连铸机结晶器液压振动停振现象分析.PDF

第 2 9 卷 第 4 期 2 0 0 7年 8月 山 东 S h a n d o n g 冶 金 Me t a l l u r g y Vo 1 ．2 9。 No ． 4 Au g u s t 2 0 0 7 连铸机结晶器液压振动停振现象分析 张 友 坡 济南钢铁集团总公司 第三炼钢厂， 山东 济南 2 5 0 1 0 1 摘要 济钢第三炼钢厂板坯连铸机结晶器振动装置在使用中经常出现突发性的停振现象， 经过查找分析， 认为油液污染 使阀芯卡阻是造成停振故障的原因。在振动阀台前增加一组过滤精度为 5 lu , m的过滤器后 ， 杜绝了停振事故的再次发生。 关键词 结晶器振动； 液压系统； 停振； 过滤器 中圈分类号 T F 3 4 1 ．6 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 4 - 4 6 2 0 2 0 0 7 0 4 - 0 0 7 8 - 0 2 济南钢铁 集团 公 司第三炼钢厂连铸结晶器振 动是从国外引进的先进技术。该系统 自投入使用以 来 ， 一直存在着突发性的停振现象 ， 容易造成铸机断 流、 断浇的事故发生， 影响了连铸机的正常生产。 1 设备概况及工作原理 连铸机结晶器振动装置主要包括振动框架 、 液 压控制 各为 2套 和 自动控制 3部分。其中液压控 制采用伺服控制。 振动形式为正弦及最大系数为 0 ． 7 的非正 弦 振动 ，主要 参数 为振 幅 1～1 2 m m 收稿 日期 2 0 0 7 -0 5 1 6 作者简介 张友坡 1 9 7 9 一 。 男 。 山东 郓城人 。 2 0 0 1 年毕业 于东北 大学 流体传动及控制专业。现为济钢第三炼钢厂助理工程师， 从事液压 技术工作。 0 ． 5～6 m m ， 振频为 4 0～3 0 0次 ， m i n ， 自动无级可 调 。振动液压缸尺寸为 1 2 5 ／ d p 9 0 m m X 2 5 m m， 液 压系统工作压力 2 0 MP a 。 其工作原理是由操作人员把不同的钢种和断面 尺寸输入至计算机， 计算机程序给定所需要的参数 ， 这些参数通过伺服放大器和线性力马达来控制伺服 阀的开 口大小和油流方向，压力油通过伺服阀进入 振动液压缸 的上腔或下腔 ，由液压缸活塞杆的往复 运动来驱动振动框架实现上下振动。利用检测元件 对振 幅和振频进行检测后与给定值 比较 以修正误 差 ， 从而达到设定的振幅和振频。 2 停振现象分析 向转动来使受拉力作用的全部拨爪处于工作位 ， 这4 ． 2 翻钢机改造 种结构控制起来更加方便可靠 。在拨爪上方及下方 将 由一根分为两根 ，方便安装和调整 ；钢板加 各加一配重 ， 结合驱动机构来实现拨爪的升降控制 。 厚， 增加梁的强度和刚度。 在翻钢机拨爪两侧焊加两 改造后的拨爪驱动机构见图 2 。改造前后拨爪结构 块三角加强板， 增强抗变形能力。 如图 3 所示。4 ． 3 冷床改造 78 图 2改造后拨爪驱动机构 改造前 改造后 图 3 拨爪改造前后对比 取消斜滑轨及缓冲装置 、 液压步进翻转冷床、 冷 床推钢机及固定冷床 ， 保留过渡冷床。 沿固定冷床方 向增加 8 i n滑轨冷床 ， 用于暂时存放红坯。同时， 铸 坯移送机行走轨道向北延长 7 i n ，以保证有足够的 工作行程 。铸坯移送机一次推移的铸坯数量为夹钳 夹取量的 1 倍、 2倍 ， 降低移送机的工作频率。 5改造效果 出坯系统 自改造后已经运行 了 1 3 个月 ， 实践证 明， 改造后 的整个系统更适合现场生产需要 。 系统得 到简化后故障点大幅减少 ， 运行可靠 ， 减少 了维护工 作量 ， 有效保证了生产的稳定顺行 ， 综合经济效益显 著。 翻转冷床及推钢机液压系统取消后， 缓解了出坯 液压站的工作压力 ，降低了泄漏率和液压系统故障 率。 铸坯移送机刚度和强度增加， 拔爪机构操作方便 可靠 ， 大大提高了铸坯的移送能力 。冷床改造后 ， 结 构简单 ， 维护方便 ， 保证了钢坯 的热装热送 ， 大大降 低了后续工序的能源消耗 ， 提高了产能。 维普资讯 张友坡 连铸机结晶器液压振动停振现象分析 2 0 0 7年第 4期 2 0 0 6年结晶器振动停振次数见表 1 。 通过对结晶 器振动停振故障的跟踪与统计 ， 发现此故障在高温季 节的发生频次明显高于其它季节。 故障发生时一侧液 压缸突然停振， 同时出现此油缸的压力报警和与之对 应伺服阀的阀芯位置故障报警。 停振故障发生后， 如果 立即将操作开关复位后， 再重新启动故障有时会消除。 表 1 2 0 0 6年结 晶器 振动 停振 的统 计 项 目 第 1季度第 2季度第 3季度第 4季度 2 连铸机停振次 数 2 4 6 2 3 连铸机停振次数 3 4 5 3 璺 停产后 ，首先对液压振动的 自动控制部分进行 检查， 重点检查了液压缸的位置传感器输出信号、 压 力传感器输出信号、 伺服阀的供 电电压 、 指令信号 、 阀芯位置传感器的输出信号， 检查未发现异常 ， 由此 判定 自动控制部分没有问题 。在排除 了自动控制部 分的因素后 ， 重点检查液压控制部分。 液压控制部分 主要有 2个伺服缸和 2个液压伺服阀构成 ，伺服阀 的尺寸较小， 阀芯的最大通径只有 5 m J n ， 在某钢种和 断面尺寸的条件下， 设定的振幅和振频较小时， 由于 所需的流量较小 ， 阀口的开度也会控制得比较小 ， 这 时， 如果有大一点的污染物通过， 就极有可能堵塞阀 芯通道 ， 造成停振。 由每次结晶器停振故障发生后更 换伺服阀就可以解决问题验证了这一点。 同时 ， 对于液压系统来说 ， 高温季节所产生的污 染物高于其它季节 ，所以高温季节的结晶器振动停 振发生频次高于其它季节。 3 液压系统中存在的问题 吸油侧 ，因此能对污染物真正起到过滤作用的只剩 下高压过滤器。高压过滤器的过滤精度为 1 0 m， 能满足一般的伺服系统 ，但由于本系统 中的伺服阀 尺寸不大 ， 该过滤器难以达到理想效果。 图 1 结晶器振动液压 系统过滤简图 4 解决措施 过滤器 2 0 0 6年连铸机液压振动停振次数 2 9次 ，每次 处理时间将近 3 h ， 影响了生产的顺行。为了保障连 铸机的正常生产， 停振故障必须解决。 停振故障发生后 ，如果立即将操作开关复位后 再重新启动 ， 故障有时会消除。 因此要形成停振后的 快速反应机制 ， 以减少连铸机因停振而造成断流、 停 浇事故发生的次数。 但这毕竟是一种事后补救措施 ， 不能从根本上消除故障的发生 。由于工程建设 中整 个主机液压系统的酸洗、 冲洗做的不是很理想 ， 要想 从根本上解决工程遗 留问题 ，需要对整个液压系统 进行检修性质的再次酸洗 、冲洗。目前济钢已对 2 机进行 了该项工作， 收到了较好的效果。 为了避免振动液压系统的再次污染 ，一是要尽 在工程建设中，由于多种原因，液压系统的酸 量减少污染物的产生 ， 及时更换损坏的密封件， 二是 洗、 冲洗效果不是很理想 ， 这是导致系统 中污染物较 污染超标时及时对系统油液进行体外过滤。但由于 多的一个重要原因。 系统太大 ， 产生污染物的环节太多 ， 不可能完全避免 另外 ，结晶器液压振动采用的配套液压系统不 系统 中污染物的产生 ，所 以要着眼于阻止系统产生 是独立的形式 ，它是利用连铸机主液压站来提供动 的污染物进入伺服阀。将结晶器振动部分从主液压 力。从理论上来讲 ， 该系统压力、 流量以及系统过滤 系统中分离出来 ，为其单独设计一套专用 的液压动 精度都能满足要求 ， 但实际上由于该系统较大 油箱 力系统 ， 这无疑是一个较好 的解决方法 ， 但是此方案 容量 6 0 0 0 L ， 产生的污染物较多 ， 尤其是系统中的 占地面积大 ， 制造、 建设周期长 ， 投入的成本也太大。 液压缸多达 8 5台 ， 损坏的液压缸密封碎片会造成系 所以未采用此方案。在结晶器液压振动伺服阀前加 统污染。在高温季节 ， 液压系统的密封老化加快 ， 污 一套高精度的过滤器是最佳的解决办法 。考虑到伺 染物增加的幅度将会更大。 服阀的开 口尺寸较小 ， 其过滤精度可选为 5 m。这 结晶器振动液压系统过滤 的简图如 图 1 所示 。 样 ， 即使前面系统 中 1 0 m的高压过滤器未能拦截 总[ 圃 油过滤器采用 比较粗的滤芯 ，只能拦截较大的 的污染物， 也可通过第二级的高精度滤芯拦截。 流向 污染物，循环过滤器虽能拦截从回油侧到吸油侧的 伺服阀的液压油的清洁度就能够得到保证了。经过 污染物， 但由于并联 了单 向阀， 当堵塞又未能及时处 上述改造 以后 ，板坯连铸机结晶器振动再未出现过 理时， 压力升高， 使污染物经单向阀轻易到达油箱 的 停振现象 ， 保障了生产的顺行。 ◇●◇● ． ●C HC C ●C ”C ”C ”C ”C ”C ●C C ●C ”C C C ”C ”C C ”C ”C ”C ”C ”C ”C ” 坚持科 学发展观 走新型工业化道路 发展 循环 经济 构建 和谐企 业 7 9 维普资讯