連鑄機械設(shè)備的常見故障與處理措施研究

摘要：連鑄機械整體系統(tǒng)通過大量的關(guān)鍵部件組成，每個部件負責(zé)完成特定的運動，如果其中一個部件發(fā)生失效，就會造成系統(tǒng)整體的停機。因此，為了保證工件的加工的質(zhì)量以及穩(wěn)定性，需要對連鑄機械常見的故障模式進行系統(tǒng)分析，找出系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生故障的部件，并詳細分析失效原因，從而從源頭上制定處理措施，從而降低或避免連鑄機械故障的發(fā)生。

關(guān)鍵詞： 連鑄機械;故障模式;處理措施

一、引言

連鑄生產(chǎn)技術(shù)的引入改變了傳統(tǒng)鋼鐵生產(chǎn)中工藝流程繁瑣，鋼鐵材料浪費，以及工件加工質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。該技術(shù)最早是在21世紀的下半段在西方發(fā)達國家中使用，后連連鑄技術(shù)在實際生產(chǎn)中不斷改進與完善逐漸趨于成熟，開始在其他國家中廣泛應(yīng)用。連鑄生產(chǎn)技術(shù)主要依賴于連鑄設(shè)備進行實施，換句話說，連鑄技術(shù)的成熟性與穩(wěn)定性主要取決與連鑄設(shè)備的可靠性。因此，連鑄機械穩(wěn)定高效的運行對于工件的加工質(zhì)量以及企業(yè)的效能具有重要影響。如果連鑄機械的某個部件發(fā)生故障會對工件的加工質(zhì)量產(chǎn)生影響，如果是關(guān)鍵部件將有可能造成設(shè)備的停機。大規(guī)模連鑄產(chǎn)線的停機，會給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。為此，針對復(fù)雜的連鑄機械設(shè)備應(yīng)當(dāng)分析其部件發(fā)生失效的原因，以便采取科學(xué)合理的措施診斷故障發(fā)生的征兆，避免發(fā)生故障。當(dāng)故障發(fā)生時，采取積極有效的維修策略對故障進行及時修復(fù)。

二、連鑄生產(chǎn)技術(shù)概述及故障診斷意義

連鑄生產(chǎn)技術(shù)的生產(chǎn)工序為，連鑄設(shè)備將融化后的鋼水澆筑到結(jié)晶容器中，經(jīng)過一段時間的冷卻，鋼水表面開始凝固，凝固到一定時間后形成鋼坯通過拉矯機將其拉出。其次，在鋼坯的表面噴涂冷卻水實現(xiàn)二次冷卻。最后，通過鋼坯切割設(shè)備將其切割成不同的尺寸。連鑄機械設(shè)備主要包括鋼水轉(zhuǎn)運設(shè)備、鋼水的冷卻結(jié)晶設(shè)備、振動設(shè)備、拉矯機以及用于切割鋼坯的設(shè)備組成。其中，鋼水轉(zhuǎn)運設(shè)備的主要功能是運送鋼包;如果鋼包處在空包的狀態(tài)，那么轉(zhuǎn)運設(shè)備會將其運送到接裝鋼水的位置;如果鋼包處在滿包的狀態(tài)，那么轉(zhuǎn)運設(shè)備會將其運送到鋼水澆筑的地方。通常將結(jié)晶器用作鋼水的冷卻設(shè)備，它的主要功能是對液態(tài)的鋼水進行冷卻，使其不斷凝固逐漸成為鋼坯。它的冷卻原理是通過在結(jié)晶器的外壁上均勻的布置好冷凝管道，并向管道中注入流通的冷卻水，流動的冷卻水與鋼水之間會發(fā)生熱量交換，將鋼水的熱量帶走，鋼水的溫度不斷降低從而實現(xiàn)凝固。振動設(shè)備的主要功能是通過向鋼水中施加特定頻率的振動，排除鋼水中的氣泡，使鋼水均勻混合，有利于提高工件的加工質(zhì)量。切割設(shè)備的主要作用是將成型的鋼坯按照要求切割成不同的形狀與尺寸。連鑄機械在服役周期中會發(fā)生不同類型以及不同程度的故障，目前連鑄機械故障的診斷與處理方法存在許多局限性。主要表現(xiàn)為連鑄機械復(fù)雜且龐大，在其服役周期中積累了許多故障診斷以及維修的經(jīng)驗但是這些經(jīng)驗沒有形成系統(tǒng)化的知識表達數(shù)據(jù)庫，這樣導(dǎo)致行業(yè)領(lǐng)域知識未能得到有效的利用與升華。

三、連鑄設(shè)備故障模式分析

連鑄技術(shù)中采用連鑄機械設(shè)備將融化后的鋼水通過不同的步序完成到鋼坯成品的加工過程。然而，不同于一般工廠中的工作環(huán)境，連鑄機械長期在溫度高、灰塵大、濕度高的環(huán)境下工作，此外企業(yè)對于產(chǎn)能的提高給連鑄機械的生產(chǎn)效率與工作時長提出了新的要求。綜合這些因素來看，連鑄機械的工作環(huán)境以及工作工況較為惡劣，隨之設(shè)備系統(tǒng)容易發(fā)生老化、疲勞、磨損、松動以及因強度不夠所造成的斷裂等失效形式。下面將按照連鑄機械設(shè)備不同部件的失效模式以及失效的原因進行闡述。

首先針對連鑄機械中的大包轉(zhuǎn)臺分析其失效的形式以及具體原因，如表1所示。

四、連鑄設(shè)備故障處理措施

1）定期加注潤滑油

連鑄機械中具有大量的需要油液潤滑的部件比如軸承等，這些部件在長期的高負荷工作下容易出現(xiàn)磨損點蝕等故障。如果潤滑不足，則會導(dǎo)致磨損加劇，嚴重情況下的干摩擦?xí)馆S承結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞最終導(dǎo)致部件的失效停機。因此，在日常的檢查與維護中，需要重點對關(guān)鍵部件的工作環(huán)境以及潤滑系統(tǒng)進行全面檢查，保證其工作在良好潤滑以及清潔的工作環(huán)境中。

2）科學(xué)規(guī)范檢修干油分配器

連鑄機械的工作環(huán)境較為惡劣，通常是處在溫度高、濕度大、塵土多的環(huán)境中。

環(huán)境因素會對其整體性能產(chǎn)生重要影響，現(xiàn)場檢查人員需要定期查看干油分配器，通過潤滑油的流出值與油線作為維修參考，從而保證其穩(wěn)定工作，提高其使用壽命。同時對于每次的維護應(yīng)當(dāng)做好系統(tǒng)記錄，方便下次檢修的查看。

五、總結(jié)

連鑄機械是鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)中的重要設(shè)備，其系統(tǒng)龐大復(fù)雜，并且在工作環(huán)境惡劣，系統(tǒng)部件相互耦合，導(dǎo)致出現(xiàn)故障頻發(fā)。本文詳細分析了連鑄機械設(shè)備故障診斷的必要性以及常見的故障并制定了相應(yīng)的維修策略，從而做到故障前的預(yù)防與故障后的及時修復(fù)。

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作者簡介：姓名：佟宗石（1985.02--）;性別：男，民族：滿，籍貫：遼寧省沈陽市，學(xué)歷：本科;現(xiàn)有職稱：初級工程師;研究方向：冶金機械板坯連鑄設(shè)備。