[科普中国]-引锭

简介

引锭系统是引锭杆拉坯完成后实现引锭杆和铸坯的分离、引锭杆的收容、引锭杆下次对结晶器的再装入的一系列设备和软件的总称。此系统由引锭杆、引锭杆导向装置、引锭杆提升装置、引锭杆车组成。

引锭系统按引锭杆装入方式可分为: 下装引锭系统和上装引锭系统。下装引锭系统是引锭杆通过水平段、扇形段、引锭头最终装入结晶器下口的形式。上装引锭系统是引锭杆通过结晶器上口、结晶器下口、引锭头最终装入结晶器下口的形式1。

引锭杆引锭杆是连铸机的专用设备之一, 为了适应通过不同半径弧形空间的要求, 采用了短节距链式结构, 单向弯曲。各链节用销轴联接, 在链节两端尾部设有止口防止反弯。

引锭杆设计参数的确定：

(1) 引锭杆长度

引锭杆长度为在水平位置的引锭杆车的输送链钩至引锭头装入结晶器的长度与引锭头装入结晶器的位置至第一对驱动辊的弧长的和再加300～500 mm。

(2) 引锭杆身的厚度

引锭杆身的厚度, 可根据浇注的最小坯厚决定。引锭杆身的厚度略小于最小铸坯厚度。

(3) 引锭杆链节的节距

引锭杆链节的节距可根据总体布置的辊列决定, 以能通过扇形段辊距为原则, 一般为400-500 mm。舞阳大板坯连铸机链节的节距为420 mm。

(4) 自动脱锭时引锭头的断面形状自动脱锭时引锭头的断面形状有以下特点:

1) 易于加工;

2) 易于脱锭, 脱锭力最小;

3) 受热均匀, 避免粘坯2。

引锭杆车（1）用途

引锭杆车是一台具有走行功能的设备, 在浇铸平台上承载、搬运引锭杆, 并将其插入结晶器。其运行轨迹由引锭杆提升位至结晶器侧, 包含引锭杆卷上、引锭杆插入及更换引锭杆等三个位置。其作用是在卷上位置进行引锭杆由提升吊钩至引锭杆车的交接与将引锭杆卷上引锭杆车,然后引锭杆车带着引锭杆走行至结晶器侧进行引锭杆插入结晶器的操作, 当引锭杆进入到结晶器的设定位置后(此时引锭杆由扇形段的压下辊进行控制) , 引锭杆车以高速走行至提升位, 完成一次动作, 等待下一次浇铸。当工艺要求变换浇铸断面使, 引锭杆车需走行至引锭头更换位置,进行引锭头的更换, 完毕后, 走行至提升位, 等待下一次浇铸。

（2）组成

引锭杆车由前部装配、后部装配、制动装置、对中装置、走行装置、操作平台支撑梁、铺板、栏杆、电缆拖链、润滑配管、操作箱安装台、操作箱、挡板装置、挡板装置等组成。

（3）结构特征

引锭杆车的前部装配与后部框架通过螺栓和键连接, 构成了引锭杆的承载平台, 该平台通过对中装置的四个辊子装配放置在走行车架上, 对中装置通过蜗轮丝杠传动装置对该平台进行左右平移动, 以实现引锭杆与结晶器的对中, 在移动过程中, 安装在走行车架上面及前、后装配下面的定位导向装置能起到导向作用, 以防止承载平台与走行车架相对移动时产生偏斜。

制动装置安装在后部装配的主车体上, 通过电液推杆控制制动挡板的升降, 达到引锭杆在引锭杆车上的准确停位的目的。

输送链为双排链, 输送链轮装配的传动端安装在前部装配, 被动端安装在后部装配。在输送链的前后设计有两个拨抓, 一个为接收拨抓, 一个为输送拨抓。接收拨抓用于从引锭杆提升装置上将引锭杆收容到引锭杆车上, 输送拨抓则用于将引锭杆从车上插入结晶器中。

为了保持输送链始终处于张紧状态, 后部滑动架体与主车体的连接孔为长圆孔, 在这两者之间设计有链条张紧装置。张紧装置通过棘轮扳手、螺旋升降机推动后部滑动架体沿着主车体向后运动, 从而保证输送链处于张紧状态。

走行装置的传动电机为两级电机, 因此引锭杆车的走行分为快、慢两种速度, 这样设计控制简单、可靠并可满足工艺要求。电机与传动轴间采用了限扭联轴器, 当引锭杆车的走行阻力超过额定扭矩后, 电机与传动轴将自动脱开, 从而保护电机及引锭杆车走行的安全。

在浇铸模式下, 引锭杆被提升吊钩从切前辊道吊起, 完成自动脱锭后, 引锭杆被吊至交接位,引锭杆车的输送链开始运转, 输送链拨抓钩住引锭杆尾部短轴, 将其收容到引锭杆车上设定位置,输送链停止。然后, 升降挡板升起, 输送链开始逆转, 直至输送拨抓与引锭杆头部的短轴接触上。引锭杆车处于待机位, 等待下一次浇铸。引锭杆车带着引锭杆在提升位停止时, 可以进行引锭头更换, 另外, 根据用户要求, 在浇铸跨也设定了引锭头更换位置1。

引锭杆提升装置（1）用途

引锭杆提升装置的用途是当引锭杆带着铸坯出扇形段进入提升位置时, 利用吊钩将引锭杆提起, 并依靠吊钩的提升力完成引锭杆与铸坯的自动分离。然后吊钩带着引锭杆继续上升到达引锭杆交接位, 利用电液推杆进行引锭杆与引锭杆车上拨抓的对中后, 引锭杆车上的输送链轮运转,靠拨抓将引锭杆卷上引锭杆车, 至此完成一次动作过程, 等待下一次浇铸。

（2）组成

引锭杆提升装置安装在浇铸平台上, 由提升装置、对中防落装置、润滑配管、梯子围栏、电动葫芦等组成。

（3）结构特征及工作原理

提升装置中由传动装置、绳轮装置、钢丝绳、吊钩装置构成, 该机构为动滑轮机构, 提升装置从切前辊道将引锭杆提起, 并完成引锭头与铸坯的脱离, 实现自动脱锭。

防滑落装置为平面四连杆机构, 执行机构为电液推杆。在防滑落时, 电液推杆缩回处于自由状态, 引锭杆身向上提升时, 依靠引锭杆与咬入靴之间的摩擦力, 带动咬入靴沿防落箱5°斜面上下运动, 使得引锭杆身顺利通过; 当引锭杆交接时意外失误, 突然落下时, 咬入靴靠自重下落, 引锭杆、咬入靴及防落箱斜面间的摩擦力将夹住引锭杆, 防止其落下对其他设备造成损伤;在提升吊钩、引锭头通过防滑落位置时, 电液推杆伸出(处于锁紧状态) , 咬入靴沿斜面向上运动, 此时, 咬入靴的间距大于引锭头最大厚度,保证引锭头顺利通过。

在浇铸模式下, 提升钩下降至引锭杆导向装置的吊钩托架上, 处于待机位;引锭杆带着铸坯运行至提升位置时, 提升装置启动, 提升钩钩住引锭尾部的提升耳轴, 引锭杆与拉速同步被向上提升直至自动脱锭完成, 然后提升装置以快速提升引锭杆; 当提升钩通过防滑落装置时, 提升速度降为慢速, 并以此速度将引锭杆提升到交接位置;引锭杆车输送链由位置0转到位置1, 安装在防落机架上的光电开关发出信号确认交接成功, 输送链开始运转同时提升装置向上运动至终止极限位置, 等待下一次浇铸。

输送链继续收容引锭杆, 当引锭头到达防落装置时, 对中装置打开, 同时防落电液推杆伸出, 将防落咬入靴提升至高位, 使引锭头顺利通过。对中装置和防落装置保持此状态, 等待下一次浇铸3。

引锭杆导向装置引锭杆导向装置安装在扇形段夹送辊的后面, 其作用是:

①撑引锭杆;

②在引锭杆的尾部到达提升位置前, 通过侧导向装置使引锭杆中心与提升钩中心一致; ③压辊装置防止引锭杆上浮, 确保自动脱锭的实现。

导向装置由侧导向装置、压辊装置、架体、行程开关装置、隔热防护装置和冷却水管等组成1。

总结现代化大型板坯连铸机的发展趋势是缩短连铸的生产准备时间, 即提高连铸作业率, 生产准备时间短的上装引锭系统在生产中已取得了广泛的应用, 获得了较高的经济效益3。