连铸设备常见故障及解决方案

连铸设备常见故障及解决方案连铸（连续铸钢）作为钢铁生产流程中衔接炼钢与轧钢的核心环节，其设备运行稳定性直接影响铸坯质量、生产效率及安全效益。在长期高温、重载、多介质耦合的工况下，连铸设备易出现结晶器漏钢、辊道卡阻、液压系统失压、电气控制异常等故障。本文结合行业典型案例与技术规范，系统梳理常见故障的成因机制与解决方案，为现场运维提供可落地的技术参考。一、结晶器系统故障分析与处置结晶器作为连铸设备的核心成型单元，其运行状态直接决定铸坯质量与生产安全。在高温、强热冲击的工况下，结晶器易出现漏钢、振动异常等故障，需结合设备特性与生产经验精准处置。（一）结晶器漏钢结晶器漏钢是连铸生产中最需警惕的故障，轻则造成铸坯报废、设备损伤，重则引发安全事故。其成因可从三方面追溯：一是铜板长期承受高温热循环，表面逐渐出现龟裂、厚度减薄，当厚度减薄至设计值80%时，坯壳支撑力不足易引发漏钢；二是冷却水质管理不到位，水路结垢堵塞导致局部冷却效率下降，铜板因热变形无法与坯壳紧密贴合，坯壳易在薄弱处拉裂；三是液位控制系统失准，拉速与液位匹配失衡引发液面大幅波动，高温钢水冲刷铜板薄弱区域，加速漏钢风险。针对漏钢故障，预防性维护需建立铜板厚度监测台账，每班测量关键部位厚度，当减薄至临界值时强制更换；每季度采用柠檬酸+缓蚀剂配方对冷却系统进行化学清洗，确保水路通流面积不低于设计值95%，避免局部冷却失效。应急处置时，若红外测温发现结晶器局部超温（漏钢初期征兆），应立即降低拉速、加大冷却水量，尝试“挽救”坯壳；若漏钢趋势加剧，需果断触发事故切断，快速撤离结晶器区域并组织残坯清理，减少设备二次损伤。（二）结晶器振动异常结晶器振动系统通过周期性振动改善坯壳润滑、减少粘结，但长期重载运行易出现振动失准。故障成因包括：振动电机联轴器因长期冲击导致键槽磨损，动力传递失稳；PLC程序受电磁干扰或参数误改，振动轨迹偏离设计的正弦曲线；导向柱磨损导致间隙超差，振动过程中出现偏摆，加剧铜板与坯壳的摩擦。日常维护需每月对振动系统进行“三点一线”校准，确保电机轴、联轴器、振动框架同轴度≤0.05mm；每半年复测振动曲线，保证正弦曲线幅值偏差≤±0.1mm。故障修复时，联轴器磨损可采用镀镍工艺修复键槽，导向柱磨损则换用WC-Co耐磨涂层（厚度≥0.2mm）后研磨至设计公差，恢复振动精度。二、辊道与输送系统故障辊道系统负责铸坯的输送与支撑，重载、高温环境下易出现跑偏、卡阻等故障，影响生产节奏。需从机械结构、传动系统等维度排查处置。（一）辊道跑偏与卡阻辊道跑偏会导致铸坯刮擦设备、卡阻停机，成因与基础沉降、积渣堆积、链条失效密切相关：轴承座地脚螺栓因重载冲击松动，基础沉降不均引发辊道轴线偏斜；高温铸坯氧化铁皮堆积在辊道间隙，卡死辊子；传动链条长期拉伸后伸长，链轮啮合失效导致动力传递中断。日常巡检需每班用塞尺检查轴承座间隙（≤0.1mm），发现松动立即复紧并点焊防松；每2小时用高压空气吹扫辊道积渣，每周清理链轮罩壳内氧化铁皮，避免积渣卡死。修复工艺方面，链条伸长超设计值3%时，采用“预拉伸+局部截链”法调整长度；更换链条后重新校准链轮中心距（偏差≤±1mm），确保啮合精度。（二）辊道电机过载辊道电机过载易触发保护停机，成因包括：铸坯跑偏导致单侧辊道受力过大，负载不均；电机长期在高温环境下运行，绝缘层碳化老化；变频器参数与铸坯规格不匹配，启动转矩不足引发堵转。优化控制需在PLC中增设“跑偏检测-负载均衡”逻辑，当单侧电流超限时自动调整辊道转速差（≤5%），平衡负载；电机绝缘电阻低于0.5MΩ时，更换F级绝缘绕组并做真空浸漆处理，恢复绝缘性能。参数调试需根据铸坯断面、温度重新设置变频器V/F曲线，确保启动转矩≥1.5倍额定转矩，避免重载堵转。三、液压系统故障液压系统为连铸设备提供动力支撑，泄漏、压力波动等故障会导致设备动作失准，甚至引发安全事故。需从密封管理、油液清洁度、蓄能器维护等方面系统优化。（一）液压油泄漏液压油泄漏不仅造成油品浪费，还会污染现场、引发设备锈蚀。故障成因包括：密封件长期受高压、油温波动影响，橡胶材质龟裂老化；管路管夹松动引发谐振，焊缝疲劳开裂；接头螺纹因频繁拆装磨损滑牙，密封失效。密封管理需建立密封件更换周期表：O型圈每1.5年更换，组合密封每2年更换，优先选用氟橡胶材质（耐温≤200℃）；管路安装防振管夹（间距≤1.5m），焊缝处每年做超声波探伤，提前发现裂纹隐患。泄漏处理时，螺纹接头滑牙可采用螺纹修复剂（如Loctite271）或更换带密封锥面的接头，严禁缠生料带，避免划伤密封面。（二）系统压力波动液压系统压力波动会导致设备动作卡顿、精度下降，成因与泵组气蚀、比例阀卡滞、蓄能器失效有关：油箱油位过低，泵组吸油口进空气引发气蚀；油液污染导致比例阀阀芯磨损，节流口堵塞；皮囊式蓄能器皮囊破裂，无法稳定系统压力。油液管理需保持油箱油位在刻度线2/3以上，每月检测油液清洁度（NAS8级以内）；污染超标时启用旁路过滤（流量≥系统流量1/3），比例阀每季度拆解清洗，更换10μm滤芯。蓄能器维护需每2年检测皮囊压力，破损时更换同规格皮囊，充氮压力为系统工作压力的0.7倍，确保压力稳定。四、电气控制系统故障电气控制系统是连铸设备的“神经中枢”，程序异常、传感器失真会导致设备失控，影响生产稳定性。需从抗干扰、程序管理、传感器防护等维度优化。（一）PLC程序异常PLC程序异常会导致设备动作逻辑混乱，成因包括：变频器谐波干扰PLC输入模块，引发误动作；运维人员调试时参数设置错误，程序逻辑失准；存储卡长期掉电，程序数据丢失。抗干扰措施需在PLC输入模块前加装浪涌保护器（电压等级220VAC），变频器输出侧加装正弦波滤波器（谐波抑制率≥90%）；程序修改实行双人复核制，关键参数设置权限分级管理，避免误操作。程序恢复需每月备份PLC程序至加密U盘，存储卡故障时优先使用最近备份恢复，恢复后进行空载调试（模拟拉速、液位等工况），验证程序逻辑。（二）传感器信号失真传感器是设备状态的“眼睛”，信号失真会导致控制失准。故障成因包括：高温铸坯热辐射导致温度传感器漂移；辊道振动使位移传感器松动，安装精度下降；信号线缆绝缘层老化破损，引发短路。传感器防护需为温度传感器加装水冷套（出水温度≤50℃），位移传感器采用防松螺母（扭矩≥20N·m）并涂抹螺纹锁固剂；信号线缆穿金属波纹管（防护等级IP65），每半年用兆欧表检测绝缘电阻（≥1MΩ）。校准方法需每周用黑体炉校准温度传感器（误差≤±2℃），每月用标准块校准位移传感器（误差≤±0.05mm），校准数据留存备查。五、故障预防与运维优化建议连铸设备的可靠运行需从“被动维修”转向“主动预防”，结合管理、技术、人员三方面构建闭环运维体系：1.三级巡检机制：岗位工每班目视检查（重点排查泄漏、异响），技术员每周专项检测（振动、温度、压力），工程师每月系统评估（结合故障统计数据优化维护计划），实现故障“早发现、早处置”。2.预知性维护：利用物联网平台采集设备振动、温度、电流等数据，通过LSTM神经网络等算法预测故障趋势，将被动维修转为主动预防，降低非计划停机时间。3.技能培训强化：每季度开展故障模拟演练（如结晶器漏钢应急处置），考核合格后持证上岗；编制《连铸设备故障速查手册》，将典型故障的“现象-原因-处置”形成可视化流程图，提升现场运维效率