Resumen Se presenta la estructura del sistema de la máquina de colada continua y se explica el principio del dispositivo de servovibración del molde. En combinación con la situación de producción real, se describen el trabajo estructural y el funcionamiento del sistema de servovibración y los buenos resultados obtenidos. Palabras clave cristalizador; dispositivo de servovibración; máquina de colada continua
1 Introducción
La máquina de colada continua de acero aleado de la planta de acero especial es un proyecto equipado con un horno eléctrico de 50 toneladas. Máquina de colada continua La puesta en funcionamiento puso fin a los 40 años de historia de fundición en molde de la planta de acero especial y permitió realizar una colada continua completa. La capacidad de producción anual diseñada de la máquina de colada continua es de 400.000 toneladas. Las dimensiones de la sección transversal de la losa fundida son 180×220㎜ y 260×300㎜. Los principales tipos de acero son 45#, 40Cr, GCr15 y 20CrMnTi, incluidos. Acero para rodamientos (GCr15). La calidad del tocho de acero para engranajes (20CrMnTi) se ve muy afectada por el equipo de la máquina de colada continua y la vibración del cristalizador no permite grandes errores. El dispositivo de vibración del cristalizador (en lo sucesivo denominado mesa vibratoria) adopta una estructura de cuatro excéntricas. El eje excéntrico se utiliza para convertir el movimiento giratorio en movimiento alternativo hacia arriba y hacia abajo, y el movimiento en forma de arco se realiza a través de la diferencia en. excentricidad. En la aplicación real, a menudo ocurren una serie de fallas como polarización y suspensión de vibraciones, y los costos de mantenimiento son altos. Por lo tanto, para resolver estos factores que restringen la producción, intente utilizar un dispositivo de servovibración hidráulica para reemplazar el método actual de vibración completamente mecánica.
2 Requisitos del proceso y principios del dispositivo de vibración servo del molde
2.1 Principio del proceso
El dispositivo de vibración de colada continua sirve para unir la losa de fundición a la placa de cobre. durante el proceso de solidificación En caso de accidentes por pegado, agrietamiento o fuga, es necesario garantizar el buen progreso del trefilado de la palanquilla. Cuando el cristalizador vibra hacia abajo, o la velocidad de vibración del cristalizador es igual a la velocidad de extracción del tocho, o la velocidad de vibración del cristalizador es mayor que la velocidad de extracción del tocho, durante este período, la carcasa del tocho recién generada puede tener suficiente fuerza para tirar del tocho roto. Las carcasas están conectadas de modo que las carcasas rotas se puedan soldar para reducir las fugas. Además, el molde vibra hacia arriba y hacia abajo, cambiando periódicamente la posición relativa del nivel del líquido y la pared del molde, lo que favorece la penetración de escoria protectora en la pared del molde, cambia las condiciones de lubricación, reduce la resistencia a la fricción y la posibilidad. de adhesión durante el trefilado del tocho y facilita el trefilado del tocho.
2.2 Principales parámetros técnicos del dispositivo de vibración servo hidráulica
1) Presión nominal del sistema 21MP
2) Presión de trabajo del sistema 16MP
3 ) Frecuencia de vibración: 40～360c/min
4) Amplitud: 0～±5mm
5) Curva de vibración: curva sinusoidal o no sinusoidal (la deflexión máxima de no sinusoidal la curva es 30%)
6) Medio de trabajo: aceite hidráulico antidesgaste avanzado 46#
7) Temperatura de trabajo: 0～55°C
2.3 Composición del mecanismo de servo vibración
(1) El dispositivo de vibración hidráulica se compone de dos unidades de vibración, que se dividen en una unidad de vibración de arco interno y una unidad de vibración de arco externo. Cada unidad de vibración es impulsada por un cilindro hidráulico, y el movimiento combinado de las unidades de vibración del arco interno y del arco externo hace que el tubo de cobre del molde alcance un movimiento similar a un arco (como se muestra en la Figura 1 a continuación). Los parámetros de vibración requeridos (frecuencia de vibración, amplitud, curva de vibración) se logran mediante cilindros servohidráulicos y sistemas de control PLC. El componente de potencia original está conectado directamente a la mesa vibratoria mediante un cilindro servohidráulico, guiado por una ballesta, que elimina el impacto de la deformación elástica del sistema en la precisión de la vibración. Al mismo tiempo, no hay desgaste del rodamiento. y el cilindro hidráulico tiene una larga vida útil. Se instala un resorte amortiguador en la unidad de vibración para compensar la gravedad de la parte vibratoria y reducir la carga sobre el cilindro hidráulico.
(2) Debido a los requisitos del entorno de trabajo y la precisión del sistema, el servocilindro utiliza un sello de espacio. El cilindro sellado con espacio elimina la fricción entre el sello del pistón y la pared del cilindro hidráulico, lo que puede causar. reducir eficazmente el sistema hidráulico Lo más importante es que la precisión de la vibración del dispositivo de vibración se ha mejorado enormemente. La mejora de la precisión de la vibración garantiza la calidad de la superficie de la palanquilla de colada continua y reduce la tasa de accidentes de colada continua.
El dispositivo de vibración está ubicado debajo del cristalizador y encima de una sección de la máquina de colada continua, por lo que el ambiente no solo es húmedo sino también elevado, lo que es extremadamente perjudicial para el sistema hidráulico. En vista de la alta presión del sistema y el ambiente húmedo: todas las tuberías duras del sistema están hechas de tubos de acero sin costura de paredes gruesas hechos de 1Cr18Ni9Ti. La tubería del servocilindro y la tubería del sistema están conectadas con un cono de 24° y una junta tórica. sello para tuberías de aceite sujetas a La radiación de alta temperatura de la losa fundida afecta la temperatura de trabajo del medio del sistema hidráulico. Se adopta el método de enfriamiento directo de pulverización tubular para controlar eficazmente la temperatura del medio del sistema hidráulico.
(3) Los parámetros de trabajo de vibración del cristalizador se pueden configurar o ajustar en línea de acuerdo con la situación de producción real, o se pueden configurar con anticipación. Los parámetros teóricos de ajuste son los siguientes:
Amplitud: ±2,5 mm
Frecuencia de vibración: Calculada según la siguiente fórmula:
f=1000*Vc* (100-Ns )/(200*s)
En la fórmula:
f—frecuencia de vibración (veces/min)
Vc—velocidad de dibujo = retroalimentación de la máquina de tensión y nivelación Velocidad de fundición (m/min)
s—amplitud = 2,5 mm
Ns—tasa de deslizamiento negativo = 30 %
La la velocidad de fundición es 0,7 m/ La frecuencia de vibración al mínimo es: 98 veces/min Tasa de deflexión no sinusoidal: 0,3
Selección automática manual: después de seleccionar AUTO en la primera corriente, la frecuencia de vibración de la primera. , la segunda y tercera corriente coincidirán automáticamente con la velocidad de extracción. Después de seleccionar MANUAL Ingrese una frecuencia de vibración fija en el cuadro de entrada. Ajuste del punto central: ingrese manualmente la posición del punto central 0, 0 registra los datos de los sensores de arco interno y externo (A1, B1), ingrese manualmente la posición del punto central 50 para registrar los datos de los sensores de posición del arco interno y externo (A2 , B2), establezca la posición central en {A1+ (A2-A1)/2, B1+(B2-B1)/2}. Selección seno/no sinusoidal: ingrese el valor correspondiente en el cuadro de factor de compensación para lograr la vibración no sinusoidal correspondiente
(4) El gabinete de control consta de 3 controladores MSC 3000, que están conectados a un host computadora respectivamente. Los tres controladores MSC de flujo se comunican mediante conexión directa a través de Ethernet. Los parámetros correspondientes de vibración se pueden monitorear y controlar en la pantalla, incluida la amplitud, la frecuencia configurada manualmente, la posición del punto central, los parámetros PID, los factores de compensación no sinusoidales, la tasa de deslizamiento negativo y otros parámetros.
3 Conclusión
La investigación y aplicación de esta tecnología ha alcanzado técnicamente el nivel de los equipos importados, la tecnología es avanzada y razonable, la eficiencia de producción ha mejorado enormemente y las perspectivas para la promoción y aplicación son amplios. Esta tecnología es madura y confiable, tiene amplias perspectivas de promoción y tiene una buena importancia de referencia para la industria nacional de aceros especiales.
Referencias:
[1] Hou Jingfeng Proceso de fundición continua Manual Machinery Industry Press, 2006
[2] Zhang Liping Sistema de transmisión hidráulica y diseño Publicación de la industria química House Society
[3] Wang Zhanlin Servocontrol hidráulico eléctrico moderno Beijing Aerospace Press
Sobre el autor:
Cheng Jiadong (1982-) Lugar de nacimiento: Linyi, Shandong, 2007 Se incorporó a la fuerza laboral en julio