小方坯连铸机双运行模式的实现方法与流程

本发明涉及一种利用小方坯连铸机生产普通钢和品种钢的方法，属于连续铸造技术领域。

背景技术：

拉矫机是小方坯连铸机的核心设备，而拉矫液压系统又是拉矫机的核心。常规的拉矫液压系统故障少、系统运行稳定，而且具有拉速快、产量大等优点，在生产普通的钢种方面具有明显的优势。

随着品种钢在小方坯连铸机上的开发，对小方坯连铸机的加工质量提出了新的要求。生产优质品种钢需要拉矫机具有动态轻压下功能，所谓轻压下就是指通过在连铸坯液芯末端附近旋加压力产生一定的压下量来补偿铸坯的凝固收缩量，一方面可以消除或减少铸坯收缩形成的内部空隙，防止晶间富集溶质元素的钢液向铸坯中心横向流动；另一方面，轻压下所产生的挤压作用还可以促进液芯中心富集的溶质元素钢液沿拉坯方向反向流动，使溶质元素在钢液中重新分配，从而使铸坯的凝固更加均匀致密，起到改善中心偏析和减少中心疏松的作用。具有动态轻压下功能的拉矫机的液压系统比较复杂，故障率高且维修困难。拉矫机在轻压状态下由于存在过程控制（凝固末端的准确测定和自动快速进行辊缝调节），其拉速相对较慢。

由于市场需求的变化，有时需要快速生产普通钢种，有时需要生产优质品种钢，为了提高设备利用率，实现企业效益的最大化，设计一种具有生产普通钢和品种钢两种运行模式的小方坯连铸机具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种小方坯连铸机双运行模式的实现方法，以提高设备利用率，实现企业效益的最大化。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种小方坯连铸机双运行模式的实现方法，所述方法在小方坯连铸机每一流中沿浇铸方向依次设置多个密集排布的拉坯机架和一个脱坯机架11，所述拉坯机架和脱坯机架11上均设有上压辊10和下压辊，每个上压辊10均联着对应的液压缸和液压控制系统9，每个拉坯机架的液压控制系统均包括轻压下液压单元25，部分拉坯机架的液压控制系统还设有常规液压单元26，普通模式下，由各常规液压单元26控制对应的拉坯机架参与普通钢的生产；轻压下模式下，由各轻压下液压单元25控制拉坯机架参与品种钢的生产。

上述小方坯连铸机双运行模式的实现方法，所述轻压下液压单元25包括模式选择换向阀20、液控单向阀21、伺服阀22和双液控单向阀23，所述伺服阀22的p口通过液控单向阀21接系统压力油，t口接油箱，a口和b口通过双液控单向阀23分别与对应拉坯机架的拉坯液压缸8的前腔和后腔连接；所述模式选择换向阀20的p口接系统压力油，t口接控制油管，a口和b口控制液控单向阀21和双液控单向阀23的开闭。

上述小方坯连铸机双运行模式的实现方法，所述常规液压单元26包括低压减压阀15、压力选择换向阀16、拉坯上下选择换向阀17和双液压控单向阀19，所述低压减压阀15将系统压力减为低压后送入压力选择换向阀16的p口，所述压力选择换向阀16的t口接高压油管，a口接拉坯上下选择换向阀17的p口，所述拉坯上下选择换向阀17的t口接油箱，a口和b口通过双液压控单向阀19分别与对应拉坯机架的液压缸的前腔和后腔连接。

上述小方坯连铸机双运行模式的实现方法，所述脱坯机架的液压控制系统包括低压溢流阀31、高压溢流阀30、压力选择阀29、脱坯减压阀28和脱坯上下选择换向阀27，所述脱坯减压阀28将系统压力减为高压后送入脱坯上下选择换向阀27的p口和控制油管，所述压力选择阀29的p口接脱坯减压阀28的控制油口，t口接控制油管，压力选择阀29的a口接低压溢流阀31的进油口和高压溢流阀30的出油口，b口接低压溢流阀31的出油口和高压溢流阀30的进油口；所述脱坯上下选择换向阀27的t口接油箱，a口和b口分别与脱坯机架11的液压缸的后腔和前腔连接。

上述小方坯连铸机双运行模式的实现方法，小方坯连铸机每一流均设有一个调压单元7，所述调压单元7包括高压减压阀13和压力表14，所述高压减压阀13将系统压力减为高压后送入常规液压单元26的高压油管，所述压力表14接在高压减压阀13的输出端。

上述小方坯连铸机双运行模式的实现方法，所述低压减压阀15的输出端设有拉坯蓄能器18；所述脱坯减压阀28的输出端设有脱坯蓄能器32。

上述小方坯连铸机双运行模式的实现方法，所述拉坯液压缸8的前腔设有保护溢流阀24。

上述小方坯连铸机双运行模式的实现方法，小方坯连铸机每一流中拉坯机架的数量为六个，液压控制系统中设有常规液压单元的拉坯机架为第一、第二、第四和第六拉坯机架。

上述一种小方坯连铸机双运行模式的实现方法，所述拉坯蓄能器18和脱坯蓄能器32均为皮囊式蓄能器。

本发明在小方坯连铸机的每一流中均设置了具有轻压下液压单元和常规液压单元的拉坯机架液压控制系统，两种液压单元可根据产品的种类进行切换，这样就大大提高了设备利用率，实现了企业效益的最大化。

附图说明

图1是小方坯连铸机液压系统原理方框图；

图2是调压单元的液压原理图；

图3是第一、第二、第四和第六拉坯机架的液压控制系统；

图4是第三、第五拉坯机架的液压控制系统；

图5是拉矫液压缸和脱坯液压缸与拉矫机架的连接图。

图中标记如下：1～6、第一拉坯机架～第六拉坯机架，7、调压单元，8、拉坯液压缸，9、液压控制系统，10、上压辊，11、脱坯机架，12、脱坯液压缸，13、高压减压阀，14、压力表,15、低压减压阀，16、压力选择换向阀,17、拉坯上下选择换向阀，18、拉坯蓄能器，19、双液压控单向阀，20、模式选择换向阀，21、液控单向阀，22、伺服阀，23、双液控单向阀，24、保护溢流阀，25、轻压下液压单元，26、常规液压单元，27、脱坯上下选择换向阀，28、脱坯减压阀，29、压力选择阀，30、高压溢流阀，31、低压溢流阀，32、脱坯蓄能器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种既能方便快速生产普通钢种又能生产高品质钢的连铸机拉矫液压系统，小方坯连铸机每流有六个拉坯机架（即第一拉坯机架1～第六拉坯机架6）和一个脱坯机架11，六个拉坯机架密集排布且均具有轻压下功能（即均设有轻压下液压单元），其中第一、第二、第四和第六拉坯机架的液压控制系统中设有常规液压单元，每一个机架上安装有上压辊和下压辊，上压辊联着液压缸（拉坯机架的上压辊联着拉坯液压缸8，脱坯机架的上压辊联着拉脱坯液压缸12），每个机架的液压缸都有一个对应的液压控制系统9，每一流六个拉坯机架还有一个共用的调压单元7。

当生产普通钢种时，通过普通模式的切换，第一、第二、第四和第六拉坯机架的液压缸活塞杆带着对应的上压辊向上移动，使之处于高位，不参加拉钢生产，只剩下第三、第五拉坯机架的拉坯辊参与生产，当生产品种钢时，切换到轻压下模式，第一拉坯机架～第六拉坯机架的拉坯辊全部参与生产，通过液压系统的伺服阀进行控制，来达到所要求的辊缝尺寸，实现预期的压下量。达到改善小方坯钢钢坯质量的目的。

调压单元和所有液压缸液压控制系统都安装在液压站内，拉坯蓄能器18和脱坯蓄能器32均为皮囊式蓄能器，起蓄能、保压及提高伺服阀响应速度的作用。在图2所示的调压单元中，系统压力为p（10mpa），高压减压阀13把系统压力减为pd(高压6mpa),图3所示的第一、第二、第四和第六拉坯机架的液压控制系统中，低压减压阀15把系统压力p（10mpa）减为低压（3mpa）,对应生产普通钢种和生产高品质钢种。

本发明的工作原理如下：

1.普通模式

参看图3，在第一、第二、第四和第六拉坯机架的液压控制系统中，3dt失电，模式选择换向阀20在右位，液控单向阀21，双液控单向阀23闭锁，轻压下液压单元25就通过双液控单向阀23与拉坯液压缸8断开，1dt失电，２dt得电，压力选择换向阀16在左位，系统处于高压（6mpa）状态，４dt得电，５dt失电，拉坯上下选择换向阀17在右位，第一、第二、第四和第六拉坯机架的液压缸活塞杆带着上压辊10向上移动，使之处于高位。

参看图4，在第三、第五拉坯机架的液压控制系统中，3dt得电，模式选择换向阀20在左位，伺服阀22在电控信号作用下使第三、第五拉坯机架的拉坯液压缸8的活塞杆把上托辊拉起，使第三、第五拉坯机架上的上托辊处于高位，然后3dt失电，模式选择换向阀20在右位，液控单向阀21和双液控单向阀23闭锁，故第三、第五拉坯机架液压伺服系统处于高位自锁状态。

参看图5，7dt得电，压力选择阀29在上位，高压溢流阀30工作，脱坯减压阀28对系统压力（１０mpa）减压后的液压系统压力为高压（6mpa）状态，８dt得电，脱坯上下选择换向阀27在左位，脱坯上辊抬起。这样就做好了送引锭准备。

引锭杆送入拉矫机架内，当引锭杆的引锭头进入第六拉坯机架的上下辊之间时，５dｔ得电，4dt失电，拉坯上下选择换向阀17在左位，第六拉坯机架的拉坯液压缸8压下，随着引锭杆依次进入第四、第二、第一拉坯机架上下辊之间时，第四、第二、第一拉坯机架的拉坯液压缸依次压下，引锭杆被送入结晶器，至此在普通模式下的拉钢准备工作已经就绪。

当开始拉钢时，引锭头拉着钢坯进入脱坯辊的压下区间时9dt得电，8dt失电，脱坯上下选择换向阀27在右位，脱坯辊压下使钢坯和引锭头脱开，同时7dt失电，低压溢流阀31工作，脱坯液压缸处于低压（３mpa）状态。2dt失电，１dt得电，压力选择换向阀16在右位，第一、第二、第四和第六拉坯机架的液压缸也处于低压（３mpa）状态，直到拉钢结束。

2.轻压下模式

在第一、第二、第四和第六拉坯机架的液压控制系统中，4dt失电，5dt也失电，拉坯上下选择换向阀17在中位，双液控单向阀19闭锁，双液压控单向阀19把常规液压单元26与拉坯液压缸8断开，同时3dt得电，模式选择换向阀20在左位，液控单向阀21，双液控单向阀23开锁，轻压下液压单元25与拉坯液压缸8接通，同时第三、第五拉坯机架的液压控制系统中3dt得电，模式选择换向阀20在左位，液控单向阀21及双液控单向阀23开锁，第三、第五拉坯机架的轻压下液压单元25与液压缸接通。

参看图5，在送引锭时，压力选择阀29在上位，高压溢流阀30工作，脱坯减压阀28对系统压力（１０mpa）减压后的液压系统压力为高压（6mpa）状态，８dt得电，9dt失电，脱坯上下选择换向阀27在左位，脱坯上辊抬起。第六、第五、第四、第三、第二、第一拉坯机架的上压辊在对应的伺服阀的作用下依次抬起，当引锭杆的引锭头进入到机架上下辊之间时，相应机架的电信号作用在相应的伺服阀上，使该机架的拉坯液压缸8驱动上压辊压下。这样完成送引锭的操作。

当开始拉钢时，引锭头拉着钢坯进入脱坯辊的压下区间时，9dt得电，8dt失电，脱坯上下选择换向阀27在右位，脱坯机架的上压辊压下使钢坯和引锭头脱开，同时7dt得电，压力选择阀29在下位，低压溢流阀31工作，脱坯液压缸处于低压（３mpa）状态。轻压下模式下，椐据不同钢种对应的辊缝工艺参数，通过电信号对第一拉坯机架～第六拉坯机架液压系统的伺服阀进行控制，来达到所要求的辊缝尺寸，实现预期的压下量。从而达到改善小方坯钢钢坯质量的目的。