第35卷第3期2007年6月
江苏冶金V ol. 35 N o. 3Jun. 2007
板坯连铸机扇形段辊子对弧
丁苏友, 王 军
(常州宝菱重工机械有限公司, 江苏常州 213019)
摘要:提出了连铸机扇形段在装配时对弧的内容、基准的选择、对弧的方法、要求及对弧注意事项。关键词:对弧; 对弧基准; C 值; 开口度中图分类号:T G 233. 6
整每个扇形段辊子进、出口端的板坯厚度所给定的
引 言
板坯连铸机实际上是一个无底的钢锭模, 初凝的铸坯从结晶器拉出后, 就支撑在出坯导向系统的连铸辊上, 经过冷却凝固, 最终成为板坯。连铸辊的布置是根据所选择的机型, 将连铸机外弧上的辊子布置在连铸机给定的直线、弯曲、圆弧、矫直、水平连续中心线上, 内弧上的辊子则根据铸坯的基本厚度(即开口度) 进行布置的。为确保加工、装配、更换的方便, 又将整个辊列的辊子分别布置在若干个扇形段的外弧框架及内弧框架上。因而扇形段上每根辊子, 在连铸机的整个空间布置中均有相应的X 、Y 坐标位置, 而每根辊子的X 、Y 坐标位置的准确性都会给连铸机的铸坯生产带来影响。制造连铸机扇形段时, 所有制造精度要求都是为了达到一个目标, 就是最终保证每根连铸辊子的X 、Y 坐标的准确性。扇形段装配时, 需要对扇形段上每根辊子的X 、Y 坐标进行测量, 并进行相应的调整, 确保其准确性, 这就是对弧。对弧的准确性, 是衡量连铸机整体装备水平的重要技术指标之一, 也是反映连铸机制造质量的重要依据。
扇形段对弧, 主要包括2方面的工作。首先在扇形段内、外弧框架单独装配时, 要分别对内、外弧框架上辊子的X 、Y 坐标进行测量调整, 这就是通常所谓的内、外框架对弧。其次, 要对内、外弧框架上的辊子的平行度进行测量调整, 它又包括:(a) 铸流方向内、外弧辊子的平行度测量, 称为 C 值测量; (b) 铸坯厚度方向辊子平行度的测量, 同时测量调
收稿日期:2006-08-10
辊缝间距, 即开口度测量。
1 内、外弧框架对弧
内、外弧框架对弧是连铸机最主要的检测内容。现代板坯连铸机通常采用密排辊列的形式, 而密排辊列辊子的对弧精度要求远高于非密排辊列的辊子。因为对弧误差相同时, 辊间距改变, 铸坯应变也将改变。其直接关系到连铸机的正常使用、辊子的使用寿命和铸坯的内部质量。为确保对弧准确性和可靠性, 应做到以下几点:1. 1 对弧基准
外弧框架的对弧基准应与外弧框架与支撑框架的安装基准一致、内弧框架的对弧基准则以其加工基准。连铸机扇形段为保证外弧框架与支撑框架安装后, 其辊列的准确性, 通常会将外弧框架上的加工基准设定为安装基准(对弧基准) , 如果基准统一, 可直接将加工基准作为对弧基准。但有时为了外弧框架与支撑框架连接的需要, 同时便于外弧框架的加工, 外弧框架上的加工基准与安装基准不一致, 在这种情况下, 必须根据安装基准的形式制作相应的对弧专用工装, 将扇形段外弧框架安装基准置于专用工装上进行对弧。如外弧框架的安装基准无法作为对弧基准, 可用加工基准作为对弧基准, 但必须检测安装基准与加工基准相互尺寸实际差值, 并通过换算进行辊子对弧。外弧框架对弧基准为可调整形式, 则应首先通过加工基准对该基准进行检测并调
:( ) , 男:0519)
第3期丁苏友, 等:板坯连铸机扇形段辊子对弧
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整到要求后, 再以该基准进行对弧。对弧基准选择的准确, 可确保全部扇形段外弧框架与支撑框架安装后, 整个外弧框架上的辊子X 、Y 坐标的准确性。1. 2 对弧的方式
(1) 专用对弧装置 设计连铸机扇形段时, 同时会设计专用的对弧装置(通称对中台) 。该对弧装置一般由基座、轨道、直尺、塞尺组成, 主要是用于连铸机在使用现场的对中。对中台零、部件的刚性相对较差, 基座必须与地基联成一体后才有较高的刚性和强度。对中装置与扇形段一般在同一制造厂制作, 但对中装置在制造厂无法进行扇形段的对中。
(2) 直尺对弧-利用直尺, 塞尺和相应的等高垫块进行对弧。该方法测量误差大, 无法保证对弧精度。操作不方便, 工人劳动强度大, 而且工作效率低。可用于扇形段内、外弧框架的初对弧, 到使用现场必须用专用对弧装置重新进行对弧。
(3) 机床对弧 利用机床进行对弧。可以满足内、外弧框架辊子的对弧精度要求, 但成本太高。用于内、外弧框架对弧的机床, 必须具备数显功能的大型龙门铣床。由于对弧并非一次能完成, 通常应进行对弧、调整、再对弧、再调整、再对弧, 直至满足内、外弧框架辊子给定X 、Y 坐标值。
(4) 通用对弧装置 为满足各种连铸机扇形段的对弧要求, 设计、制造通用的对弧装置。根据对弧的原理和要求, 设计一个可放置各种形式扇形段内、外框架并带移动轨道(X 和Y 方向) 的平台, 保证轨道移动后的平面度为0. 05mm , (该精度通过机械加工, 现场调整并采用滚珠轴承即可达到) 同时配制可上、下移动并带数显装置的测量仪、百分表及接杆, 即可进行内、外弧框架辊子对弧。我公司为提高对弧精度和效率, 设计制造了通用对弧装置, 投入使用后, 满足了各类扇形段内、外框架辊子的对弧要求。通过该对弧装置检测过的扇形段内、外框架辊列, 不需要在用户现场再进行对中, 可直接安装到支撑框架上, 进行铸坯生产。通用对弧装置的投资较少, 收效非常大, 主要适用于批量、多类型连铸机生产厂家。1. 3 对弧要求
为保证对弧测量值的准确性, 通常测量点应在每根辊子的辊身两端, 且距端部100mm 范围内进行。测量时应转动辊子, 取辊子转动一周上所测量, 1. 4 按装连铸辊的基准及装配辊子的要求
为了保证内、外弧框架辊子的对弧精度, 扇形段内、外弧框架的制造精度应确保达到图样尺寸要求。特别是框架上的斜度及键槽距框架中心尺寸必须符合图样要求, 因为各种对弧方式是无法检测以上尺寸要素的。辊子装配后的整体同轴度应控制在0. 05m m 范围内。辊子轴承座底平面、框架安装平面、调整垫片上的毛刺应打磨干净。辊子轴承座与框架连接的螺栓的紧固顺序应正确、预紧力应均匀并达到图样上规定的扭矩。
2 C 值测量
测量 C 值是为了保证内弧框架辊子与外弧框架辊子相对位置的准确性, 为辊缝开口度的测量提供可靠的条件; 同时可防止铸坯及引绽装置在通过铸坯导向系统时跑偏。 C 值测量应注意:
(1) 必须是对弧合格的内、外弧框架进行装配后方可进行 C 值检测。无论是拉杆式还是侧框架式扇形段, 在进行 C 值检测时, 均应按浇注方向将内弧框架与拉杆/侧框架一侧的间隙消除掉。检测后, 可根据实测值的误差, 采用调整垫片调整至图样给定值。
(2) C 值测量的方式:通常是利用外弧框架侧平面上的侧基准, 用直尺靠上即可测量。外弧框架上如果没有设计侧基准, 则可在框架制造工艺上增加侧基准。外弧框架上无法增加侧基准时, 则可设计 C 值测量工装, 测量工装为 T 字形直尺, 一端靠在外弧框架的辊子上, 应保证长度大于两组辊子, 通过直尺测量外弧框架上辊子与内弧框架上辊子的相对值。通常 C 值控制在 0. 2mm 内。
3 开口度(辊缝) 测量
为适应铸坯断面的变化及保持铸坯尺寸的精度, 必须对辊缝进行测量、调整至设计给定值。开口度的测量应注意以下几点:
(1) 为保证辊缝开口度的准确性, 测量时应消除辊子轴承间的游隙(特别是内弧框架辊子由于向下, 会造成测量误差) 。一般采用的方法是:在扇形段液压缸的锁紧作用下, 用小于辊缝的液压千斤顶, 塞于两辊子辊缝之间, 并施于一定的压力, 将辊子间,
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江苏冶金第35卷
(2) 板坯连铸机浇注的板坯的厚度, 通常有好几种规格, 但板坯连铸机的R 半径是定值, 所以连铸机中对应的内、外弧框架上辊子并非在同一角度上, 而且板坯在各个扇形段辊子的入口和出口处, 由于板坯沿铸坯辊道前进时冷却的因素, 而产生的板坯厚度变化, 其要求也是不一样的。因而不同的板坯厚度, 在各个扇形段开口度是不同的, 测量开口度时, 应严格按照各个扇形段入口/出口辊缝的要求值, 进行测量调整。对于采用了全程辊缝在线自动调整装置的板坯连铸机扇形段, 则各个扇形段可按其给定的最小开口度调整即可。一般测量要求:开口度误差为 0. 2m m, 其上、下辊子之间的平行度
为0. 2mm 。
4 结束语
按以上所论述的要求进行对弧的扇形段, 完全能满足各种类型的连铸机使用要求。参考文献:
[1]王雅贞、张岩、刘术国编著. 新编连续铸钢工艺及设备,
北京:冶金工业出版社, 2005
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板坯连铸机扇形段辊子对弧
丁苏友, 王 军
(常州宝菱重工机械有限公司, 江苏常州 213019)
摘要:提出了连铸机扇形段在装配时对弧的内容、基准的选择、对弧的方法、要求及对弧注意事项。关键词:对弧; 对弧基准; C 值; 开口度中图分类号:T G 233. 6
整每个扇形段辊子进、出口端的板坯厚度所给定的
引 言
板坯连铸机实际上是一个无底的钢锭模, 初凝的铸坯从结晶器拉出后, 就支撑在出坯导向系统的连铸辊上, 经过冷却凝固, 最终成为板坯。连铸辊的布置是根据所选择的机型, 将连铸机外弧上的辊子布置在连铸机给定的直线、弯曲、圆弧、矫直、水平连续中心线上, 内弧上的辊子则根据铸坯的基本厚度(即开口度) 进行布置的。为确保加工、装配、更换的方便, 又将整个辊列的辊子分别布置在若干个扇形段的外弧框架及内弧框架上。因而扇形段上每根辊子, 在连铸机的整个空间布置中均有相应的X 、Y 坐标位置, 而每根辊子的X 、Y 坐标位置的准确性都会给连铸机的铸坯生产带来影响。制造连铸机扇形段时, 所有制造精度要求都是为了达到一个目标, 就是最终保证每根连铸辊子的X 、Y 坐标的准确性。扇形段装配时, 需要对扇形段上每根辊子的X 、Y 坐标进行测量, 并进行相应的调整, 确保其准确性, 这就是对弧。对弧的准确性, 是衡量连铸机整体装备水平的重要技术指标之一, 也是反映连铸机制造质量的重要依据。
扇形段对弧, 主要包括2方面的工作。首先在扇形段内、外弧框架单独装配时, 要分别对内、外弧框架上辊子的X 、Y 坐标进行测量调整, 这就是通常所谓的内、外框架对弧。其次, 要对内、外弧框架上的辊子的平行度进行测量调整, 它又包括:(a) 铸流方向内、外弧辊子的平行度测量, 称为 C 值测量; (b) 铸坯厚度方向辊子平行度的测量, 同时测量调
收稿日期:2006-08-10
辊缝间距, 即开口度测量。
1 内、外弧框架对弧
内、外弧框架对弧是连铸机最主要的检测内容。现代板坯连铸机通常采用密排辊列的形式, 而密排辊列辊子的对弧精度要求远高于非密排辊列的辊子。因为对弧误差相同时, 辊间距改变, 铸坯应变也将改变。其直接关系到连铸机的正常使用、辊子的使用寿命和铸坯的内部质量。为确保对弧准确性和可靠性, 应做到以下几点:1. 1 对弧基准
外弧框架的对弧基准应与外弧框架与支撑框架的安装基准一致、内弧框架的对弧基准则以其加工基准。连铸机扇形段为保证外弧框架与支撑框架安装后, 其辊列的准确性, 通常会将外弧框架上的加工基准设定为安装基准(对弧基准) , 如果基准统一, 可直接将加工基准作为对弧基准。但有时为了外弧框架与支撑框架连接的需要, 同时便于外弧框架的加工, 外弧框架上的加工基准与安装基准不一致, 在这种情况下, 必须根据安装基准的形式制作相应的对弧专用工装, 将扇形段外弧框架安装基准置于专用工装上进行对弧。如外弧框架的安装基准无法作为对弧基准, 可用加工基准作为对弧基准, 但必须检测安装基准与加工基准相互尺寸实际差值, 并通过换算进行辊子对弧。外弧框架对弧基准为可调整形式, 则应首先通过加工基准对该基准进行检测并调
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第3期丁苏友, 等:板坯连铸机扇形段辊子对弧
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整到要求后, 再以该基准进行对弧。对弧基准选择的准确, 可确保全部扇形段外弧框架与支撑框架安装后, 整个外弧框架上的辊子X 、Y 坐标的准确性。1. 2 对弧的方式
(1) 专用对弧装置 设计连铸机扇形段时, 同时会设计专用的对弧装置(通称对中台) 。该对弧装置一般由基座、轨道、直尺、塞尺组成, 主要是用于连铸机在使用现场的对中。对中台零、部件的刚性相对较差, 基座必须与地基联成一体后才有较高的刚性和强度。对中装置与扇形段一般在同一制造厂制作, 但对中装置在制造厂无法进行扇形段的对中。
(2) 直尺对弧-利用直尺, 塞尺和相应的等高垫块进行对弧。该方法测量误差大, 无法保证对弧精度。操作不方便, 工人劳动强度大, 而且工作效率低。可用于扇形段内、外弧框架的初对弧, 到使用现场必须用专用对弧装置重新进行对弧。
(3) 机床对弧 利用机床进行对弧。可以满足内、外弧框架辊子的对弧精度要求, 但成本太高。用于内、外弧框架对弧的机床, 必须具备数显功能的大型龙门铣床。由于对弧并非一次能完成, 通常应进行对弧、调整、再对弧、再调整、再对弧, 直至满足内、外弧框架辊子给定X 、Y 坐标值。
(4) 通用对弧装置 为满足各种连铸机扇形段的对弧要求, 设计、制造通用的对弧装置。根据对弧的原理和要求, 设计一个可放置各种形式扇形段内、外框架并带移动轨道(X 和Y 方向) 的平台, 保证轨道移动后的平面度为0. 05mm , (该精度通过机械加工, 现场调整并采用滚珠轴承即可达到) 同时配制可上、下移动并带数显装置的测量仪、百分表及接杆, 即可进行内、外弧框架辊子对弧。我公司为提高对弧精度和效率, 设计制造了通用对弧装置, 投入使用后, 满足了各类扇形段内、外框架辊子的对弧要求。通过该对弧装置检测过的扇形段内、外框架辊列, 不需要在用户现场再进行对中, 可直接安装到支撑框架上, 进行铸坯生产。通用对弧装置的投资较少, 收效非常大, 主要适用于批量、多类型连铸机生产厂家。1. 3 对弧要求
为保证对弧测量值的准确性, 通常测量点应在每根辊子的辊身两端, 且距端部100mm 范围内进行。测量时应转动辊子, 取辊子转动一周上所测量, 1. 4 按装连铸辊的基准及装配辊子的要求
为了保证内、外弧框架辊子的对弧精度, 扇形段内、外弧框架的制造精度应确保达到图样尺寸要求。特别是框架上的斜度及键槽距框架中心尺寸必须符合图样要求, 因为各种对弧方式是无法检测以上尺寸要素的。辊子装配后的整体同轴度应控制在0. 05m m 范围内。辊子轴承座底平面、框架安装平面、调整垫片上的毛刺应打磨干净。辊子轴承座与框架连接的螺栓的紧固顺序应正确、预紧力应均匀并达到图样上规定的扭矩。
2 C 值测量
测量 C 值是为了保证内弧框架辊子与外弧框架辊子相对位置的准确性, 为辊缝开口度的测量提供可靠的条件; 同时可防止铸坯及引绽装置在通过铸坯导向系统时跑偏。 C 值测量应注意:
(1) 必须是对弧合格的内、外弧框架进行装配后方可进行 C 值检测。无论是拉杆式还是侧框架式扇形段, 在进行 C 值检测时, 均应按浇注方向将内弧框架与拉杆/侧框架一侧的间隙消除掉。检测后, 可根据实测值的误差, 采用调整垫片调整至图样给定值。
(2) C 值测量的方式:通常是利用外弧框架侧平面上的侧基准, 用直尺靠上即可测量。外弧框架上如果没有设计侧基准, 则可在框架制造工艺上增加侧基准。外弧框架上无法增加侧基准时, 则可设计 C 值测量工装, 测量工装为 T 字形直尺, 一端靠在外弧框架的辊子上, 应保证长度大于两组辊子, 通过直尺测量外弧框架上辊子与内弧框架上辊子的相对值。通常 C 值控制在 0. 2mm 内。
3 开口度(辊缝) 测量
为适应铸坯断面的变化及保持铸坯尺寸的精度, 必须对辊缝进行测量、调整至设计给定值。开口度的测量应注意以下几点:
(1) 为保证辊缝开口度的准确性, 测量时应消除辊子轴承间的游隙(特别是内弧框架辊子由于向下, 会造成测量误差) 。一般采用的方法是:在扇形段液压缸的锁紧作用下, 用小于辊缝的液压千斤顶, 塞于两辊子辊缝之间, 并施于一定的压力, 将辊子间,
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江苏冶金第35卷
(2) 板坯连铸机浇注的板坯的厚度, 通常有好几种规格, 但板坯连铸机的R 半径是定值, 所以连铸机中对应的内、外弧框架上辊子并非在同一角度上, 而且板坯在各个扇形段辊子的入口和出口处, 由于板坯沿铸坯辊道前进时冷却的因素, 而产生的板坯厚度变化, 其要求也是不一样的。因而不同的板坯厚度, 在各个扇形段开口度是不同的, 测量开口度时, 应严格按照各个扇形段入口/出口辊缝的要求值, 进行测量调整。对于采用了全程辊缝在线自动调整装置的板坯连铸机扇形段, 则各个扇形段可按其给定的最小开口度调整即可。一般测量要求:开口度误差为 0. 2m m, 其上、下辊子之间的平行度
为0. 2mm 。
4 结束语
按以上所论述的要求进行对弧的扇形段, 完全能满足各种类型的连铸机使用要求。参考文献:
[1]王雅贞、张岩、刘术国编著. 新编连续铸钢工艺及设备,
北京:冶金工业出版社, 2005