宣鋼連鑄熱連軋銜接技術創新與實踐

焦占印

（河鋼集團宣鋼公司，河北 宣化 075100）

根據國家碳達峰、碳中和目標的總體要求，為推進我國由鋼鐵大國轉變成鋼鐵強國、改粗放型經營為集約型經營、變外延式發展為內涵式發展的工作進程[1]，河鋼宣鋼大力推進大型設備的集成化、智能化，提高設備的運轉性能，降低設備事故率，達到企業低成本生產制造，以實現制造工業的綠色發展、可持續發展和高質量發展。

河鋼集團宣鋼公司（全文簡稱宣鋼）150 t 爐區擁有1 號連鑄機12 機12 流連鑄機，鑄坯斷面為150 mm×150 mm、165 mm×165 mm，設計產能200萬t／年，裝配水平是目前世界上流數最多、產量最高的小方坯連鑄機之一。其主要為二棒、三棒軋線提供鋼坯，但為了實現連鑄-軋線工序的熱送連軋工藝，針對現有連鑄工藝和設備設施不能滿足綠色低碳生產工藝要求進行了技術創新，滿足連鑄熱連軋銜接，以降低鋼坯加熱煤氣消耗，提高軋機生產效率。

1 現制約熱送連軋工藝原因分析

1 號連鑄機采用移鋼車出坯，移鋼機撥爪在移鋼后返回撥鋼的過程中，撥爪被鑄坯壓下后，不能正常的抬起撥鋼，個別撥爪翻轉倒下后起不到移鋼的作用，造成鑄坯移動受力不均而容易產生走斜，進而造成鑄坯彎曲，不但影響鑄坯的質量，撥爪受力不均導致使用壽命降低，更重要的是影響鑄坯的橫向熱送，制約三棒的鋼材軋制；橫向移鋼機的電機與減速機之間帶制動輪齒式聯軸器在工作過程中易發生故障，影響了3 臺串聯的移鋼機正常的橫向移動鑄坯；1 號連鑄機現采用與二棒生產能力相匹配的6+1、6+2、6+3 生產模式，使供給三棒軋線的鑄坯量不足，影響了三棒軋線的鋼材軋制。

2 連鑄熱連軋銜接技術創新

2.1 新型移鋼機撥爪

移鋼機的撥爪是沿鑄坯長度均勻排列設置，撥爪不能夠翻轉成直立狀態原因：一是撥爪設計的翻轉力矩過小；二是撥爪與移鋼機外鏈板的連接的銷軸間隙小，使撥爪的翻轉的阻力比較大，影響了撥爪的正常翻轉。為此，將撥爪銷軸孔中心向上移20 mm，同時在減小撥爪水平方向的外形尺寸，使撥爪重心下移，從而增加翻轉力矩。

圖1 新型移鋼機撥爪圖（mm）

圖2 移鋼機帶制動輪的齒形聯軸器

2.2 移鋼機帶制動輪聯軸器改造

3 臺橫向移鋼機的電機與減速機采用帶制動輪齒式聯軸器，齒式聯軸器由2 個帶有內齒及凸緣的外套筒、2 個帶外齒的內套筒、制動輪的組成。兩內套筒分別用鍵與兩軸連接，兩外套筒及制動輪用螺栓連接，通過內外齒的嚙合傳遞轉矩和運動。該聯軸器能補償兩軸的相對位移，將外齒環的輪齒做成鼓形齒，齒頂做成中心線在軸線上的球面，齒頂和齒側留有較大的間隙。通過嚙合齒間的頂隙、側隙，具備有允許兩軸間有徑向、軸向、角綜合位移補償的功能;轉速高(可達3 500 r/min)，能傳遞很大的轉矩(可達106 N·m)，并能補償較大的綜合位移，但是和兩外套筒連接在一起的制動輪，由于2 個帶有內齒及凸緣的外套筒和2 個帶外齒的內套筒允許有徑向、軸向、角綜合位移補償的功能，使得制動輪在高速運轉過程中動不平衡，且使2 個帶有內齒及凸緣的外套筒和2 個帶外齒的內套筒嚙合齒加劇磨損。

為此，在保留靠減速機一側一個帶有內齒及凸緣的外套筒、一個帶外齒的內套筒的結構，將電機一側一個帶有內齒及凸緣的外套筒、一個帶外齒的內套筒的結構優化制作成一個整體的構件，通過螺栓將減速機一側帶有內齒及凸緣的外套、制動輪、電機一側的連接構件通過螺栓連接起來，以減少聯軸器徑向、軸向、角綜合位移補償跳動，使制動輪運行平穩，保證正常的的橫向移動鑄坯。

2.3 自制柔性接坯裝置

為滿足同時向二棒、三棒提供鑄坯，安全可靠的接收2 號連鑄機的鑄坯，在1 號連鑄機出坯輥道與熱送輥道之間滑板區研究制作安裝柔性接坯裝置，由柔性接坯裝置從行車上先接住鑄坯，再把鑄坯緩慢的放到滑板上，由橫向移鋼車推到熱送輥道上，達到另1 臺連鑄機的熱鑄坯軟落地，實現熱送的目的。

柔性接坯裝置采用兩液壓缸無桿腔液壓油做為承接連鑄坯的緩沖彈性體，并使用導向架使連鑄坯下落到滑板指定區，實現采用行車落坯的軟接觸，最大限度保護了連鑄機出坯輥道、滑板區、熱送輥道區的各種設備，滿足了和連鑄機相連接軋線的最大產能。

圖3 柔性接坯裝置

3 結語

宣鋼二鋼軋廠通過研制新型移鋼機撥爪、柔性接坯裝置以及工藝技術優化等一系列措施，滿足了連鑄熱連軋銜接，熱送率達到了100%，同時有效地降低了二棒、三棒加熱鑄坯的煤氣消耗，實現了鋼鐵的低成本、高效化、綠色低碳生產，在鋼鐵行業內具有較好的推廣價值。