提高攀钢3号方坏连铸机步进式冷床作业率.pdf

67设备工艺创新第41卷2 0 2 3年第4期（总第2 2 6 期）提高攀钢3号方坏连铸机步进式冷床作业率周刚（攀钢工程公司修建分公司，四川攀枝花617062)【摘要】阐述了连铸机小方坏冷床的结构、工作原理、故障分析及处理方法,确保设备在线正常运行，最大限度满足生产需求。【关键词】连铸机；冷床；油缸；作业率Improving Operating Rate of Walking Beam Cooling Bed forPansteel No.3 Continuous Billet CasterZhou Gang(Construction Branch,Pansteel Engineering Technology Co.,Ltd.,Panzhihua,Sichuan,617062)Abstract This article describes the structure,working principle,fault analysis and treatment methods of billet cooling bedof continuous caster,ensuring the normal operation of the equipment and meeting the production demands to the greatest extent.Keywords continuous caster;cooling bed;oil cylinder;operating rate1前言攀钢3号小方坏连铸机建成投产以来，随着生产工艺的进步，为了提高方坏产量，要求小方坏拉速达到2.2 m/min，因此小方坏后区步进式冷床运行速度必须与铸机拉速要匹配。从2 0 0 9年10月投产以来，小方坏步进式冷床的运行周期为37s，如切割6 m短定尺，只能满足1.5m/min的拉速要求，且因小方坏步进式冷床液压故障频繁，造成步进式冷床作业率低下，成为3号小方坏铸机高拉速稳定生产的最大障碍。因此，对3号小方坏冷床作业率低进行分析与处理。2步进式冷床结构、作用及工作原理2.1步进冷床结构3号小方冷床主要由升降油缸、平移油缸、齿条、横梁活动框架、固定框架等组成。技术参数见表1。2.2步进冷床作用步进式冷床位于出坏道侧面，横向移钢机将每一流的铸坏集中并以垂直于辊道方向将其移送到冷床。由于齿条形状的特殊设计，故能够平稳输送铸坏，铸坏在冷床上翻转移动，保证铸坏冷却过程中不产生变形，最后由吊具吊出堆垛。表1技术参数铸坏规格/（mmXmm）200X200、16 0 X 16 0横移行程/m2.5铸坏长度/m6铸坏断面/（mmXmm）160X160齿距/m280型号Y-HG1-G220/160X515LE1-HLI升降数量/个4液压推力/kN608.21缸拉力/kN286.51工作压力/MPa18型号Y-HGI-G110/80X450LE1-HLI平移数量/个2液压推力/kN152.05缸拉力/kN71.63工作压力/MPa182.3步进冷床工作原理固定梁与升降缸安装位置确定后，平移缸后退到位时，升降缸向西偏斜，升降缸轴线与铅垂线夹角9，如图1（a）所示。平移缸带动活动框架前进（向东移动）到位时，升降缸向东偏斜，升降缸轴线与铅垂线夹角9，如图1（b）所示。在活动框架向东运动过程中，平移缸在整个行程的前半程推动框架移动，后半程被框架拉动的活塞杆向东运动。平移缸水平所受力大小与升降缸轴线偏斜角度的正切成正比。68设备工艺创新第41卷2 0 2 3年第4期（总第2 2 6 期）b200mm200.mm200.mm200mm图1步进冷床结构和工作原理3步进式冷床现状分析3.1步进冷床现存在的问题通过对小方坏冷床运行现状和现场实际运行分析，造成小方坏冷床作业率低的主要原因为：（1）冷床的运行速度不能满足高拉速生产的要求。（2）冷床升降不同步，经过测试，冷床同步精度仅为7 0%左右。（3）冷床液压硬管铺设不合理，漏油故障频繁。3.2步进冷床存在问题分析3.2.1步进冷床运行速度慢步进冷床运行速度慢，不能满足高拉速的要求。冷床由液压系统驱动，驱动装置由4个升降液压缸及2 个平移液压缸组成，其升降控制原理如图2 所示。RRR46-1￥46-246-346-446-546-646746-8B31J3030X4B32J2030X4B33J3030X4B34J3030X4NS/NS/I79-1LJ3020X3TJ3020X3B3J2038X5A3J3038X513-713-8202-332-1168-1223-3182-1DN32231-113-5213-6HO-106-15bar)5102.2-178-1X图2 升降控制原理原设计冷床运行周期为37 s，既每37 s出1根铸坏，6 流同时生产，运行时间为37 6=2 2 2 s，切割6 m定尺时，能满足铸机最大拉速为：6（2 2 2/6 0）=1.6 3m/m i n，可知原冷床最大运行速度为1.63m/min，完全不能满足铸机最大2.2 m/min拉速的要求，因此冷床的运行速度直接取决于油缸的运行速度，而油缸运行速度主要由液压系统的流量决定。冷床平移实测总时间为18 s，升降运动总69220mm/160mm因此，可以计算出：升和下降运行时间分别为4.6 s。升降液压缸规格间为18 s，所以升降总运行时间为9.2 s，冷床上运转周期为2 7.2的总运行时计每个循环动作移动-根铸坏，所以冷床的总每2 7.2 s出根铸坏。步进式翻转冷床设情况下在6 流铸坏的情况下163=6=27.2s，即6 流流在16 3 s出即每根铸坏。最短6 m的定2.2=2.72min=163s,冷床运行速度计算：在铸机拉速为2.2 m/min和制定如下方针：速的要求，通过对系统计算针对冷床运不能满足2.2 m/min拉设备工艺创新第41卷2 0 2 3年第4期（总第2 2 6 期）时间为19s。通过系统分析，考虑到平移稳定性问题，因此造成冷床运行速度的主要因素为冷床升降控制，升降流量主要由同步马达排量决定。同步马达排量小是影响冷床速度的主要原因。3.2.2步进冷床升降不同步原因分析冷床的升降运动是通过4个升降油缸的升降动作来实现的，其同步马达安装在油缸的有杆腔一侧，油缸上升动作时，同步马达并没有控制油缸无杆腔进油的流量，由于负载的不均匀性，所以很难保证冷床上升时同步性能，因冷床下降时几乎不需要压力油供应，完全可靠自重下降，此时油缸有杆腔油路的同步马达完全处于被动，且存在马达吸空现象，严重影响系统的稳定性能，液压回路设计不合理是造成升降不同步的主要原因。3.2.3步进冷床液压管路漏油频繁由于冷床液压管路的铺设不合理，管道质量差，液压冲击大，时常造成液压管路破裂喷油是冷床故障的又一主要原因。4改造措施4.1对冷床运行速度慢的改进措施（1）升降油缸无杆腔容积：V=TRL=3.141.1022.8010.6L式中：V一一无杆腔容积，L;R无杆腔半径，mm;L一无杆腔长度，mm。（2）升降油缸有杆腔容积：V,=T（R,-r,）L=3.14（1.10 2-0.8 0 2）2.805L式中：V-有杆腔容积，L；R-有杆腔半径，mm;一L有杆腔长度，mm。（3）升降油缸上升时的流量：V-4.6 60=10.6 4.6 60=138 L/min（4）升降油缸下降时的流量：V,-4.6 60=5=4.6 60=65 L/min所以4台升降油缸上升时总流量为552 L/min，下降时总流量为2 6 0 L/min，参照同步马达厂家提供马达型号及参数（如表2）可以看出，原冷床同步马达选型为JRP-024-H-IO-N，流量明显不能满足生产需要，而JRP-029-S-IO-N型同步马达，其连续工作时单腔流量为17 0 L/min，大于最大所需流量138 L/min，因此针对冷床运行速度慢，不能满足高拉速要求，决定选用JRP-029-S-IO-N型同步马达，并在2 0 2 0 年9月将JRP-029-S-IO-N大排量同步马达安装上线。表2 马达型号及参数单流排量单流排量/（Lmin-l）型号/(Lmin-l)连续工作间隙工作JRP-024-C-IO-N30.2102638JRP-025-F-IO-N42.7164463JRP-026-H-IO-N69.9226088JRP-027-K-IO-N108.43294130JRP-028-Q-IO-N170.940105155JRP-029-S-IO-N271.4601702404.2对冷床升降不同步的改进措施针对冷床升降不同步问题，2 0 2 0 年9月已经对冷床升降液压系统进行了改造，将同步马达与升降油缸无杆腔连接，保证上升时油缸供油量的相同4.3对冷床液压管道漏油频繁的改进措施针对冷床液压管路铺设不合理，在2 0 2 0 年78月利用铸机待产、定修时间对冷床所有液压管道进行了重新铺设和更换。将冷床升降油缸无杆腔 32 mm2.5mm管道改为38mm5mm不锈钢管；将冷床升降油缸有杆腔 32 mm2.5mm管道改为32mm4.5mm不锈钢管；将铺设、走线不合理的管道一律按液压管道的安装标准重新安装。5实施效果对改进后效果进行检查、跟踪、统计，对冷床液压回路改造后，经过2 0 2 0 年9 12 月共4个月的观察测试，冷床的同步精度都能达到97%以70（2 0 2 3-0 3-2 1收稿上接第6 6 页(2022-01-10收稿设备工艺创新第41卷2 0 2 3年第4期（总第2 2 6 期）上。表3为冷床同步精度的测试数据。针对冷床运行速度慢，将大排量马达安装上线后，冷床的运行时间提高到2 7 s，表4为多次测试数据，表5为改造后冷床故障时间。表3冷床同步精度的测试数据测试时间/月9101112平均同步精度/%9898979797.5表4多次测试数据测试次数12345平均冷床运行时间/s272928272627.4表5改造后冷床故障时间月份9101112平均故障停机时间/h32343从改进前后效果对比可以看出，冷床的同步侧有些地方烟气还接触不到NH,，没有反应的NH进人到SCR反应器后，使反应器内挂灰严重，影响催化效果，造成SCR脱硝效果不佳。大量NH，与SO,反应生成NH,HSO4，粘结在预热器内，使空气预热器堵塞严重，近一步恶化脱销效果。6改进措施采取3项改进措施，提高运行经济性。6.1增加尿素喷枪在炉膛两侧安装3层共6 只喷枪，最上层安装在屏式过热器平台上，为避免喷枪气流直吹屏式过热器，所以屏式过热器正对面没安装喷枪，以使NH，与烟气良好地混合6.2定期检查喷枪要求脱硫检修人员每周二和周五，对喷枪系统全面检查1次，保证喷枪雾化压缩空气稳定，金属软管无泄露，尿素泵工作正常，喷枪雾化良好。6.3安装声波吹灰器在SCR反应器前加装了声波吹灰装置，声波吹灰器每2 0 min吹灰1次，将SCR反应器内的积精度提高到97.5%，每月故障停机时间3h，冷床的运行各项指标都达到了预定的目标。6结语通过改进，将冷床的运行周期缩短到2 7.4s，提高了冷床运行速度，满足了生产所需拉速的要求，将冷床的同步精度提高到97.5%，很大程度缩小了冷床液压故障，使冷床的故障停机时间每月减少为3h。为小方坏稳定高效生产打下了坚实的基础。参考文献：1丁玉兰机械设备故障诊断技术M.上海：上海科学技术文献出版社.1994.2吕令毅机械设备点检方法M.福州：东南大学出版社，2 0 0 1.3贾铭新液压传动与控制M北京：国防工业出版社，2 0 0 1.灰清扫干净。7改进后的效果锅炉运行工况良好，脱硝系统稳定，尿素使用量减少，在SCR反应器工艺后，氨逃逸数值几乎为零。每年定期检修时，只需对空气预热器彻底清灰1次，即可保证锅炉的稳定运行，降低了发电成本，经济效益显著。8结语综上所述，能源管控中心发电分厂的脱硝系统安装采用边运行，边整改的技术路线，现在脱硝系统运行工况比较稳定参考文献：1张海红.大型火电厂SCR烟气脱硝技术应用J.广东化工.2 0 13（15）：134-135.2 陈晓峰，郭道清，苏祥.燃煤电厂烟气脱硝技术现状探讨分析J.科协论坛（下半月）.2 0 12.（0 4）：31-33.