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宽厚板坯结晶器跑锥原理分析与优化

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钟静波丁一

【摘要】系统分析了宽厚板坯结晶器跑锥的主要原因，通过对调宽装置的优化设计，对调宽方式的改进，有效控制了结晶器跑锥现象。

【关键词】板坯结晶器；机械调宽装置；跑锥；调宽方法

板坏结晶器的锥度通过机械调宽装置调整后，由调宽装置的自锁功能和夹紧装置夹紧固定。锥度在正常生产过程中不允许发生变化，否则会影响铸坯的质量。但是对于机械调宽装置的结晶器，结晶器的跑锥问题一直都存在，轻则影响铸坯质量，严重的则造成铸坯鼓肚漏钢。严重影响生产，也影响铸机的使用寿命[1]。

本文系统分析了结晶器跑锥的原理，对调宽装置进行优化设计，调宽方式进行改进，将结晶器锥度变化值控制在最小的状态，保证结晶器锥度在浇钢过程中的稳定。

一、结晶器跑锥的原理分析

1、板坯连铸结晶器机械式调宽装置机构内部之间关系机械图如图1所示

窄面水箱6与管螺母2通过卡扣4和销轴5连接。蜗轮蜗杆箱1的转动带动管螺母前进与后退。达到对结晶器上下口的调节和结晶器锥度的调节。

结晶器跑锥主要是窄面铜板的跑锥，跑锥的本质是传动設计需要的间隙和装配精度不够产生的间隙造成的，对于机械装配间隙是必须存在的，如何消除间隙至关重要。

对表中各项数据分析如下：

（1）销轴5与窄面铜板6，卡扣4与销轴5之间的配合均为间隙配合。而间隙配合本身是一个间隙范围，制造厂商为了装配的方便未必会按照最小的间隙量来加工和安装。

（2）蜗轮蜗杆箱1，管螺母2内部传动副要求的间隙比较小，运动副要求运动灵活，这就要求内部间隙必须存在，冈此制造厂在制造时会扩大间隙，保证运动的顺畅。

2、调宽装置长期使用磨损的间隙

传动机构随着长时间的工作，零件会出现磨损和环境腐蚀，部件配合间隙就会逐渐增大，或者各处长期使用润滑保养不到位，使得配合处间隙变大。例如蜗轮蜗杆箱1和管螺母2，管螺母2和销轴5、窄面铜板6和销轴5配合之间随着长期使用磨损、锈蚀和经常拆装，慢慢会出现较大间隙。

二、防止结晶器跑锥的改进措施

1、保证窄面水箱与销轴，销轴与卡扣之间的配合间隙达到最小值，保证调宽装置内部配合间隙在最小的范围。

2、按照图2所示加装紧固螺栓。

由于有些结晶器下口尺寸在线时无法调整，这就需要在离线的时候尽可能消除下部调宽装置调整时的间隙。采用“推”“拉”的方式能够尽可能的消除内部间隙。如图二所示，在足辊支架的两侧各固定一个紧固螺栓3和6。在调整下口尺寸时，如果下调宽装置往里推，紧固螺栓3和6就给一个往外拉的预紧力。反之，下调宽装置往外拉，紧固螺栓3和6就给一个往里推的预紧力。

在线调整锥度时，由于下口已经固定，只能调整上口。如图二所示，这时在窄面水箱上安装一个紧固螺栓1，调整锥度时，如果上部调宽装置采取往里推，紧固螺栓1就给一个拉的预紧力。如果上部调宽装置往外拉，紧固螺栓1就给一个推的预紧力。

三、结论

1、通过“推”“拉”的调整方式，结晶器的跑追数值明显减少，都控制在连铸要求技术工艺范围之类。由于结晶器跑锥而引起的质量问题也大大减少。

2、结晶器跑锥引起的结晶器的调整和更换频率明显降低，同时减少了生产成本、降低工人的劳动强度。

参考文献

[1]刘明延，李平，栾兴家等.板坯连铸机设计与计算[M].北京：机械工业出版社，1990.

[2]王文学，刘赵卫，王受田等.板坯连铸机组合式结晶器跑锥问题的分析与改进[J].重型机械，2010（4）：62—67.

科技与企业2015年12期

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