3#板坯连铸机辊子结构设计研究与实践

论文摘要

连铸机扇形段是连铸机的重要组成部分,其包括弧形段、矫直段、水平段以及基础框架支承结构等。扇形段中的弧形段、矫直段、水平段均采用整体、密排的辊列,辊子通过内部冷却水进行冷却。天钢3#板坯扇形段在使用中出现严重的漏水现象。经现场核实及分析,是由于在拉钢过程中,设计缺陷使分节辊子之间产生相对运动和横纵向偏角,使得起密封作用的胶圈经常损坏。为了满足快速的生产节奏及降低成本的要求,避免经常更换、维修扇形段,既能保证生产产量和产品质量,又能节约成本,需要将连铸机扇形段辊子连接形式上进行合理的设计改造。本文首先概述了天钢3#板坯连铸机扇形段使用的现状,天钢3#板坯连铸机是由中冶京诚工程技术有限公司设计制造的直结晶器连续弯曲连续矫直弧形板坯连铸机,为一机一流,其主要产品是为老厂中板厂提供轧钢铸坯原材料的,其断面180×1050～1600m,200、250×1050～1600m,其实际年产量约为：100万吨/年。3#板坯连铸机经过几年的使用表现出较高的生产效率,但是一些设计缺陷也慢慢的表现出来,扇形段中间瓦座存在的漏水问题就是其中之一。3#板坯连铸机软水补给量平均2000吨/天,每年因漏水原因更换的扇形段约为10台。根据理论并结合生产实际,详细分析了产生漏水现象的根本原因,仔细分析了现有足辊的结构设计,并与图纸详细核对,确定了扇形段的辊子存在严重的设计缺陷,3#板坯扇形段的分节辊,长辊和短辊通过一个芯套连接在一起,芯套两端靠两个“O”型密封圈密封,两颗独立的分节辊靠瓦座连接支撑。因为分节辊中间连接不是一颗通轴,所以当辊子随铸坯方向自由旋转的时候,长辊和短辊产生相对运动,这样密封的“O”型密封圈很容易磨损或者脱落,造成漏水。根据查阅相关资料并与生产实践相结合,我设计思路的重点是围绕着两部分辊子是否产生相对运动来展开的,其一,避免两部分辊子产生相对运动,这样密封处就不会磨损,从而避免漏水；其二,就是允许辊子产生相对运动,但将连接密封处进行重新设计,使其不易磨损或采用旋转接头式的连接。在提出若干合理的改造方案设计后,进行理论与实践相结合的综合性比较,根据比较后的结论确定最适合我厂现状的改造方案,最后进行进一步的局部完善,使设计改造更适应生产实际的要求,从而彻底解决扇形段辊子漏水问题,提高足辊的使用寿命,改善扇形段的性能,同时也提高了板坯连铸机的连拉率,提高企业的生产效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 引言
• 1.1 板坯连铸机的概述
• 1.1.1 板坯连铸的历史
• 1.1.2 板坯连铸的工艺流程
• 1.1.3 板坯连铸主要工艺设备概述
• 1.2 扇形段辊子概述
• 1.2.1 扇形段辊子的组成
• 1.2.2 扇形段辊子的作用
• 1.2.3 影响扇形段辊子寿命的主要因素与失效条件
• 1.2.4 扇形段辊子漏水的修复方法
• 1.3 本课题的研究背景和意义
• 1.3.1 研究的背景
• 1.3.2 研究的意义
• 第2章 天钢3#板坯扇形段辊子使用现状及分析
• 2.1 天钢3#板坯连铸机概况
• 2.2 天钢3#板坯连铸机设备闭路冷却水系统
• 2.2.1 设备闭路冷却水的作用
• 2.2.2 设备闭路冷却水的特点
• 2.3 天钢3#板坯扇形段的功能及结构
• 2.4 扇形段的基本组成及技术参数
• 2.5 扇形段的特点
• 2.6 扇形段辊子的使用现状及分析
• 2.6.1 辊子使用现状
• 2.6.2 辊子在使用中的力学分析
• 2.7 设备改造设计思路
• 第3章 辊子的合理性改造分析与研究
• 3.1 扇形段辊子技术参数
• 3.2 漏水问题的理论分析
• 3.3 改造思路1—改变密封形式
• 3.3.1 采用唇形密封
• 3.3.2 采用旋转接头形式
• 3.3.3 两种形式的比较
• 3.4 改造思路2—改变连接形式（键或花键连接）
• 3.5 设备维护方式
• 第4章 实验结果分析及经济效益估算
• 4.1 实验结果与生产实际结合的分析
• 4.2 经济效益评估
• 第5章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 本设计研究的相关说明
• 5.3 建议
• 参考文献
• 致谢
• 附录