驅動輥

驅動輥，冶金學-鋼鐵冶金行業專業術語，由複合輥筒、連線堵頭、輥軸組成,為一空心體、結構簡單。複合輥筒是由外層耐磨橡膠與玻璃鋼輥筒複合而成,複合輥筒與輥軸間用連線堵頭牢固連線。扇形段驅動輥輥縫精度不高，會造成鑄坯中心偏析級別增大，影響鑄坯質量，這一點在許多文獻已做了詳細的闡述。雖然通過輕壓下技術可以達到改善中心偏析的效果，但如果參與輕壓下的扇形段驅動輥輥縫超差較大，會造成鑄坯凝固末端附近發生鼓肚，直接影響板坯質量。

基本介紹

• 中文名：驅動輥
• 外文名：Driven roller
• 學科：冶金工程
• 領域：冶煉
• 行業：冶金學-鋼鐵冶金行業
• 結構：空心體、結構簡單

簡介

扇形段驅動輥輥縫精度不高，會造成鑄坯中心偏析級別增大，影響鑄坯質量，這一點在許多文獻已做了詳細的闡述。雖然通過輕壓下技術可以達到改善中心偏析的效果，但如果參與輕壓下的扇形段驅動輥輥縫超差較大，會造成鑄坯凝固末端附近發生鼓肚，直接影響板坯質量。連鑄機生產的400 mm厚度的中碳鋼板坯，當12 段驅動輥輥縫超差變大時，板坯中心部位仍存在明顯的偏析帶，有必要採取措施以減輕中心偏析程度，但有關400 mm特厚板坯連鑄機驅動輥輥縫精度控制技術的研究很少，因此有必要對其進行比較系統的研究。

驅動輥輥縫變化的機理分析

扇形段拉桿補償誤差問題

連鑄機共19 個扇形段，其中18 個扇形段為ASTC 智慧型扇形段。可通過二級系統控制實現扇形段遠程動態調節。各扇形段的內弧和外弧由拉桿相連線，在生產過程中拉桿在熱坯壓力的作用下，會發生一定的拉伸形變。為了使生產過程中扇形段輥縫的實際值與目標值相符，確保設備精度滿足生產工藝要求，連鑄機二級系統將拉桿在不同壓力下的形變數，作為扇形段拉桿補償值輸入到該系統內。然而連鑄機的二級系統輸入的拉桿補償值為外方廠家提供的經驗值，由於各鋼廠扇形段材質與結構不盡相同、實際生產中熱坯壓力也各不相同，決定了扇形段拉桿補償值不同，因此外方廠家提供的拉桿經驗值補償值會影響扇形段驅動輥輥縫精度。

驅動輥機械限位機構螺栓問題

驅動輥處於高位，在鋼水靜壓力作用下，驅動梁有向上運動的趨勢，當驅動梁接觸到上方機械限位裝置時，便無法再移動。此時鋼水的靜壓力作用在螺栓上，此處為受力薄弱點。線上的扇形段，尤其是參與輕壓下的扇形段，由於本身有一定的壓下量，經常發生驅動輥機械限位機構螺栓鬆動，甚至螺栓被拉斷的情況。一旦機械限位機構位置發生變化，與其相對應的驅動輥輥縫也會發生變化，從而導致驅動輥輥縫變大。

驅動輥滑軌與扇形段框架連線螺栓問題

連鑄機調試及生產初期，扇形段驅動輥輥縫較難控制，鋼水靜壓力會導致驅動輥輥縫變大，調整後只能堅持一段時間（有時僅幾個澆次），之後繼續變大，個別變化量高達5 mm。機械限位裝置通過螺栓固定在驅動輥滑動軌道框架上，而驅動梁滑軌與扇形段上框架通過螺栓連線，螺栓主要承載鋼水對鋼坯的靜壓力作用，螺栓鬆動、彎曲或者被剪斷會導致驅動梁滑軌整體上移，從而導致驅動輥懸空，驅動輥輥縫變大，影響鑄坯質量，甚至失去該扇形段的拉矯力，增加臥坯事故的幾率。因此，一旦螺栓失效，就必須更換扇形段，這樣就降低了扇形段的過鋼量，增加了設備維護費用。

驅動輥輥縫控制技術

扇形段拉桿補償校驗

為避免外方廠家的拉桿經驗補償值輸入二級系統，導致扇形段驅動輥輥縫超差，有必要對各段拉桿補償值進行校正試驗。在試驗中將內弧扇形段降低到最低位置，使得輥縫調整到最小值並保持不變，若液壓缸的下缸進油，扇形段將向下移動，並且在液壓作用下拉桿將產生一定的形變，由於此時內弧扇形段的位置固定不變，感測器反映出的扇形段輥縫的變化值即為拉桿的形變數。各扇形段拉桿的實際補償值均大於外方廠家提供的經驗值，造成了目前各扇形段的實際輥縫普遍偏大，加重了凝固末期板坯的鼓肚機率，引發凝固末端富集溶質液體產生流動而發生嚴重的中心偏析。

驅動輥機械限位機構螺栓最佳化

扇形段驅動輥處於上位時，驅動輥機械限位機構螺栓於拉伸狀態。為此，在不增加設計和製作新構件的前提下，針對現場螺栓的相對位置，經計算，可對該螺栓孔（M24）進行擴孔，把原調整塊緊固螺栓加大為M30，這樣對驅動輥機械限位機構螺栓最佳化後，其所能承受的拉力變為原來的1.6 倍，如此改進後不再出現螺栓拉斷的現象，避免了由於螺栓被拉斷，造成驅動輥輥縫變大，進而加劇鑄坯中心偏析的現象。

驅動梁結構最佳化改進

驅動梁結構最佳化改進前，螺栓受剪下力容易發生變彎，甚至剪斷，導致驅動輥機械限位機構整體上移，使驅動輥輥縫變大。需對該部位結構進行有效的最佳化改進，確保驅動輥機械限位機構的位置不發生變化。

將驅動梁滑軌上部進行加工，同時在扇形段上框架相應位置處焊接驅動梁滑軌限位塊，通過這樣的結構最佳化改進，驅動梁傳遞給驅動梁滑軌的力絕大部分作用在驅動梁滑軌限位塊上，從而減少螺栓的剪下力，杜絕因螺栓變彎或剪斷，導致驅動輥輥縫變大的現象。

效果分析

通過最佳化改進，大大降低了更換螺栓的數量。在採取上述措施後，12段扇形段驅動輥輥縫得到了很好的控制。連鑄機生產的400 mm厚度的中碳鋼板坯的中心偏析得到較好的控制，內部質量得到較大的提高。對連鑄機生產的400 mm厚度的中碳鋼板坯低倍評級進行統計，對驅動輥輥縫嚴格控制後，中心偏析等級控制在C2.0以內。

總結

（1）通過拉桿補償試驗，結果表明，拉桿實際補償值與外方提供的經驗拉桿補償值存在差異，有必要對扇形段拉桿進行校驗，以提高驅動輥輥縫精度。

（2）驅動輥機械限位機構螺栓失效會導致驅動輥輥縫超差，對其進行最佳化，避免了該處螺栓失效導致限位機構起不到限位作用的現象。

（3）通過對驅動梁結構最佳化，巧妙的解決了驅動輥滑道固定螺栓易失效的問題，避免該螺栓失效引起驅動輥輥縫超差現象，同時也提高了扇形段過鋼量。

綜上所述，國內特厚板坯鑄機之一的連鑄機，通過扇形段拉桿補償校驗、驅動輥機械限位機構螺栓最佳化、驅動梁結構最佳化改進等措施，驅動輥輥縫得到了很好控制，中心偏析一般控制在C類2.0 以下。驅動輥輥縫精度控制經驗方法可供其他連鑄機借鑑。