炼钢连铸系统结晶器铜板锥度误差大问题研究
摘要：炼钢连铸作业区结晶器铜板锥度出现问题，后来经过相关人员对结晶器系统的深入研究（包括机械、电气、液压等方面）,发现问题与传感器有关，最后使问题得到了有效的控制。
关键词：结晶器，锥度，传感器
1、结晶器结构与作用简介
炼钢是国家重点项目，所使用的设备都是国际先进水平，其中连铸作业区平台上使用的结晶器是由国际著名公司奥钢联提供的，结晶器顾名思义就是钢水初结晶的地方，钢水从大包到中包经中包塞棒进入结晶器，结晶器随着液压振动台的振动而振动，在水冷的保护下，进行钢水初结晶。这套结晶器的结构与系统程序可以说是世界上先进的，它利用的是液压伺服系统，由PLC控制传感器将命令信号送出，通过电磁阀的得电与失电使四个伺服液压缸工作，进而达到自动调宽的目的。下图为结晶器的基本结构：
图1结晶器结构
2、结晶器窄面铜板锥度出现问题
无论怎么先进的设备，都会有问题出现。这套结晶器也不例外，投产一段时间以后，铜板出现了锥度问题，锥度就是侧面铜板的一个技术参数，与铜板的自动调宽有关，屏幕显示值与铜板实际测量结果的误差不能超过0.3mm，如果出现问题，系统就会报警，导致断浇或者漏钢。
我公司负责连铸作业区的检修工作，今年2月26日3#机4流14#结晶器上线后标定正常，手动测试正常。自动调宽后测试锥度时发现右侧锥度屏幕显示值正常，但实际结晶器铜板的锥度并没有调整。这是该作业区去年八月份投产至今第一次出现这个问题，由于结晶器结构比较复杂，而且涉及机械、电气、液压等三方面，所以一时间没有找到很好的办法来解决问题，后来又陆续出现了此类问题，见表1：
表1锥度出现问题统计表
连铸机编号结晶器编号日期引起锥度变化原因锥度设定值实际
测量值允许误差范围结果
3#机4流13#2010.3.4正常停机后检测,发现锥度变化8mm左侧7.3mm右侧7.6mm0.3mm换结晶器
1#机2#2010.3.19调宽作业时左侧顶部驱动报警没有测量,下机更换换结晶器
2#机11#2010.3.26正常拉钢时,铜板左侧底部VVVF报警10.59mm左侧10.04mm0.3mm大包停止浇注,换结晶器
3#机13#2010.4.5正常拉钢过程中控制系统突然发生9项报警9mm左侧9.4mm右侧8.6mm0.3mm大包停止浇注,换结晶器
3#机4流10#2010.4.7结晶器换包起步后左侧底部液压缸驱动报警11.2mm左侧11.79mm0.3mm大包停止浇注,换结晶器
3#机3流14#2010.6.15结晶器换包起步后铜板左侧底部驱动报警11.3mm左侧8.55mm0.3mm大包停止浇注,换结晶器
根据上面的事例，经过长时间的仔细研究发现，出现锥度变化的现象有两种情况，一种是正常拉钢状态、一种是换中包后，都有可能出现锥度变化的现象。但无论哪一种情况都会引起系统报警，导致大包停止浇注，直接结果就是降低产量。所以必须尽快解决问题。
3、原因分析
经过研究发现正常拉钢停浇以后，对结晶器铜板进行锥度测量，屏幕显示值与实际测量值相差很大，最大跑了1.9mm，超过误差允许范围1.6mm，这台结晶器立刻被换下，下线后对该结晶器进行了多方面测试检查，包括机械、电气、液压等方面。
首先对机械方面进行检查，对所有机械连接部位（可能引起松动的地方）进行检查，下面是其中三个地方：1）是对铜板的上定位块进行检查、2）是对与铜板相连的液压缸的螺栓检查、3）是对固定销轴及螺栓检查。结果显示均无松动现象或间隙存在。
接着用液压千斤顶顶侧面铜板，检测侧面铜板的连接处是否有间隙。两个侧面铜板后面各有两个用以调宽的液压缸支撑，液压缸是实现调宽的重要部分。
测试数据见表2：
表2液压千斤顶顶铜板测量铜板位移量数据
铜板上部左侧（㎜）右侧（㎜）
结晶器调整宽度：1.1米←→压力：50bar调宽后屏幕显示551.1551.1
测量时屏幕显示551.1551.3
铜板位移量0.050.7
压力：100bar调宽后屏幕显示551.1551.1
测量时屏幕显示551.3551.9
铜板位移量0.751.5
结晶器调整宽度：1米→←压力：50bar调宽后屏幕显示501.1501.1
测量时屏幕显示501.1501.3
铜板位移量0.030.68
压力：100bar调宽后屏幕显示501.1501.1
测量时屏幕显示501.2502.1
铜板位移量0.421.68
铜板下部左侧右侧
结晶器调整宽度：1.05米←→压力：50bar调宽后屏幕显示524.9524.9
测量时屏幕显示524.9525.2
铜板位移量0.030.41
压力：100bar调宽后屏幕显示524.9524.9
测量时屏幕显示524.9525.6
铜板位移量0.431.39
结晶器调整宽度：1米→←压力：50bar调宽后屏幕显示500500
测量时屏幕显示500500.2
铜板位移量0.010.41
压力：100bar调宽后屏幕显示500500
测量时屏幕显示500501
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