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内蒙古科技大学本科生毕业设计小论文题 目：结晶器足辊与铸坯表面质量的关系学生姓名：王小宁学 号：200540401229专 业：机械设计制造及其自动化班 级：机械2005-2班指导教师：张玉宝教授5内蒙古科技大学毕业设计说明书结晶器足辊与铸坯表面质量的关系摘要：铸坯产生划痕、鼓肚、凹陷等表面质量问题与结晶器足辊表面的材质和足辊的维修、调整、装配的质量有很大关系，本文探讨提高足辊的维护质量来保证铸坯质量的问题。关键词：结晶器足辊 调整精度 表面质量 转动灵活性Relationship between mould foot roller and surface quality of bloomAbstract:The surface defects of bloom such as scratch，expansion，porosity and so on，are related to the maintenance, adjustment and installation of monld foot roller to a great extent .The paper discusses the measures to ensure bloom quality with improving maintenance of foot roller.Keywords:mould foot roller setting accuracy surface quality Rotational flexibility引言液态钢水和具有一定厚度坯壳的铸坯经引锭，在与结晶器连续不断地相对运动中实现连续浇铸。因此，结晶器是连铸机中的重要组成部分。圆坯结晶总成主要由内壁、外壳、冷却水路、支承臂(或者框架)以及结晶器足辊等几部分组成。方坯连铸机大部分结晶器设足辊,其作用是引导引锭杆进入结晶器,同时也对钢管起保护作用,防止穿引锭杆时引锭头碰坏钢管下口;足辊的另一个作用是对拉出结晶器的铸坯起支承和导向作用,即对初出钢管的薄弱坯壳起支承作用,减少铸坯变形或漏钢,也可减轻铸坯对钢管下口的磨损结晶器足辊对铸坯起导向支撑作用。结晶器足辊转动情况、表面质量和辊间距的调整精度直接影响铸坯表面质量。出现以上情况会造成结晶器异常下线也将增加结晶器的调整工作量，从而导致材料和人力的浪费。可见抓好结晶器足辊的维修质量已成为装配段和二冷室技术小组工作的重点。在生产过程中铸坯常有产生划痕、鼓肚、凹陷等表面质量问题的现象发生。1原因分析通过现场分析，产生上述问题主要有以下几方面原因:(1)辊间距过小会造成铸坯凹陷，辊间距过大会造成鼓肚。造成辊间距误差的原因是在调整时人为因素和足辊受到铸坯的压力而产生位移。（2）足辊表面直接与铸坯表面接触，所以足辊表面质量好坏直接影响铸坯的表面质量。足辊的表面质量包括材质、圆度和表面光洁度。(3)足辊不转或转动不灵活时，铸坯与足辊间产生相对滑动，拉坯过程中，足辊表面温度高，使表面硬度下滑。若足辊不转，并受到大的滑动摩擦阻力时，表面产生较大变形，一些氧化铁皮和渣会在此积聚。在高温受压的情况下，铁皮渣聚集形成坚硬的渣堆，渣堆与铸坯产生相对滑动时在铸坯上造成划痕。足辊不转或转动不灵活主要是由足辊夹渣、润滑脂被烤干和轴承抱死造成。2改进方案1）提高辊间距调整精度 辊间距过小会造成铸坯凹陷，辊间距过大会造成鼓肚造成辊间距误差的原因是调整时人为因素和足辊受到铸坯的压力而产生位移。（1）避免人为误差 一是严抓质量加大考核力度，让职工树立质量第一的思想，并设立质检组专抓质量;二是将允许的误差范围由0.1mm，提高到0，+0.1mm（2）避免足辊和足辊总成上线后的位移 经过跟踪分析认为足辊和足辊总成窜动的原因是紧固足辊及足辊总成的螺丝上线后经过长时间的振动和受热后产生松动，因此，在紧固足辊的螺丝下加弹簧垫和紧固总成的螺丝下面加弹簧垫及备帽防松实践证明这项措施有效，由于足辊及总成窜动造成的铸坯质量事故和结品器异常下线的次数明显减少2）提高足辊表面质量足辊表面直接与铸坯表面接触，所以足辊表面质量的好坏自接影响铸坯的表面质量足辊的表而质量包括材质、圆度和表面光洁度：（1） 足辊表面材质为了提高足辊表面的质量，故足辊表面经过了精加工，还要采用适当的热处理，结合结晶器足辊的实际工作条件，同时考虑到现有的热处理方法，采用渗氮处理，渗氮零件表面有高的硬度、耐磨性和红硬性，能提高材料的抗腐蚀性和抗咬合性，并可延长疲劳寿命，而且处理温度低，因此零件变形小，这些都符合足辊的要求，故采用渗氮的方法来强化足辊的性能。（2）足辊圆度 有的足辊用白分表检测时跳动量 1.5mm，这样的足辊会使辊间距调整精度失真，并且转动时对铸坏施加不均匀的压力，也使辊间距变化。辊间距不断变化使铸坯的断面尺寸随之变化，使铸坯产生压坑。为此，对每个足辊都用百分表检测，凡是跳动量0.15mm的足辊坚决不用，以保证足辊的圆度。（3）足辊表面光洁度 足辊表面光洁度是指足辊表面有无龟裂、凸起、小坑等缺陷，这些缺陷会给铸坯表面带来裂纹、小坑、麻点等缺陷。采取如下措施:加强检查，上线足辊的表面不允许有明显的龟裂、凸起。足辊表面小坑的面积2mm2mm,深度0.5mm,防止人为操作不当造成的缺陷，规定更换足辊时必须在下面垫胶皮，不允许用手锤等硬物敲击足辊表面。增加足辊表面强度，足辊表面采取渗氮热处理，防止足辊出现龟裂缺陷。3）足辊转动灵活 足辊不转或转动不灵活时，铸坯与足辊间产生相对滑动，拉坯过程中，足辊表面温度高，使表面硬度下降若足辊不转，井受到大的滑动摩擦阻力时，表面产生较大变形，一些氧化铁皮和渣会在此积聚。在高温受压的情况下铁皮逐渐变得异常坚硬，铁皮渣聚集形成坚硬的渣堆，渣堆与铸坯产生相对滑动时在铸坯上造成划痕。足辊不转或转动不灵活主要是由足辊夹渣、润滑脂被烤干和轴承抱死造成。（1）防止足辊夹渣 足辊支座间距过大，在足辊转动时产生轴向窜动，使端盖窜出产生间隙，渣颗粒随着足辊转动进到轴承里卡死轴承为此规定足辊的轴向窜动3 mm时，在足辊与支座之间加人补偿垫，缩小轴向窜动。（2）防止润滑脂被烤干过高的温度使润滑剂的粘度降低，润滑效果变差以至完全失效。润滑脂的滴点应高于工作温度10- 20结晶器足辊轴承的工作温度为250-300oC。原采用的润滑脂的滴点为280 ，以致发生干油烤干的事故。后改用滴点为310的润滑脂。另外辊子对中不良，可能也会造成足辊不转或者是转动不灵活，而且在浇注过程中，连铸机振动很大。而辊子对中良好，可以减少振动，也可以减少角部横裂的发生几率，还大大减少了板坯变形。（3）防止轴承抱死 结晶器足辊工作温度高，在高温下，轴承内外圈的膨胀量挤占滚子的活动空间，导致轴承抱死为此采用大间隙轴承，受热后膨胀量不会挤占滚子的活动空间，避免轴承抱死。3足辊位置参数的确定足辊相对于窄面铜板的位置对应着结晶器窄面铜板在宽度方向的受力和凝固铸坯壳在宽度方向的受力。因此，其位置的确定必须充分考虑各种宽度规格的足辊实际位移状况。铸坯坯壳形成后，在向下运行时，由于冷却收缩和保护渣的润滑填充，铸坯坯壳的外形尺寸随着铸坯的运行在不断地变化，结晶器的锥度及足辊的位置应当适应铸坯的外形尺寸。否则也容易产生裂纹，影响铸坯表面质量。4采取有效的冷却措施包钢集团的连铸车间用的弧形板式结晶器，采用的水气冷却的方法。这样可以减低铸坯的温度，足辊的温度也会减下来，可以减缓润滑油脂被烤干。目前，大多数方坯和矩形坯连铸机采用管内换热的水套式水冷却结晶器。该类结晶器受热变形不能控制、耗水量大、冷却强度低、水质要求严格。而采用喷淋冷却结晶器可以取得较好效果，其冷却水从喷嘴高速喷射到结晶器的铜管外壁上，对铜管外壁有冲刷作用，每一滴水雾都与铜管外壁接触，不但水的利用效率高，而且大大提高了传热效率。随着水压及水流量的增加平均热流密度增大，当水压超过0. 35M Pa时，平均热流密度增大幅度趋少缓慢，这是因为水压提高，水量增加，水的冲击速度大，水流同结晶器表面相接触的机会增加，所以随着水压和水流量增大，结晶器的平均热流密度增大，因此，平均热流密度增大的趋势几乎趋于平缓；水压和水流量对热流密度也有很大的影响，铜管外壁较严重地结垢是漏钢率增加的主要原因。但是，喷淋结晶器要使用清洁度较高的水，喷淋结晶器的冷却水系统必须安装过滤器以改善水质，最好使用软水，以便更好地发挥喷淋结晶器的作用。若水压太大，结晶器平均热流密度增加幅度较小，参考现有的初步试验结果，基本可以推断结晶器水压不易大于0. 6MPa，水流密度控制在0.83 1. 17m/min比较合适。5小结 经过改进后，结晶器足辊的维修、调整、装配质量有很大提高，由于足辊造成铸坯表面质量的问题逐步下降，例如：马钢第一炼钢厂圆坯连铸机