連鑄扇形段自由輥旋轉(zhuǎn)接頭漏水原因分析及結(jié)構(gòu)改造

摘 要：針對板坯連鑄機扇形段自由輥內(nèi)置式單通道旋轉(zhuǎn)接頭在線運行漏水時無法在線處理，必須整體更換扇形段的問題，基于現(xiàn)有扇形段自由輥結(jié)構(gòu)，以最低的改造成本對自由輥旋轉(zhuǎn)接頭結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化改造，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)接頭在線漏水時可以更換，降低維修成本及人力的目標。

關(guān)鍵詞：扇形段；自由輥；旋轉(zhuǎn)接頭；改造

前言

板坯連鑄機扇形段主要是對已經(jīng)形成固態(tài)坯殼或完全凝固的板坯進行支撐及傳輸，防止鑄坯坯殼在鋼水靜壓力的作用下產(chǎn)生鼓肚變形。由于板坯溫度非常高，而主要對板坯起支撐作用的就是扇形段自由輥，為保證自由輥長時間的使用壽命，避免自由輥內(nèi)軸承因高溫而加快損壞，一般在自由輥兩端或一端設(shè)計了單通道或雙通道的旋轉(zhuǎn)接頭，對自由輥提供內(nèi)部冷卻。

以本單位為例：我廠2#連鑄機為雙流板坯連鑄機，每流共計有16個扇形段，加上17個操作更換件，共計有49個扇形段，每個扇形段有12支自由輥，共計48個旋轉(zhuǎn)接頭。原來設(shè)計時旋轉(zhuǎn)接頭為單通道內(nèi)置式旋轉(zhuǎn)接頭，位于自由輥兩端旋轉(zhuǎn)接頭支座內(nèi)部，如果要更換旋轉(zhuǎn)接頭，必須要從扇形段框架上把自由輥拆下來，把旋轉(zhuǎn)接頭支座從自由輥上解體，方能更換。一旦扇形段上線使用后旋轉(zhuǎn)接頭出現(xiàn)漏水，在線根本無法處理，因為無法在線拆裝扇形段自由輥。如果不及時更換扇形段，會造成自由輥冷卻效果大幅降低，而軸承工作溫度也會急劇升高，最終導致自由輥出現(xiàn)死輥的現(xiàn)象，對板坯表面造成劃傷，影響質(zhì)量，且扇形段因此提前下線，維護成本和人工都會大大增加。

1 原因分析

1.1 自由輥結(jié)構(gòu)

如圖1所示，序號1為旋轉(zhuǎn)接頭支座，序號2為扇形段自由輥，序號3為接水板，序號4為旋轉(zhuǎn)接頭，序號5為接水套，序號6為軸承座。圖示灰色填充為自由輥內(nèi)端水的流向。

旋轉(zhuǎn)接頭支座1是通過螺栓固定在軸承座6上面，而進水是由水套5（一半在接水板3內(nèi)，另一半在旋轉(zhuǎn)接頭支座1內(nèi)，兩端均有密封）連通接水板與旋轉(zhuǎn)接頭支座，保證冷卻水的供應(yīng)。

1.2 原因分析

一旦旋轉(zhuǎn)接頭因為裝配問題或密封老化問題上線后出現(xiàn)漏水，水就會進入旋轉(zhuǎn)接頭支座1的空腔內(nèi)，進而會流入軸承座6內(nèi)，導致軸承內(nèi)干油乳化，潤滑失效，軸承會加速磨損直至損壞，最終因此輥子會出現(xiàn)死輥而劃傷板坯。而扇形段上線后輥子無法在線拆裝，旋轉(zhuǎn)接頭支座因固定在軸承座上且水套安裝在旋轉(zhuǎn)接頭支座與接水板之間，所以旋轉(zhuǎn)接頭及其支座都無法從軸向取出，輥子又不能向上起吊，所以漏水就無法處理，只能整體更換扇形段，下線至維修間進行解體后更換，這樣就使用扇形段的使用壽命大大降低，人工及維修成本大幅攀升。

2 改造方向及方案實施

2.1 改造方向

為了便于旋轉(zhuǎn)接頭能夠在線進行更換，改造的主要目的就是能夠在扇形段上線后，對自由輥不拆卸的情況下能夠更換旋轉(zhuǎn)接頭。

考慮到扇形段數(shù)量較多，安裝在扇形段上的旋轉(zhuǎn)接頭總數(shù)有1176個，所以要盡可能地少做動，否則改造的花費會很多。

由于進水方式是由接水板通過水套自動接通的，如果變更冷卻水接入方式會造成大面積的改動，花費成本較高，所以還是利用原來舊的旋轉(zhuǎn)接頭支座進行修復，通過對旋轉(zhuǎn)接頭結(jié)構(gòu)形式及安裝尺寸進行變更，保證在線更換的可能性。

2.2 方案實施

因為旋轉(zhuǎn)接頭支座都是利舊，如果要保證新旋轉(zhuǎn)接頭的安裝精度，首先對旋轉(zhuǎn)接頭支座中心的安裝孔進行擴孔加工，其次為方便旋轉(zhuǎn)接頭能夠在線取出，需把原來的安裝孔變成通孔，圖2是設(shè)計變更圖：

如圖3所示，改造后旋轉(zhuǎn)接頭的安裝方式由內(nèi)裝式變?yōu)橥庋b式，如果扇形段自由輥旋轉(zhuǎn)接頭在線出現(xiàn)漏水的情況就可以從左側(cè)通過拆除法蘭面螺栓可以實現(xiàn)更換。

3 現(xiàn)場使用情況效果評價

通過對旋轉(zhuǎn)接頭支座1（圖1）出廠加工并重新按改進后的旋轉(zhuǎn)接頭進行采購回廠裝配發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過幾個月的使用情況跟蹤，原來扇形段內(nèi)平均每月因旋轉(zhuǎn)接頭漏水無法處理的點為20個左右，扇形段也因此沒有達到目標過鋼量而非正常下線，目前改造后的扇形段從根本上杜絕了旋轉(zhuǎn)接頭因漏水而無法處理的情況，如果因裝配問題或旋轉(zhuǎn)接頭本身質(zhì)量問題出現(xiàn)漏水，現(xiàn)在只需僅僅更換旋轉(zhuǎn)接頭就可以解決，而不再像以前必須整體更換扇形段了。

4 結(jié)束語

通過對旋轉(zhuǎn)接頭安裝方式的設(shè)計變更，及對旋轉(zhuǎn)接頭支座的修復加工，從根本上解決了扇形段旋轉(zhuǎn)接頭在線使用漏水時無法更換的問題。此次的改造大大地降低了扇形段因漏水情況而非正常下線的次數(shù)，減少了工人的的勞動強度，保證了扇形段的使用壽命，節(jié)約了扇形段的維修成本，提高了自由輥的使用過鋼爐數(shù)。

參考文獻

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[3]吳廣成.連鑄機扇形段輥子漏水問題[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2008，18（1）.

作者簡介：龔亮（1986-），男，本科，助理工程師，現(xiàn)就職于湖南華菱漣源鋼鐵有限公司，主要從事機械技術(shù)方面的工作。

封卓（1984-），男，本科，工程師，現(xiàn)就職于湖南華菱漣源鋼鐵有限公司，主要從事機電技術(shù)方面的工作。