钢包加盖故障分析及设计改造

　　1　前言

　　为保证浇铸的连续生产,降低钢水的二次氧化和温度损失,防止钢水飞溅,保护操作人员的人身安全,现在的钢包回转台都配有钢包加盖机构,以便对钢水实现保护浇铸和快速连浇,为连续性生产提供条件。

　　我厂1号连铸机钢包加盖机构,在环境温度较低的时候会出现加揭盖动作缓慢甚至停止动作的情况,在生产节奏紧的时候,会影响1号机的连续浇钢能力。查阅图纸和资料,结合现场实际情况,分析原因,发现主要问题在于:在温度低的时候,液压油的黏度上升,管路中的压力损失变大,会出现加盖动作缓慢的问题。当环境温度低于0℃时,会出现液压缸不动作,过载停泵的现象。针对这问题,提出改善措施,改大管路的通径。取消原来的手动备用泵,新增一台电动备用泵。改进后取得满意效果。

　　2　钢包加盖回转机构工作状况分析

　　2. 1　加盖机构的液压原理

　　加盖机构液压站系统压力为12MPa,工作压力为10MPa。系统有2组控制阀组参与控制, 1组阀用于控制包盖升降, 1组用于包盖回转机构,电磁换向阀动作控制加盖升降和回转动作。加盖和揭盖的间隔时间约35 min,根据工艺的需要,每次运动时间要求在0. 5min内完成,系统每年工作320天。其工作原理见图1。

　　2. 2　液压系统分析

　　改造前,炼钢厂1号连铸机大包加盖机构在正常的情况下,加(揭)盖一次用时约30 s,在天气寒冷的时候会出现加揭盖动作缓慢的情况,用时可能需要60~120 s。在生产节奏紧的时候,会影响1号机的连续浇钢能力。特别是在环境温度低于0℃的时候,液压油的黏度上升,管路中的压力损失变大,泵负载加大,电机会产生自保护,自动跳电,停泵,机构不能动作,此时就可能影响生产。

　　在控制机构阀台到执行机构液压缸之间是80 m长的不锈钢管,内径为10 mm。通过拖链软管过渡到回转接头,再通过拖链软管过渡缸上。实际管路走线弯曲较多,压力损失较大。特别是温度较低的时候,油液黏度升高,管路沿程损失系数增大,沿程损失变大,管路末端的执行机构压力不足,不足以驱动包盖回转机构。

　　2. 3　计算

　　1)回转缸工作压力计算

　　回转缸的型号为MG100/5640,即缸为带双活塞的液压缸,中间活塞杆齿条型式,带动齿箱转动。半径为50 mm。

　　查阅原来设计可知:

　　液压缸的负载F=8157 N;液压缸活塞半径r=50mm;液压缸活塞杆的作用面积S=πr2=7854 mm2=0. 007854 m2;则液压缸的最低工作压力pmin=F /S=1038579 Pa≈10MPa。

　　2)管道的压力损失

　　沿程压力损失Δp:f

　　式中:λ为沿程阻力系数;L为沿程长度;d为管道内径;v为流速;ρ为密度。