实用新型板坯扇形段辊段自动清洗仪

摘要：板坯扇形段使用周期较长，一般情况下扇形段过钢量都在60-70万吨，扇形段在线连续工作时间长，扇形段表面积存大量水垢、油污、氧化铁皮等对扇形段寿命及铸坯表面质量影响较大。由于板坯扇形段分节辊数量多、分节辊之间空隙狭窄，人工清理费时较费力且分节辊表面清理不彻底，不仅耗费大量人工费用，同时降低了扇形段辊道寿命，影响了铸坯表面质量，我车间根据辊段的设备特点研制了一种新型的在线辊段清洗仪。不仅节省了大量人工费用，同时保证了铸坯表面质量，提高了扇形段辊段寿命。

关键词：扇形段;清洗仪;过钢量;表面质量;寿命

概述

板坯连铸机是由中冶赛迪设计制造，2005年投产，单台板坯连铸机共有10个扇形段，目前车间有2两台板坯铸机，共20个扇形段。扇形段主要作用：密排导向辊段的作用是对初出结晶器的薄弱坯壳起支撑作用，密排的小辊可以有效的防止铸坯产生鼓肚变形，同时布置的喷淋段能够根据不同的浇铸钢种调节冷却强度，使铸坯表面得到恰当的冷却，增加坯壳厚度，使得出夹持辊的坯壳厚度达到足以支撑钢水静压力的程度。

1.遇到的问题

板坯扇形段使用周期较长，一般情况下扇形段过钢量都在60-70万吨，扇形段表面积存大量水垢、油污、氧化铁皮等对扇形段寿命及铸坯表面质量影响较大。由于板坯扇形段分节辊数量多、分节辊之间空隙狭窄，人工清理时费力且辊段表面清理不彻底，不仅耗费大量人力费用，同时降低了扇形段辊道寿命，影响了铸坯表面质量。目前每次停机处理扇形段氧化铁皮就要耗时5小时左右，清理效果还无法保证。因每台扇形段价值上百万元，备件数量有限，不能等到下线时集中清理氧化铁皮。因此，线上清理工作要尽量快，为正常生产做好充足准备，但由于生产计划等原因，清理工作不能满足生产需要，有时只能“带病作业”，不能及时更换，造成质量异议，这给生产带来巨大的经济损失。

2.原因分析

扇形段检查时发现，部分扇形段分节辊周围会存在大块的氧化铁皮，使分节辊旋转困难，甚至卡死，氧化铁皮堆积凸出后，在铸坯表面产生严重压痕，使铸坯表面凹陷，危害较大。研究后得知：由于CSP格栅表面粗糙不平，造成了大量保护渣和极少量耐火材料的堆积，这些氧化物与铸坯表面的氧化铁烧结，在氧化铁表面形成熔点高的Ca14Mg2（SiO4）8、Ca6Si6O17（OH）2、CaFeSiO4、CaMgSiO4等复合矿物，这些高熔点复合矿物在分节辊表面逐渐堆积，而形成。

3.整改措施及步骤

3.1提高设备维护精度

扇形段氧化铁皮中主要成分为FeO，板坯连铸坯表面的氧化铁是由于铸坯表面氧化形成，铸坯表面的氧化与二冷水的水量、水温及铸坯表面及空气的接触面积有关，因此控制二冷水水嘴的设备精度、结晶器铜板锥度及格栅表面的粗糙度，减少氧化铁皮的量，同时安排工人定期对扇形段分节辊氧化铁皮清理，这是控制氧化铁皮形成的关键。

3.2设计制造了一种新型板坯扇形段辊段自动清洗仪

根据扇形段辊段分布特征设计，我车间设计制造了一种新型清理辊道氧化铁皮的清洗仪。清洗仪由遥控自动控制器、电机地角、电机法兰、齿轮副、清洗仪外壳、钢丝滚刷等关键部件构成，由电机驱动带动清洗仪上的滚桶旋转，通过安装在辊筒上的钢丝滚刷的转动对板坯扇形段辊子、瓦座（可通过遥控自动控制）进行在线清洗，从而有效降低了人工清洗辊子的劳动强度，延长了扇形段的使用寿命，进一步改善了铸坯外观质量。

4.此设计优点

4.1采用齿轮传动：能够保证瞬时传动比恒定，传动比变化范围大，工作平稳性较高;传递功率范围大，承载能力高;传动效率高，其效率可达η=0.99以上;结构紧凑，可使部件更为缩小，成为同轴线传动。

4.2减少用工，提高效率，增加职工收入。

本设计实施后，设备运转效率提高，原来清理一台扇形段需要3-5名工人，用时5小时，设计投入使用后只需将扇形段辊段清洗仪安装在引锭杆上利用铸机开浇送引锭操作即可完成对扇形段氧化铁皮的清理，每次可节约15-25工时。对于厂部和员工都达到了双赢。

4.3提高产品质量

未投入使用扇形段辊段清洗仪之前，经常发生铸坯表面划痕、凹坑的问题，产品质量难以保证。投入使用辊段清洗仪后，一方面去除了扇形段辊段氧化铁皮，减少了铸坯划痕、凹坑的问题，达到了提高产品质量的目的。另一方面对辊段清理下的氧化铁皮进行收集再利用降低了整道工序的钢铁量消耗，达到了降低炼钢成本的目的。

4.4提高客户满意度

通过扇形段辊段清洗仪的投入使用，减少了废品的产生，随着产品质量的提高，避免了客户抱怨，使客户对我厂产品质量的信任度有明显的提高，提高了顾客的满意度，产品销量有明顯的加快。

4.5减少备件修理费用

经初步核算，扇形段辊段清洗仪未投入使用前，备件的修理费用每年高达30多万，投入使用后备件修理费用不足20万，减少配件支出费用达35%以上。 同时也减轻了机器之间摩擦阻力，的减少了噪声，改善了劳动环境。

5.总结

经过分析研究，实际测量，在测量模式下，板坯扇形段辊段自动清洗仪安装在引锭杆头部，通过引锭杆的带动进行在线自动清洗扇形段辊子，不仅辊子、瓦座清洗彻底而且辊子各部位清洗全面不留死角。有效降低了人工清洗辊子的劳动强度，延长了扇形段的使用寿命。清洗仪更换、安装方便，辊子、瓦座清洗彻底，能够实现自动在线清洗、节省人力、提高工作效率，延长扇形段寿命、提高板坯外观质量。

参考文献：

[1]罗振才.炼钢机械[M].北京：冶金机械出版社，2008.128-210.

[2]刘明延，李平，栾兴家，等.板坯连铸机（上册）[M].北京：机械工业出版社，1990.607-6.

[3]王明海.冶金生产概论.北京：冶金工业出版社，2009.

作者简介：陈健（1985-），男，河北省唐山市人，职务：工人，研究方向：冶金机械。