何保衛,蔣 軍,李積文,章裕琳,梁 龍
(中國重型機械研究院股份公司,陜西 西安 710032)
新技術新設備
一種適用于凸輥拉矯機的新型引錠鏈
何保衛,蔣 軍,李積文,章裕琳,梁 龍
(中國重型機械研究院股份公司,陜西 西安 710032)
為改善鑄坯產品質量,對壓下輥采用了凸形輥輕壓下法。但是拉矯機采用凸輥時,常規的引錠鏈容易擠傷上輥或者輥子劃傷引錠鏈,在送引錠時容易產生打滑。文章給出了一種新型引錠鏈,鏈節做成Y型結構,減少引錠鏈劃傷,銷軸和鏈節之間裝有軸套,軸套采用自潤滑軸承,減少了引錠打滑現象。
拉矯機;凸輥;引錠鏈
為改善鑄坯產品質量,某些方坯連鑄機對鑄坯需實行動態輕壓下。近年來,國外許多鋼廠對壓下輥采用了凸形輥輕壓下法,把輥的中間部分設計成凸臺。
采用凸形輥表面設計,能在產生中心偏析的部位進行選擇性壓下。這種凸形壓下輥既能對凝固區域實施壓下,又能對鋼水在隨后的凝固收縮區域進行有效地補償壓下,并且凸形壓下輥使壓下量更大。因此,在相同壓下量條件下,凸形表面的壓下輥比平面壓下輥能耗更低。
通過高精度的壓下控制,補償鑄坯凝固末期收縮量,抑制溶質元素的富集,實現輥形最優化,壓下效率最大化。凸臺的寬度選擇要合適,以更好地改善中心疏松。
然而在使用凸輥拉矯機生產時,現有的引錠鏈結構存在自身的缺點,不能滿足生產使用要求。
如圖1所示。普通引錠鏈結構主要由鏈節1、銷2、鏈節3、鏈節4、銷軸5、銷軸6、銷軸7構成。在引錠鏈聯接處,通過銷軸5聯接鏈節1、鏈節3、鏈節4,為了固定銷軸和鏈節,在鏈節上開有銷孔,通過打入銷孔的銷來固定鏈節和銷軸。為了減小摩擦,銷軸上開有油孔,安裝油杯,通過油杯添加潤滑脂減緩鏈節和銷軸之間的磨損。
在A-A剖視位置鏈節1、鏈節3、鏈節4是通過銷軸5連接起來,此處鏈節1、鏈節4連接通過軸5上面的銷相對固定不能轉動,而鏈節2可以相對轉動。在B-B剖視位置,銷軸6通過銷和鏈節1、鏈節4相對固定不能轉動,而由于銷軸6是半軸,而且鏈節3此處留有缺口,所以此處鏈節3相對于鏈節1和鏈節4可以相對轉動,由于半軸結構限制,引錠鏈只能朝內側彎曲,而且彎曲半徑可以相當小。反向由于受半軸限制不能彎曲。

圖1 原有的引錠鏈結構
但是此種結構的引錠鏈當引錠鏈C-C剖視位置通過拉矯機時,如圖1所示,此時拉矯機輥子只能和鏈節1、鏈節4接觸,中間的鏈節3不能和拉矯機輥子接觸。
對于凸輥拉矯機而言,明顯的引錠鏈與輥子的接觸面積太小,在使用時引錠鏈容易擠傷上輥或者輥子劃傷引錠鏈,不能滿足凸輥拉矯機的使用要求。
拉矯機采用凸輥以后,如圖2所示,即使在鏈節銷軸過拉矯機時,由于輥子外形發生了變化,輥子兩邊不能和引錠鏈接觸,只有中間能接觸到,引錠鏈和輥子接觸面積減小。在送引錠或者拉坯時出現摩擦力不足,打滑等現象。

圖2 引錠鏈與拉矯機接觸的示意圖
在水平段時如果拉矯機上輥壓在引錠鏈的兩邊有可能劃傷輥子。尤其在弧形段引錠鏈鏈節經過拉矯機時,普通引錠鏈也有可能卡住或者劃傷拉矯機上輥,不能正常通過拉矯機。所以對于凸輥拉矯機而言,必須有一種新型引錠鏈才能滿足其使用要求。
同時,在使用凸輥拉矯機生產時,常規的引錠鏈有以下一些不足:
(1)普通引錠鏈連接處由三個鏈節通過銷軸聯接,再通過銷釘固定,聯接件多,安裝拆卸比較麻煩。
(2)普通引錠鏈銷軸連接處有油杯,通過添加干油潤滑聯接處,因此需要人工定期加油,而且容易形成油污層,在送引錠時產生打滑等問題。
(3)普通引錠鏈鏈節處是通過半軸控制引錠鏈不能反向彎曲,只能正向彎曲,但是正向彎曲半徑無法控制,實際用不了那么小的彎曲半徑。在運輸吊裝的時候反倒比較麻煩。
基于以上原因,文章介紹一種新型的適用于凸輥拉矯機用的引錠鏈。同時在引錠鏈設計時解決現有引錠鏈的不足之處。
如圖3所示。新型引錠鏈結構主要由軸套1、鏈節2、銷3、銷軸4、銷軸5、鏈節6構成。
在引錠鏈聯接處,如圖3所示,在A-A剖視位置通過銷軸4聯接鏈節2和鏈節6(引錠鏈鏈節結構相同,鏈節2和鏈節6結構完全相同,為了固定銷軸和鏈節,在鏈節2端部開有銷孔,通過打入銷孔的銷來固定鏈節和銷軸。

圖3 新型的引錠鏈結構
此處鏈節2可以和銷軸4相對轉動,鏈節2通過銷3和銷軸4固定在一起。為了減小摩擦,銷軸和鏈節之間裝有軸套,軸套采用自潤滑軸承,既能減緩鏈節和銷軸之間的磨損,又減少了油杯潤滑添加潤滑脂的麻煩,沒有潤滑脂的添加,也會減少由于引錠鏈自身潤滑脂包覆在引錠鏈上導致的送引錠打滑現象。
在B-B剖視位置鏈節2、鏈節6是通過銷軸5聯接起來,此處鏈節2尾部第二個孔比鏈節6端部第二個孔的直徑大a,鏈節6和銷軸5通過銷3聯接起來不能轉動,受自身重力,銷軸5貼著鏈節2的最后一個孔的下部。此種結構能夠防止引錠鏈的反向彎曲,但是由于鏈節2的孔和銷軸5的直徑存在差值a,因此,引錠鏈可以在一定范圍內正向彎曲,彎曲的半徑與差值a和鏈節長度c有關系。
圖4表達了當引錠鏈正向彎曲到最小半徑時銷軸5和鏈節2之間的關系。此種結構既能滿足引錠鏈正向彎曲半徑可控,同時又能防止反向彎曲,而且軸與鏈節6之間只有一個銷子固定,安裝拆卸都比較方便。
圖4剖視圖中可以看到,引錠鏈2中間部分和拉矯機的輥子接觸良好,接觸面積也足夠大,滿足壓引錠的要求。而引錠鏈鏈節1的尾部和拉矯機輥子沒有接觸,避免了鏈節1劃傷拉矯機上輥的問題。

圖4 新型的引錠鏈與拉矯機輥子接觸情況
圖5中為新型引錠鏈尾部與拉矯機上輥的接觸情況。圖5a是尾部倒角以后的引錠鏈與拉矯機上輥的接觸情況,從圖中可以看出鏈節1尾部倒角以后引錠鏈通過拉矯機時, 鏈節3的中部和拉矯機上輥接觸。
如圖5所示,如果沒有尾部倒角e,在長度為m的區域內拉矯機上輥是和鏈節1的尾部兩側接觸,很容易劃傷拉矯機上輥。

圖5 鏈節過拉矯機時的接觸情況
為了滿足凸輥拉矯機的生產要求,解決現有引錠鏈在凸輥拉矯機生產時存在的問題,新型的引錠鏈具有以下特點:
(1)將引錠鏈鏈節做成Y型既能滿足使用要求,又減輕了設備的重量。將鏈節尾部上表面倒角,使得引錠鏈鏈節通過拉矯機時不會卡阻,也不會劃傷拉矯機上輥。
(2)新型的引錠鏈具有通用性,也能用于平輥拉矯機。
(3)新型的引錠鏈鏈節連接處只需打一個銷子,在設備安裝和更換鏈節的時候更加方便快捷。
(4)鏈節連接處采用自潤滑軸承,鏈節上不用開潤滑孔,后期使用時也不用再添加潤滑脂。維護成本比較低。
(5)引錠鏈聯接處設計成Y型鏈節的頭部帶一個銷軸,Y型鏈節的尾部設計成一個大圓孔。引錠鏈水平放置時,銷軸處于圓孔的底部,能夠防止引錠鏈的反向彎曲。當引錠鏈送入到拉矯機弧形段時,引錠鏈能夠正向彎曲,此時銷軸就會靠近圓孔的上部。圓孔大小和銷軸大小差值,決定了引錠鏈能夠折彎的最小半徑。
新型的引錠鏈能夠滿足凸輥拉矯機上送引錠鏈、拉坯的要求;能夠滿足相同斷面的平輥拉矯機的使用要求。
這種新型的引錠鏈在青島特殊鋼鐵有限公司2#、3#連鑄機上已經成功用于實際生產,解決了采用輕壓下時,凸輥拉矯機送引錠、拉坯的問題。
新型的引錠鏈設備組成更簡單;設備的安裝、拆卸更便捷;鏈節之間采用自潤滑軸承,不用加潤滑脂引錠鏈既能滿足不能反向彎曲的要求,又能達到正向彎曲、彎曲半徑可控的效果。
[1] 劉明延.板坯連鑄機[M].北京:機械工業出版社,1990.
[2] 干勇.現代連續鑄鋼實用手冊[M].北京:冶金工業出版社,2010.
[3] 王海濤.冶金機械設計手冊[M].北京:中國科技文化出版社,2006.
[4] 楊拉道,謝東鋼. 常規板坯連鑄技術[M].北京:冶金工業出版社,2002.
[5] 楊吉春.連續鑄鋼生產技術[M].北京:化學工業出版社,2010.
[6] 蔡開科. 連鑄結晶器[M]. 北京: 冶金工業出版社, 2008.
[7] 何保衛. 一種引錠鏈[P]. 中國:CN 205464232 U,2016.08.17.
[8] 成大先.機械設計手冊(二卷)[M].北京:化學工業出版社,2002.
[9] 撒世勇. 馮士超浦項公司連鑄技術的進步[J].世界鋼鐵,2014(03) .
[10]曹廣疇.現代板坯連鑄[M],北京: 冶金工業出版社,1994.
[11]北京鋼鐵設計研究院編.小方坯連鑄[M],北京:冶金工業出版社,1984.
[12]朱苗勇,祭程.連鑄大方坯凝固末端重壓下技術及其應用[A] “第十屆中國鋼鐵年會”暨“第六屆寶鋼學術年會”論文集[C],2015.
[13]王浦江.弧形小方坯連鑄機的引錠桿和鑄坯導向及二冷裝置[J].冶金設備,1994(06).
[14]趙麗,張文玲,陳宏軍, 等.大方坯連鑄機拉矯機的設計計算[J].重型機械,2012(04).
[15]劉彩玲, 陳萬里, 劉洪, 等.大方坯連鑄機關鍵技術[ J] .重型機械, 2006(03).
[16]蔣軍, 李積文, 何博,等.攀鋼方/圓坯連鑄機的設計分析[ J] .重型機械, 2010(05).
A new dummy bar used for convex roll withdrawal-straightening machine
HE Bao-wei, JANG Jun, LI Ji-wen, ZHANG Yu-lin, LIANG Long
(China National Heavy Machinery Research Institute Inc., Xi’an 710032, China)
In order to improve the slab quality, some of casting billet caster put to use dynamic soft pressure technology. As a result of using withdrawal-straightening machine with convex roller, dummy bar chain and the upper roll was easy to scratch each other because of extruding, and to skid while inserting dummy bar. This paper presented a new dummy bar chain. The chain adopted Y type structure, and there was a decrease in scratch accidents. The pin roll was connected with the dummy bar chain through a shaft sleeve. The sleeve adopted self lubrication bearing, and there was a decrease in skid accidents.
withdrawal-straightening machine; convex roll; dummy bar chain
2016-09-17;
2016-12-03
何保衛(1983-),男,中國重型機械研究院有限公司工程師。
TF777
A
1001-196X(2017)03-0013-04