特厚板坯连铸机弯曲段设计研究.pdf

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1、2013NO．6重型机械·47·设计计算特厚板坯连铸机弯曲段设计研究李新强，宋美娟，刘俊平，周士凯，蒋军，姚赘(中国重型机械研究院股份公司，陕西西安710032)摘要：本文建立了特厚板坯连铸机弯曲段设计模型，利用有限元分析软件COSMOSworks分别计算了正常浇注、坯头通过及更换中间包三种情况下弯曲段框架的强度及变形情况，为弯曲段的设计提供理论依据。关键词：有限元分析；弯曲段；COSMOSWorks中图分类号：Tfv777．1文献标识码：A文章编号：1001—196X(2013)06—0047—05Researchanddesignofbendings

2、ectionforspecialthickslabcasterLIXin—qiang，SONGMei—juan，LIUJun—ping，ZHOUShi—kai。JIANGJun，YAOYun(ChinaNationalHeavyMachineryResearchInstituteCo．，Ltd．，Xi’an710032，China)Abstract：Thispaperfirstlyanalyzedthestructureandloadingconditionofspecialthickslab，andestablishedthedesignmodelof

3、bendingsection，accordinglyaFEMCOSMOSworkssoftwareasthecalculatingtool，simu—latedflamestrengthanddeformationforthreesituationsofnormalcasting，slab—headthrough，andtundishre—placement．Finallycomparisonresultsshowedthatallcalculatingresultsfitdesignrequirements，whichprovideatheoretic

4、albasisforbendingdesign．Keywords：FEManalysis；bendingsection，COSMOSWorks求在弯曲段设计过程中充分考虑各种工况条件，U日IJ舌提高设备的安全系数。弯曲段配置在连铸机结晶器与二冷扇形段之本文通过对特厚板坯弯曲段的设计建模，使间，处于辊列的垂直和弯曲区域，其主要功能是用有限元分析软件COSMOSworks对弯曲段框架支撑引导在结晶器内初步形成的铸坯，进行强制的强度、刚度进行了计算，为优化弯曲段的设喷水冷却，使其坯壳厚度不断加厚，防止引起较计，提高框架的使用寿命和可靠性提供相应的理大的”鼓肚”

5、应变或造成漏钢事故，支承和导向论依据。引锭链，防止引锭链跑偏¨。1特厚板坯弯曲段设计分析同内某钢铁公司新建特厚板坯连铸机，浇注1．1特厚板坯弯曲段的结构特点断面最大为420mm×2700mm，南中国重型机特厚板坯连铸机弯曲段由内外弧框架、铸坯械研究院股份公司冶金装备研究所承建。该铸机导向辊、液压厚度调整装置、保护罩以及相关配厚度规格超过常规中厚板铸机，因此在工艺操作管等组成，主要特点包括：弯曲段在支撑结构上以及设备结构方面与常规铸机略有不同，这就要自动定位；弯曲段通过快速接头与液压和集中润滑系统连接；支撑辊通过旋转接头使轴承和辊子收稿日期：2013—06

6、—03；修订日期：2013—06—27实现内冷；可远程调节弯曲段设计范围内的每个作者简介：李新强(1983一)，男，中国重型机械研究院股份公司工程师。特定厚度。·48·重型机械针对特厚板坯连铸机的相关特点，在进行弯和刚度也影响连铸机的对弧精度，这就要求该框曲段设计建模过程中考虑了以下设计因素：架的刚性必须保持连续。框架刚性突变太大，必(1)采用多点弯曲，坯壳应力低；须调整结构尺寸，否则即使冷态下连铸机对弧准(2)采用中间支撑分节辊，优化了辊径和辊确，但热态下框架产生大变形也会引起支撑导向距，鼓肚现象低；辊错位，从而导致辊缝开口度超差，严重时甚至(3)易于

7、且快速更换部件；导致漏钢事故。(4)装入弯曲段后，自动连接气一水系统；1．2弯曲段框架受力分析(5)刚性设计；(1)鼓肚力。铸坯由于钢水静压力而产生的(6)为了保护安装在弯曲段下方的设备，在鼓肚力作用于辊子上，经轴承座传递到框架立弯曲段与1号扇形段之间安装漏钢保护盖。板匕弯曲段内外弧框架是由钢板焊接而成的结构由钢水静压力引起的第i个辊子处的鼓件，用于支撑导向的辊子。框架主要承受通过支肚力。撑导向辊传递来的钢水静压力而产生的鼓肚力、P=p·H·S·(B，一2S)·10(N)(1)辊子与高温铸坯反复接触引起的热应力、拉坯阻式中，P为钢水比重，取P=7．0g／

8、om’；H为第i力和设备自重等。由于铸机采用密排辊列，辊子个辊子处的钢液高度，m