第31卷2013年第3期(总第165期
技术改造与改进
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结晶器水冷却系统改进
王平1刘海2王飞鹏胡文超江和平2江帆2
(1.九江精密机电科技有限公司2.武汉钢铁集团国际经济贸易总公司3.武汉钢铁股份有限公司炼
钢总厂三分厂九江332007)
[摘要」针对
连铸结晶器水冷却系统振动问题,采用了低成本、易维护、高可靠性的改进设计,将振动减少
到了对管路无危害的程度,保证了结晶器工作的安全,节约了成本。
关健词]品器水冷却魚减能景
Improvement of Water Cooling System for Mold
WANG Ping LIU Hai, WANG Fei-peng, HU Wen-chao JIANG He-ping, JIANG Fan
(Jiujiang Precision Mechanical Electrical Technology Co, Ltd, Jiujiang 332007)
[Abstract] The water cooling system for continuous caster mode has a problem of vibration. The
design modification featured lower cost, easy maintenance and high reliability is carried out in order to
minimize the impact harm to the pipeline caused by vibration and ensure the safety operation of the
mode and cost saving
I Key words Mold, water cooling system, vibration reduction, accumulator
1前言
结晶器是连铸机中不可或缺的部件,是一个
结晶器
强制水冷的“无底钢锭模”,称之为连铸设备的心
压力反馈
压力反费
脏”。就结构来说结品器是一个槽型容器,容器壁
设有夹套或内装蛇管。结晶器的主要作用有以下
执行机构
执行机构
几
活塞压力
活塞压力
(1)使钢液逐渐凝固成所需要规格形状的坯
逻辑控制器
油缸压力
油缸压力
(2)通过结晶器的振动,使坯壳脱离结晶器
图1结晶器液压振动系统
壁,而不被拉断和漏钢。
3)通过调整结晶器的参数,使铸坯不产生脱
振动对水冷却系统的影响
方、鼓肚和裂纹等缺陷。
结晶器另一个重要的部分是冷却系统,冷却
介质是水。冷却水通过不锈钢管连接到结晶器内
2
结晶器振动原理
部的夹套或者蛇管,用于冷却结晶器内的钢水。
连铸机在正常浇钢时,结晶器必须要以一定的
由于不锈钢管为刚性元件,而结晶器又在不
频率与幅度进行振动。其目的是为了防止钢水凝断地振动,所以钢管与结晶器之间是通过波纹管
结在结晶器铜板上,造成粘钢和漏钢。目前振动源来连接的。由于结构上的原因,结晶器的振动不
通常为液压振动系统(如图1所示)。主要是通过可避免地造成了冷却水的压力的变化
炳个液压伺服机构来分别控制两个液压缸的快速
改进前结晶器冷却水管路上采用的减振元件
升降,从而带动结晶器快速上下振动。每个液压缸是隔膜式球形
蓄能器,但是此类元件在现场的使
上都装有一个高精度的位置传感器,用于检测液压用中极易损坏,造成冷却系水压力峰值无法平滑,
缸中活塞杄的移动位置,从而确定振动的振幅。
各连接处螺栓易断裂,造成系统橡胶补偿器中部
螺栓疲劳断裂,冷却水无法流出,容易引起浇铸中
技术改造与改进
第31卷2013年第3期(总第165期)
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断,造成安全事故。
=1.132L
4相关计算
通过结晶器本身及水冷却系统的分析,了解
问题所在之后,就可以进行相关计算,以便改进。
式中:B一系统最高压力MPa
4.1水冷却系统参数
P一系统最低压力MPa
最高压力:1.1MPa;
n一多变指数。由于该蓄能器作为吸收
最低压力:0.8MPa;
压力波动的缓冲器使用,蓄能器内
系统总管通径:150mm;
部气体压缩和膨胀过程速度很快,
热交换器进出口波纹管轴向振幅:-2.9
热交换还没有发生就完成了变化过
程,可以认为是绝热过程,因此,可取
4.,2蓄能器容积计算
m=1.4。
(1)预充气压力。蓄能器用于压力波动缓冲
时,预充气压力公式为:
5能器选型
P-0.6~0.75
根据原使用2L隔膜式球形蓄能器无法完全吸
式中:B一预充气压力MPa;
收压力波动的情况,经分析认为系统内还有其他
平均工作压力MPa
造成压力波动的因素未考虑进来,故加大安全系
由于系统压力波动和振幅均较小。平均工作数,取V=10L。根据计算得到的蓄能器容积和JB
压力可近似为最高压力和最低压力的算术平均T7035-200最终选定螺纹连接的97-NQxX-10
值。为减小冲击,系数取为0.75。这样蓄能器充气10-SL
压力=0.75(m+D)2-0.95MPac
(2)著能器输出油液最大体积。蓄能器工作6改进效果
时,输出油液的最大体积应对应热交换器进出口
改进后的结晶器水冷却系统已使用近一年,
波纹管的正负伸缩体积
橡胶补偿器中部螺栓再未发生过断裂现象,管路
中各连接部分也再无振动造成的损害,消除了管
x106=0.212L
路泄漏带来停机的重大隐患。同时也减少了粘
式中:一蓄能器工作输出油液最大体积L;
钢、漏钢事故的发生,减少了结晶器修复的次数
一波纹管内径/mm;
结晶器各连接处的螺栓数量达200根,按每更换
一波纹管轴向振幅/m
根螺栓的成本600元计算,每修复一次的金额为
3)書能器容积。根据Boly- Mariotte H理想气体3~4万元,改进后每年可减少直接损失50多万元。
状态变化方程推导出的蓄能器容积计算公式,可
(2013-01-11收稿)
得蓄能器容积
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上接第53页]
离合器滑架在差速液压缸的作用下实现两台主电4结束语
机的同步连接和差速调节。当差速液压缸活塞杆
通过4个多月的运行表明,粗轧机改造达到了
全部推出时离合器处于分离位置,两台主电动机预期目标,产品质量和自动化水平得到明显提高,
可以单独调节,用于工作辊的压靠和辊缝的调达到了当今国内先进水平。但万向轴没有换辊托
节。当差速液压缸活塞杆全部缩回时,离合器处架的问题、不能单独快换工作辊的问题、换上支承
于同步连接位置,两台主电动机同步驱动,始终保辊还需拆除机上一些附件