板坯结晶器振动技术研发
板坯结晶器振动技术研发
可行性研究报告（提纲）
（一） 项目摘要
第一钢轧总厂板坯连铸机结晶器振动装置是采用齿轮箱带偏心
轮作为振动装置动力源的机械振动，现可将机械振动方式改造成数字伺服电动缸振动方式，从而达到振动台平稳振动、减小维护量的效果，为高速、高效连铸提供必要的条件。
（二） 项目立项的意义和必要性（关键技术及创新点）
数字伺服电动缸非正弦振动采用独特的导向和定位方式，淘汰四
连杆、四偏心和全板簧等较重设备，使结晶器进一步瘦身，能轻松实现结晶器的高频小振幅振动，该系统利用了目前成熟先进的计算机技术和大功率数字交流伺服控制技术，系统完全由计算机软件产生控制结晶器振动的波形曲线（正弦或非正弦的），并按照工艺要求通过对RAM 优化函数各个变量取值，结合拉速精确地控制结晶器上下振动, 使振动波形保持精确的频率、振幅、负滑脱时间、正滑脱时间、及波形偏斜率等，最终得到满足工艺需求的结晶器振动轨迹。
该系统具有以下特点：
1) 提高振动台的平稳性：
四个电动缸布置在振动台的四个角，采用6组缓冲装置缓冲振动
装置的负荷，双层板簧作为振动装置的导向。同步运动实现结晶器振动，可以实现仿弧或直弧振动。由于采用四个缸支撑作为振动装置且同步运动，所以非常平稳。系统直接由电信号控制，光纤信号传输，
响应速度快，控制精度高，由一个运动控制模快同时控制四个缸同步运动，相位差小于0.8°。
2) 减少设备维护量：
机械式的振动系统是靠偏心轮的转动推动连杆，连杆带着振动台
振动，偏心轮每转一圈都有一次冲击，也产生一次使振动台和结晶器偏摆的力，且力传送环节多路径长；
电动非正弦振动系统是由数字伺服电机带动滚珠丝杠转动，再带
动电动缸上下运动，这种运动第一没有间隙，精度高，第二没有冲击，磨损很少。系统全数字化，模块化，安装方便，维护简单，故障率低。
3) 改善铸坯表面质量：
采用非正弦振动，可以在线调整振频、振幅、偏斜率等参数，实现高频、低振幅振动，并改善结晶器的润滑条件，使铸坯振痕变浅，达到改善铸坯表面质量的目的。
4) 提高拉速：
减小了振动偏摆，改善了保护渣润滑效果，使拉速摆脱振动因
素的限制可以适当提高拉速，提高铸机的产量。
5) 节能降耗：
采用数字控制电动式结晶器振动装置的振动伺服电机功率60 kW/流，实际使用功率约8kW/流。
（三） 目前状况
目前第一钢轧总厂板坯连铸机结晶器振动装置采用的是机械振
动，与电动缸振动相比较，机械振动存在使用寿命短，故障率高，不
能实现非正弦振动，影响铸坯质量，易造成漏钢事故。
（四） 项目实施条件
可利用原有的板坯振动框架进行改造：将原有的振动装置上的齿轮箱及负载平衡装置拆除，新安装4组电动缸作为改造后的振动装置的驱动装置，新增6组缓冲装置布置在振动装置左右侧，增加电气控制部分即可实现。改造后对现场的大梁及平台开孔不做更改，振动装置所有水无变动，所有密封件（如：补偿器、结晶器接水面密封圈）续用原件。同时，项目实施不需要特殊的能源，只需要提供380V50Hz,60KW 的电源，提供干燥压缩空气即可，其余均为系统集成。
（五） 项目实施单位围绕本项目实施的相关技术能力及技术水平、科研合
作具体情况
（六） 项目实施内容、总目标和阶段目标
1） 实施内容：
本项目可利用原有的板坯振动框架进行改造：将原有的振动装置
上的齿轮箱及负载平衡装置拆除，新安装4组电动缸作为改造后的振动装置的驱动装置，新增6组缓冲装置布置在振动装置左右侧，增加电气控制部分即可实现。改造后对现场的大梁及平台开孔不做更改，振动装置所有水无变动，所有密封件（如：补偿器、结晶器接水面密封圈）续用原件。
2） 总目标：
1、振动装置故障率大幅降低，维修费用减少约100万/年；
2、拉速在原来的基础上可以提高10%到20%；
3、铸坯表面振痕深度由原来的0.4mm —0.6mm 改善到0.2mm —0.3mm ，铸坯质量改善；
4、改善润滑，减少铜管磨损，提高铜管使用寿命，同时可以减少了粘结漏钢事故损失。
3） 阶段目标：
（七） 项目实施时间进度安排
项目实施进度如下表：
注：绿色填充为非停机时间，红色填充为停机检修时间
（八） 项目资金使用的具体计划方案
（九） 项目经济效益分析
改造后能有效提高铸坯质量，减少设备事故及漏钢次数，大幅降低振动台修复费用等，综合经济效益预测1000万元以上。
（十） 可行性研究结论
经过长期的技术交流和资料查阅，电动伺服振动系统是早已商品化的成熟技术，目前已经成功应用在国内的200多家钢铁企业，且有与我厂现有板坯连铸机断面相同的成功改造应用。运用电动伺服振动技术，不但可实现提高铸坯质量、降低事故等目标，同时还可保证铸机长期稳定可靠运行，是提升企业效益的有力保证，因此，有必要进一步的现场考察论证。