為了在不停止生產(chǎn)的狀態(tài)下 ，連鑄機在同一個(gè)澆次的連續澆鑄過(guò)程中 ，能夠適應生成多種寬度規格鑄坯的要求 ，需在澆 鋼 過(guò) 程 中 調 整連鑄結晶器窄邊銅板的開(kāi)口尺寸及錐度 ，即需要 結晶器在線(xiàn)熱調寬 、調錐 。

實(shí)現結晶器在線(xiàn)遠程熱調寬 、調錐功能 ，可快速切換斷面 ，連續澆鑄出不同寬度尺寸的鑄坯 ，提高連鑄機的連澆爐數 ，節省 停 機 時(shí) 間 及 二次開(kāi)澆的原材料損耗 ，提高 生 產(chǎn) 效 率；可 減 少 鑄 坯 切 頭 切 尾 的 損失 ，提高金屬收得率 ；保 證 鑄 坯 的 規格與質(zhì)量 ，提高直接熱裝軋制ＤＨＣＲ ，使煉鋼熱軋工序的銜接更加通暢 ；也可更好滿(mǎn)足多品種 、多規格 、小批量的生產(chǎn)訂單合同的要求 ，從而取得更大的經(jīng)濟效益 。板坯連鑄機結晶器調寬裝置的主要形式有：手動(dòng)機械調寬 、電動(dòng)機械調寬 、液壓調寬 。

手動(dòng)機械調寬形式已經(jīng)落后 ，無(wú)法進(jìn)行遠程調寬操作 ，更不具備在線(xiàn)熱調寬功能 ，同時(shí)存在調寬后機械機構鎖不住， 生產(chǎn)中出現結晶器嚴重跑錐問(wèn)題 ，不僅影響鑄坯規格與質(zhì)量 ，同時(shí)也 容易引發(fā)生產(chǎn)漏鋼事故 ，對生產(chǎn)的直接與間接影響很大 。

目前板坯連鑄結晶器在線(xiàn)熱調寬形式較常用的是電動(dòng)機械 調 寬 與 液 壓 調 寬 ，且 基 本 為 引 進(jìn) 技 術(shù) 。電動(dòng)機械調寬形式的驅動(dòng)電機很占用空間 ，傳動(dòng)設備也比較復雜 ，不好布置 。 雖設備剛性強 ，但停止精度不如液壓 缸 的 好 ，需 消 除 絲 桿 與 螺 母 間 的 間 隙 。且結構零件多 ，維修量大 ，維修性差 。

液壓調寬形式雖調節精度較高 ，但剛性較差 ，設備維修技術(shù)要求高 ；同時(shí)需要配套獨立的液壓系統 ，對液壓油清潔度要求很高 ，一旦清潔度達不到 ，或出現漏油現象 ，就會(huì )影響控制精度 ；同時(shí)投資費用也較大 。 因而自主開(kāi)發(fā)了 “板坯連鑄結晶器電動(dòng)缸在線(xiàn)熱調寬技術(shù) ”，并于 ２０１１ 年 １１月將此技術(shù)應用到某鋼廠(chǎng)板坯連鑄機結晶器上 。

１　 結晶器在線(xiàn)熱調寬改造方案及內容

該鋼廠(chǎng) 共 有 ２ 臺 ２ 機 ２ 流 ２３０×１?。叮担?板 坯 連鑄機 ，結晶器調寬裝置為手動(dòng)機械調寬形式 ， ２ 號機３ 流改造為電動(dòng)缸調寬形式。

１．１　 改造方案

取消原有手動(dòng)機械調寬裝置 ，增加電動(dòng)缸調寬裝置 ，每臺結晶器共安裝 ４ 臺數控伺服電動(dòng)缸 ，每個(gè)窄邊各安裝

２ 臺 。 改造前結晶器手動(dòng)機械調寬裝置見(jiàn)圖 １ ，改造后結晶器電動(dòng)缸調寬裝置見(jiàn)圖２ 。

在電氣室和主控室增加一套電氣控制設備，并安裝配套的控制軟件和操作畫(huà)面 。 同時(shí)改造結晶器寬邊夾緊和張開(kāi)裝置 ，增加液壓控制閥臺 ，使結晶器寬邊夾緊和張開(kāi)裝置具有與調寬 、調錐相配套的“軟夾緊 ”功能 。改造后實(shí)現結晶器在線(xiàn)遠程熱調寬、調錐功能 。

１．２　 改造內容

１ ）機械設備部分：手動(dòng)機械調寬裝置改為電動(dòng)缸調寬裝置 ，相應對結晶器窄邊插入件 、結晶器窄邊導向裝置等進(jìn)行改造 ；

２ ）調 寬 電 氣 控 制 系 統 ：增 加 工 控 機 、 ＰＬＣ、驅動(dòng)器 、現場(chǎng) 操 作 箱 等 電 控 設 備 及 配 套 控 制 軟 件 和畫(huà)面 ；

３ ）寬邊夾緊和張開(kāi)系統：改造寬邊夾緊和張開(kāi)裝置 、增加液壓控制閥臺及配管等 。

２　 結晶器電動(dòng)缸在線(xiàn)熱調寬

技術(shù) 系統組成結晶器電動(dòng)缸在線(xiàn) 熱 調 寬 系 統由

３ 部分組成：

電動(dòng)缸調寬裝置 、電動(dòng)缸電氣控制系統 、結晶器寬邊夾緊和張開(kāi)系統 。電動(dòng)缸調寬裝置 ：每臺結晶器共安裝４ 臺數控伺服電動(dòng)缸 ，每個(gè) 窄 邊 各 安 裝 ２ 臺 ，每 臺 電 動(dòng) 缸 可實(shí)現單 獨 控 制 。 每 臺 數 控 伺 服 電 動(dòng) 缸 包 括 ：數 字式伺服電機 、減速 裝 置 、絲 桿 、連 接 接 手 （與 結 晶 器窄邊把持板連 接 ）等 。 電 動(dòng) 缸 結 構 見(jiàn) 圖 ３ 。 ４ 臺 電動(dòng)缸全部安裝在 結 晶 器 上 ，結 構 緊 湊 ，可 以 和 結 晶器整體吊離 。

調寬電氣控制系統 ：連鑄機每流安裝１ 套獨立的調寬 、調錐電氣控制系統 ，包括工控機 、ＰＬＣ 、驅動(dòng)器 、現場(chǎng)操作箱等電控設備及配套控制軟件和畫(huà)面 。

寬邊夾緊和張開(kāi)系統 ：包括寬邊夾緊和張開(kāi)裝置（由上部 活 塞 軸 、上 部 缸 體 、下 部 活 塞 軸 、下 部 缸體 、碟形彈簧等組成 ）、液壓控制閥臺及配管等。 每臺結晶器有４ 個(gè)寬邊夾緊和張開(kāi)裝置 ，上 部 安裝２個(gè) ，下部安裝 ２ 個(gè) ，缸 體 安裝在外 弧 側 （固定側 ），通過(guò)活塞軸與內 弧 側 （活 動(dòng) 側 ）銅 板 連 接；１ 個(gè) 液 壓 控制閥臺 。

３ 　 結晶器電動(dòng)缸調寬裝置的工作原理及 主要技術(shù) 指標

３．１　 工作原理

電動(dòng)缸 調 寬 裝 置 由 數 字 式 伺 服 電 機 、減 速 裝置 、絲 杠 和 接 手 組 成 。 每 臺 結 晶 器 窄 邊 各 安 裝 ２個(gè)數控伺 服 電 動(dòng) 缸 ，由 計 算 機 軟 件 控 制 ４ 個(gè) 數 字伺服電動(dòng)缸 。 數字 式 交 流 伺 服 電 機 采 用 全 數 字 控制 ，數字脈沖的個(gè) 數 控 制 伺 服 電 機 的 旋 轉 角 度 ，通過(guò)絲桿轉 變 為 直 線(xiàn) 位 移 ，通 過(guò) 控 制 電 機 的 正 反 轉實(shí)現 絲 桿 的 推 拉 動(dòng) 作 ，由 此 帶 動(dòng) 負 載 （結 晶 器 窄邊 ）的 水 平 移 動(dòng) 。 窄 邊 每 個(gè) 電 動(dòng) 缸 都 可 以 單 獨 動(dòng)作 ，按照設 定 的 調 寬 速 度 和 計 算 機 軟 件 計 算 的 位置來(lái)驅動(dòng) 窄 邊 銅 板 到 指 定 的 位 置 ，達 到 精 確 的 調寬 、調錐操作 。

３．２　 主要技術(shù)指標

鑄坯寬度 ： ９５０～１?。叮担埃恚?；

調寬范圍 ： ９４０～１?。罚保埃恚?；

電動(dòng)缸最大行程 ：

３８５ｍｍ ；

數字伺服電機精度 ： １?。埃矗浮。担罚?個(gè)脈沖 ／轉；

控制定位精度 ：

±０．０１ｍｍ ；

響應時(shí)間 ：

５００ μ ｓ ；

冷調寬速度 ：

Ｖ ｍａｘ ＝ ０～２００ｍｍ ／ ｍｉｎ ；

熱調寬速度 ：

Ｖ ｍａｘ ＝ ０～５０ｍｍ ／ ｍｉｎ ；

調節精度 ：澆鑄前后單側錐度變化誤差控制在０．２ｍｍ以?xún)?；

結晶器上、 下 口 寬 度 尺 寸 誤 差 控 制 在 ０．３ｍｍ以?xún)?。

4、結晶器電動(dòng)缸在線(xiàn)熱調寬系統優(yōu)點(diǎn)電 動(dòng) 缸 調 寬 裝 置 結 構 簡(jiǎn) 單，控 制 精 度 高（１?。埃矗浮。担罚?個(gè)脈沖 ／轉），控制定位精度達 ±０．０１ｍｍ ，響應速度非?？?（ ５００ μ ｓ ），無(wú)軸向間隙 ，不需要液壓油管 ，安裝方便 ，抗高溫 、抗振動(dòng) ，適應冶金工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境 。

４ 個(gè)數字 伺 服 電 動(dòng) 缸 的 數 字 信 號 匯 總 到 ＰＬＣ控制單元 ，由交流伺服控制單元集中實(shí)現自動(dòng)控制 ，控制單元性能優(yōu)良 ，控制精度高 。

電動(dòng)缸采用位置傳感器 ，能夠準確反饋任意時(shí)刻的實(shí)際位移 ，能夠記住 初始位置 。 不存在液壓式中傳感器的漂移問(wèn)題 ，同時(shí)電動(dòng)缸帶抱閘鎖定功能 ，能夠鎖死無(wú)偏移 。

能清晰的在畫(huà)面上顯示結晶器上下口尺寸的實(shí)際值和計算值及標準值 、結晶器錐度 、操作模式選擇（ 自動(dòng) 、 半自動(dòng) ） 等 。

在線(xiàn)跟蹤結晶器錐度的變化 ，可以根據鑄坯情況設定錐度 ，隨時(shí)調整參 數 ，設置理論值 ，對上下口尺寸及錐度進(jìn)行修正 。

寬度 、錐度參數數字化存儲和調用 ，便于用戶(hù)掌握鑄坯外形尺寸與結晶器寬度 、錐度參數之間的定量關(guān)系 。