间罐浇铸时钢水氧化，进一步控制产品缺陷，保证产品质量。

3 长水口把持器存在的问题

3.1 水口套存在的问题

水口套、水口托盘是长水口把持器装置的主要辅助设施，长水口把持器在应用过程中经过高温钢水长时间的烘烤，水口套、水口托盘经常出现开焊、变形、断裂等故障现象，水口托盘更换频繁，不能保障生产工序的正常运行。据统计，平均12炉或者一个浇次就要更换一次，更换起来比较麻烦，拆装不够快捷方便，需要三四个职工30min以上才能完成更换，造成在浇铸过程中水口套、水口托盘因变形、断裂等故障。水口套改造前见图1。水口托盘改造前见图2。

图1 水口套改造前

图2 水口托盘改造前

3.2 管筒存在的问题

现有的长水口把持器平均使用寿命到3 600炉时就会出现管筒弯曲变形的问题，由于管筒和把持器本体无法分体拆卸更换，造成把持器整体报废，造成公司资金浪费。针对长水口把持器管筒出现的弯曲变形，通过查阅资料和分析，发现管筒直径小、壁薄、材质耐热性差。

3.3 操作盒存在的问题

长水口把持器在使用过程中，现有的操作盒只能让把持器具有上升和下降的功能，不具备对水口托盘的旋转功能，无法满足水口快速插装到位，容易发生钢水外漏，造成生产事故。

4 长水口把持器的改造

4.1 水口套、水口托盘的改造

4.1.1 水口套改造

经过分析得出结果，并对水口套进行改造，改造方案如下：

（1）增加水口套壁厚。

（2）改变水口套材质，提高水口套强度。水口套壁厚由原来的12 mm改为20mm、材质由16Mn改为铸钢件，水口套由焊接件改为沙箱铸造成型，既提高了水口套的强度，又提高了水口套的耐热性。在解决快速更换问题时，采取了改造水口套和水口托盘的装配结构，同时加装防护装置，以避免粘钢时造成的拆卸困难，见图3。

图3 水口套改造后图

4.1.2 水口托盘的改造

经过分析得出的结果，对水口托盘进行改造，改造方案如下:

（1）增加水口托盘壁厚。

（2）改变水口托盘材质,提高水口托盘强度。水口托盘最大厚度由44 mm改为56 mm，材质由Q-235B改为45号钢，见图4。通过对水口托盘的改造，提高了水口托盘的强度和耐热性，解决了水口托盘由于变形而导致长水口密封不严，造成钢水二次氧化，或者钢水外漏导致水口套、水口托盘粘钢事故。

图4 水口托盘改造后图

4.2 长水口把持器管筒的改造

提高管筒强度是解决弯曲变形问题的有效途径，管筒强度的提高是加大管筒的直径，这样就降低了把持器的保持力。为了进一步提高把持器的保持力，在确定管筒的材质和尺寸大小以后，计算出水口操作需要的力，根据原有油缸的安装尺寸要求，选出合适的油缸型号，这样就能提高管筒承受径向力的能力，另一方面优化管筒的结构。通过对管筒实施改造，实现了管筒在弯曲时的单体更换，提高了设备使用率，降低了备件成本。

4.3 操作盒的改造

因为蜗轮蜗杆机构可以实现两个空间上成直角旋转运动的传递，根据生产工艺特点，在现有把持器上加装蜗轮蜗杆机构是可行的。在分析了现有把持器的图纸后，加装位置选择在操作盒加装并配装手轮。在插装水口需要旋转时操作手轮即可完成对水口托盘的旋转动作。水口的操作到位问题得以解决。

5 改造效果

通过对长水口把持器的改造，解决了长水口把持器存在的问题，使长水口把持器在应用过程中更加灵活、方便、快捷，满足了生产要求，提高了产品的质量。尤其在钢铁市场不景气的情况下，进一步满足了客户对产品的要求，取得了良好的经济效益和社会效益。

6 结束语

通过对长水口把持器的改造，长水口把持器在现场使用过程中更加灵活、方便可靠，操作更加简单，降低了工人的劳动强度和备件成本，提高了检修效率，降低了生产过程中的不安全因素，解决了把持器存在的一些问题，把持器装置的整体使用效率和使用寿命大幅提高，实现了这次改造的目标。

Improvement of Shroud Holder at Slab Caster of Hot Rolling Mill

ZHU Jian-bin

(Hot Rolling Plate Mill,Tianjin Tiantie Metallurgical Group,She County,Hebei Province056404,China)

In order to address the problems of bending,deformation and breakage of shroud holder onboard tundish car in running,analysis was made on the causes and shroud holder modified.Improvement of increasing shroud wall thickness and optimizing shroud material was made to prolong the service life of holder,shroud and shroud tray,reduce the cost of spare part and meet production requirement.

hot rolling;continuous casting;holder;shroud;improvement

10.3969/j.issn.1006-110X.2014.03.014

2014-01-13

2014-02-05

朱建斌（1981—），男，主要从事设备技术方面的工作。