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2300扇形段漏水原因分析及整改措施

发表时间：2021/6/29 来源：《基层建设》2021年第6期作者：曾均龙

[导读] 摘要：2300连铸机扇形段为搬迁利旧设备，自投产以来，扇形段漏水问题一直较为突出，因扇形段漏水，造成净环水池补水量增加，能源浪费，同时扇形段漏水异常提前下线，且漏水对板坯质量造成一定的影响，尤其是从2019年下半年开始，因漏水下线的扇形段越来越多，为了提高扇形段的寿命，降低能源消耗，以及提升板坯质量，急需解决扇形段漏水问题。

        湛江钢铁炼钢厂
        摘要：2300连铸机扇形段为搬迁利旧设备，自投产以来，扇形段漏水问题一直较为突出，因扇形段漏水，造成净环水池补水量增加，能源浪费，同时扇形段漏水异常提前下线，且漏水对板坯质量造成一定的影响，尤其是从2019年下半年开始，因漏水下线的扇形段越来越多，为了提高扇形段的寿命，降低能源消耗，以及提升板坯质量，急需解决扇形段漏水问题。本文对2300扇形段漏水问题进行分析，并提出相应的整改措施。
        关键词：连铸机；扇形段；漏水
        一、引言
        2300扇形段自投产以来，漏水问题一直比较突出，设备运行一段时间后，扇形段会有不同程度的漏水，导致扇形段在线使用寿命较设计值大幅降低，严重制约了炼钢厂产量的提高，影响了生产秩序，同时大幅增加了维护人员的工作量以及物料费用。2020年1月份到10月份下线的扇形段有41台，其中有19台是因为漏水下线的，扇形段漏水主要分成两种情况：1、扇形段驱动辊升降框架漏水；（见图1）2、扇形段辊子旋转接头漏水。（见图2）

        图1：扇形段驱动辊升降框架漏水图2：扇形段辊子旋转接头漏水
        二、原因分析及措施
        1、扇形段驱动辊升降框架漏水
        通过对下线段的拆解发现，驱动辊升降框架漏水处主要是水槽钢板腐蚀开裂，水槽钢板材质采用的是碳钢材质。板坯浇铸过程中，水槽钢板一方面受板坯热辐射的影响，另一方面受冷却水的腐蚀冲刷，水槽钢板老化严重，导致开裂漏水。而线上无法处理，只能更换扇形段。
        针对这种情况，对水槽钢板材质改为耐高温抗腐蚀双相不锈钢，线上的扇形段逐步下线，逐台进行焊接更换。
        2、扇形段辊子旋转接头漏水
        2.1辊子结构
        扇形段辊子旋转接头漏水，主要发生在自由辊，自由辊辊子结构如下图3：

图3自由辊辊子结构
辊子为芯轴加辊套的形式，辊子总长度为2920mm，4组轴承（外侧的2组为球面滚柱轴承、内侧的2组为carb轴承），1根主轴，辊身分为3节，两侧轴承的端盖上分别安装了1个旋转接头，进入辊子的冷却水及回水都要经过旋转接头，冷却水用以保护轴承与辊身，起着相当重要的作用。如图4辊子端部装配，辊子外侧的两端轴承通过一个螺纹套（图6）与芯轴螺纹旋紧从而将轴承内圈固定，螺纹套由12颗螺栓均布定位，防止螺纹套与芯轴发生松动。旋转接头固定部分用螺栓固定在轴承座端盖上，旋转部分与芯轴内孔相配合，随着芯轴一起转动。

图4 辊子端部装配
对漏水辊子的旋转接头进行拆检发现，更换下来的旋转接头有些端面有严重的磨损，有些螺纹锁紧套的止动螺栓有断裂（见图5），螺纹套有退丝松动。通过辊子结构，可以看出从动辊尺寸两端封闭无自由活动空间，当生产过程芯轴辊套接触高温铸坯及设备内部冷却水作用，导致辊套温度高于芯轴，辊套轴向膨胀量大，辊套挤压螺纹套导致两头的螺纹套的止动螺栓螺帽与轴承座端盖干涉，由于螺帽与端盖的距离为9.9mm，当窜动量大于9.9mm时，螺栓螺帽受端盖挤压磨损，辊子旋转时带动止动螺栓松动退丝，甚至断裂。因此，主轴在辊身内部发生了窜动，这样即使换了新的旋转接头，内部仍然有空隙，旋转接头上的密封圈就起不到密封的作用了，所以辊子旋转接头处还会漏水。

        图5止动螺丝断裂                        图6螺套
        由上分析可知，当辊子发生窜动时，螺纹套的止动螺栓螺帽与轴承座干涉，造成螺栓断裂，锁紧螺纹套松动，从而造成辊子封闭尺寸破坏，加剧辊子的窜动量，从而造成旋转接头密封失效漏水。为了增加止动螺栓螺帽与端盖的距离，可以把螺纹套螺栓孔开大，将止动螺栓改成沉头螺栓的形式，见图7，改为沉头螺栓嵌入式后，螺帽与端盖的距离由9.9mm增大到19.9mm，增加螺纹套随辊套和芯轴的热膨胀自由度。由于止动螺栓螺帽沉进螺纹套，螺纹套螺栓的开孔由φ9改为φ15，均布圆孔型改为均布梅花型，见图8。

        图7改进型螺纹套装配           图8改进型螺纹套
        通过上述改进，上线的扇形段旋转接头漏水问题大为改进。
        三、结束语
        通过以上扇形段漏水治理措施的实施，有效改善了扇形段漏水状况，保证了扇形段在线使用寿命，降低了维护成本，对连铸设备高拉速、长浇次稳定运行有着重要意义。解决了扇形段漏水问题，实现了炼钢产能和效益的最大化，在一定程度上实现了节能降耗。
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        作者简介：曾均龙，男，1987年10月，2010年毕业于华南理工大学机械工程与自动化专业，工作于宝钢湛江钢铁有限公司，任作业长岗位，联系电话15017372195。