全部评论(1条)
-
- ·堇· 2013-11-28 00:00:00
- CSP连铸机结晶器振动台振动机构的原理及特性,针对振动台设计的不足,对振动台振动液压缸的位置传感器内置形式及扇形段锁紧夹安装布置进行了改造及优化,为连铸机振动台的设计、改造,取得了较好效果。关键词:CSP连铸机;结晶器;振动台;维护 1 引言 邯郸钢铁公司薄板坯连铸机是从德国西马克公司引进的,其结晶器振动台是由伺服控制液压驱动的短四连杆机构,采用伺服控制、液压驱动的方式获得了高频小振幅的振动特点,提高了振动台在连铸生产过程中的振动精度及运行可靠性。 2 CSP连铸机结晶器振动台及其特点 2.1 组成及振动机构的原理 (1)振动台的组成。CSP连铸机结晶器振动台由2套振动机构成,对称分布在结晶器两侧。同时,还包括结晶器的对中锁紧装置及扇形段1的支撑锁紧装置。薄板坯连铸机结晶器、扇形段需经常拆装维修,故四连杆振动装置安装在结晶器外侧,以便于吊装。 (2)振动机构的原理。图1示出了结晶器振动结构的振动原理,每套振动机构由振动台连杆框架、连杆、液压缸组成。其中,A、B、C、D为4个绞接点组成的平行短四连杆机构。在浇注过程中,周期性振动是由2个液压缸驱动的短连杆机构,从而使结晶器振动台及其上面的结晶器按设定频率和振幅周期性振动,两侧液压缸的同步是靠计算机来控制的。每个独立振动装置(左手侧和右手侧)包括液压缸,安装在同一个基础框架上,这些基础框架提供一个稳定的基础,不受热变形影响。 2.2 振动机构的特点 (1)高频、小振幅。 (2)液压驱动比较平稳,冲击力较小。 (3)液压缸的动作是由先导型伺服阀实现的,因而可根据电气信号提供正弦规律和非正弦规律振动2种形式。 3 CSP连铸机结晶器振动台维护中存在的不足 (1)振动台液压缸内置S/I位置传感器与电路接头工作时容易受频繁弯曲而出现故障,同时维护更换难度大。 (2)由于设计紧凑,扇形段锁紧夹更换时油管接头的拆装没有合适的位置,设计上又是硬管联结,对于臂长较短的人员无法更换。 (3)振动台液压缸及液压缸内置S/I位置传感器维护更换难度大,需要优化检修更换方案。 4 改进措施 4.1 改造振动台振动液压缸位置传感器内置形式 位置传感器内置于液压缸内部,置于内部的优点是测量准确,受外界因素影响小;但温度较高,传感器与电路接头(图2a)工作时容易受频繁弯曲而出现故障,同时维护更换难度大,因此对传感器内置结构局部改造,对传感器更换方案进行优化改造具有重要意义。 (1)振动台液压缸内置S/I位置传感器内置结构局部改造,图2a针对置于内部的传感器与电路接头工作时容易受频繁弯曲而出现故障的情况,将液压缸底座内部电缆线导槽加工扩大(图2b),从而可以大大提高传感器的安全可靠性和使用寿命。 4.2 改造扇形段锁紧夹安装布置 CSP连铸机振动台不仅是结晶器与铸坯脱模的设备,同时它上面安装了结晶器及扇形段锁紧装置,以保证结晶器及扇形段与振动台的联结固定可靠,密封不漏水。由于设计紧凑,扇形段锁紧夹更换时油管接头的拆装没有合适的位置,设计上又是硬管联结,对于臂长较短的人员无法更换。对此通过改造为软管联结,调整接头角度使得接头的拆装变得容易,从而提高了检修效率。 4.3 液压缸及其内置传感器更换方案的优化 对液压缸及其内置位置传感器的更换,传统常规方案是需要先拆卸整体液压缸,然后进行更换位置传感器,再恢装液压缸,但由于液压缸重量大,而且安装空间紧凑,没有专门吊装设计,更换一次大约需要20h。经过对液压缸图纸结构的分析和对四连杆机构运动轨迹几何位置的计算,改造为下面更换方案:不更换液压缸,将液压缸底座与液压缸在原安装位置现场解体,然后使四连杆机构在运动行程范围内沿着液压缸运动方向抬起一定距离,更换内置位置传感器。实践证明,该方案更换一次传感器只需要3h,较传统方案大大减少了工作量,提高了更换检修效率,为生产节约了时间。 5 结语 邯钢CSP连铸机投产7年来实践证明,经过不断改进的振动台振动效果好,振动精度高,机构维护简单,维修成本及事故率都很低。该振动台振动机构制造装配精度高;液压伺服驱动系统的液压装置及程序控制比较复杂,液压元件、程序控制软硬件价格高,一次性设备成本投入较大,维护检修的技术含量高,对设计中局部的不足仍然需要进一步完善。
-
赞(10)
回复(0)
热门问答
- 钢铁连铸中振动台的具体作用,要求详细
- 连铸振动台弹簧板总是断为什么
- 连铸振动台弹簧板总是断为什么... 连铸振动台弹簧板总是断为什么 展开
- 如何提高连铸振动台伺服阀的稳定性
- 红外测温仪在连铸上面怎么用
- 有人知道连铸专业英语词汇吗?
- 专业性很强 希望知道的朋友告诉我下 这里就谢谢了.
- 针阀的具体作用针阀的具体作用及用途.有何要求
- 谁知道连铸系统的震动台架怎么调平
- 连铸机液压振动台的作用是什么
- 钢铁系统的补水水质按什么要求设计
- 网络分析仪的具体作用
- OPTON微观世界 | 连铸坯典型内部缺陷断口形貌特征简介
1 连铸坯质量及内部典型缺陷类型
连铸坯质量决定着ZZ钢铁产品的质量。从广义来说所谓连铸坯质量是得到合格产品所允许的连铸坯缺陷的严重程度,连铸坯存在的缺陷在允许范围以内,叫合格产品。
连铸坯的质量缺陷主要为内部质量缺陷和表面质量缺陷,因其成因不同,控制,YZ缺陷的产生及提高质量的措施和方法也不尽相同。
连铸坯内部缺陷主要有ZX疏松、ZX缩孔、夹杂物、气孔、裂纹、氢脆等,连铸坯质量是从以下几个方面进行评价的:
(1)连铸坯的纯净度:指钢中夹杂物的含量,形态和分布。
(2)连铸坯的表面质量:主要是指连铸坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷。连铸坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生的,与浇注温度、拉坯速度、保护渣性能、浸入式水口的设计,结晶式的内腔形状、水缝均匀情况,结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。
(3)连铸坯的内部质量:是指连铸坯是否具有正确的凝固结构,以及裂纹、偏析、疏松、夹杂、气孔等缺陷程度。二冷区冷却水的合理分配、支撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。
只有提供高质量的连铸坯,才能轧制高品质的产品。因此在钢生产流程中,生产无缺陷或不影响终端产品性能的可容忍缺陷铸坯,生产无缺陷或不影响结构件安全可靠性能的可容忍缺陷的钢材是冶金工作者的重要任务。随着科学技术的不断发展以及传统物理学、材料学的不断完善,连铸钢缺陷检测已经进入了纳米检测时代。扫描电镜以其高分辨率、高放大倍数及大景深的特点为连铸钢缺陷分析与对策研究提供了无限可能,使得材料分析变得更加具有科学性和实用性。扫描电镜广泛用于材料的形貌组织观察、材料断口分析和失效分析、材料实时微区成分分析、元素定量、定性成分分析、快速的多元素面扫描和线扫描分布测量、晶体/晶粒的相鉴定、晶粒与夹杂物尺寸和形状分析、晶体、晶粒取向测量等领域。电子显微镜已经成为钢铁行业在产品研发、质量检验、缺陷分析、产品失效分析等方面强有力的工具和检测手段。
2 连铸坯典型内部缺陷宏观和微观特征及形成机理简介
2.1 缩孔
缺陷特征
在横向酸浸低倍试片上存在于铸坯ZX区域、形状不规则、孔壁粗糙并带有枝晶状的孔洞,孔洞暗黑。一般出现于铸坯ZH凝固部位,在铸坯纵向轴线方向呈现的是间断分布的孔洞。
形成机理
连铸圆坯在凝固冷却过程中由于温度梯度大、冷却速度快和结晶生长的不规则性,局部优先生长的树枝晶产生“搭桥”现象,把正在凝固中的铸坯分隔成若干个小区域,造成钢水补充不足,钢液完全凝固时引起体积收缩,在铸坯ZH凝固的ZX区域形成缩孔。另外,拉坯速度过快,浇注温度高,钢水过热度大等都将影响铸坯ZX缩孔的大小。因连铸时钢水不断补充到液相,故连铸圆坯中纵向无连续的集中缩孔,只是间断出现缩孔。
微观特征
缩孔内壁呈现自由凝固光滑枝晶特征,见图1。
2.2 疏松
缺陷特征
在横向酸浸低倍试片的ZX区域呈现出的分散小黑点、不规则多边形或圆形小孔隙组成的不致密组织。较严重时,有连接成海绵状的趋势。
形成机理
连铸过程中浇注温度过高,中包钢水过热度较大,铸坯在二冷区冷却凝固过程中由于温度梯度作用,柱状晶强烈向ZX方向生长。ZX疏松的产生可看成是铸坯ZX的柱状晶向ZX生长,碰到一起造成了“搭桥”阻止了桥上面的钢液向桥下面钢液凝固收缩的补充,当桥下面钢液全部凝固后就留下了许多小孔隙;或钢液以枝状晶凝固时,枝晶间富集杂质的低熔点钢液在ZH凝固过程中产生收缩,与此同时,脱溶气体逸出而产生孔隙;或是钢中的非金属夹杂物在热酸浸时被腐蚀掉而留下孔隙。钢中含有较多的气体和夹杂时,会加重疏松程度。疏松对钢材性质的影响程度取决于疏松点的大小、数量和密集程度。
微观特征
不致密的自由凝固枝晶特征,常有夹杂物伴生,见图2、图3。
2.3 柱状晶发达
缺陷特征
在横向酸浸低倍试片上,铸坯的上半弧枝晶发达至ZX,下半弧枝晶相对细小。
形成原因
连铸结晶器内钢液的凝固热传导对铸坯表面质量有非常大的影响。研究发现随着结晶器冷却强度(热流)的增加,坯壳的不均匀程度提高。如果冷却水冷却不均匀,上弧冷却强,就可能造成上弧柱状晶发达穿透至ZX;下弧冷却弱,柱状晶就相对比较细小。
微观特征
发达的枝晶状柱状晶其上常有小气孔或夹杂物存在,见图4。
2.4 非金属夹杂物
缺陷特征
在横向酸浸低倍试片上的连铸坯内弧侧、皮下1/4—1/5半径部位分布有不同形状的孔隙或空洞(夹杂被酸浸掉)。在硫印图片上能观察到随机分布的黑点。
形成机理
按夹杂物来源,非金属夹杂物分为内生夹杂和外来夹杂。内生夹杂是指冶炼时脱氧产物和浇注过程中钢水的二次氧化所生成的产物未能排出而残留在钢中的夹杂物。外来夹杂是指冶炼和浇注过程中由外部混入钢中的耐火材料、保护渣、未融化的合金料等外来产物。这些内生或外来夹杂在连铸上浮过程中被内弧侧捕捉而不能上浮到结晶器液面是造成内弧夹杂物聚集的原因。
微观特征
连铸坯中夹杂物多呈球状、块状、颗粒状,分布在疏松、气孔、晶界等部位,见图5、图6 。
2.5 氢致裂纹
缺陷特征
在横向酸浸低倍试片上氢致裂纹的分布形态是距铸坯周边一定距离的细短裂纹,有的裂纹呈锯齿状。在纵向试样上,氢致裂纹与纤维方向大致平行或成一定角度,裂缝的锯齿状特征更明显。在纵向断口上呈现的是椭圆形的银灰色斑点,一般称之为铸态白点。
形成机理
氢致裂纹是由于熔于钢液中的氢原子在连铸坯凝固冷却过程中脱熔并析集到夹杂、疏松等空隙中化合成分子氢产生巨大的压力并与钢相变时产生的热应力、组织应力叠加,在局部缺陷区域产生巨大的气体压力,当超过钢的强度极限时,导致钢坯内部产生裂纹。
微观特征
断口呈氢脆解理或准解理特征,见图7、图8。
2.6 连铸坯正常特征
宏观特征
在横向酸浸低倍试片上无粗大的柱状晶、无裂纹、无气泡、无ZX缩孔、无夹杂物聚集、无明显的成分偏析,质量良好。
微观特征
连铸坯正常断口形貌为粗大的解理扇或解理河流形貌特征,见图9。
图1 连铸坯心部断口中不致密的疏松和缩孔
图2 连铸坯心部断口中疏松与枝晶状硫化物
图3 连铸坯心部断口中不致密的疏松缺陷
图4 连铸坯中部断口中柱状晶及小气孔缺陷
图5 连铸坯心部断口晶界上的颗粒状碳氮化物
图6 连铸坯心部断口中光滑气孔及枝晶状硫化物
图7 连铸坯断口上的氢脆解理特征(H 5.4PPm)
图8 连铸坯断口上的氢脆解理及颗粒状氧化物
图9 连铸坯断口中正常解理形貌特征
- 为什么要在钢铁中加入稀土元素
- 消防工程中,管道,阀门,支架的安装具体有什么要求
- 注射用辅酶A的详细作用?
- 显微镜的作用,详细内容
- 卡尺的具体作用是什么?
- abb变频器中的充电电阻具体作用是什么的
- 它的位置在哪块板上的,形状是怎么样子的
- 光栅尺零位具体作用
- 光栅尺的零位信号具体是做什么的?50mm一个零位信号,那么这个信号是指50mm一个误差吗?那要怎么算进去?
- 断路器PT具体作用
- 老说断路器的PT ,到底什么作用,工程中pt损坏有什么解决办法和原因
- 交流接触器在电路中具体起什么作用?
参与评论
登录后参与评论