板坯去毛刺机浅析
转炉一区板坯去毛刺优化实践
2019年第5期转炉炼钢厂一区1、2号板坯连铸机，为1机1流直弧型板坯连铸机（连续弯曲连续矫直），单机生产能力150万吨／年，浇注断面为220mm ×（1000～1850）mm ，浇铸钢种包含碳素结构钢、优碳钢、低合金结构钢、压力容器钢、汽车大梁钢、船板钢、耐侯钢、家电用钢、汽车用钢等。
铸坯经火焰切割后必须去除其头部和尾部的熔渣，然后才送达下一道工序。
切割后铸坯的熔渣和毛刺去除不干净，影响轧制质量，因此，提升铸坯去毛刺效果就显得十分必要。
分析与讨论一区1、2号板坯连铸机出坯设计使用回转台移送铸坯，即铸坯完成切割后，经出坯回转台旋转90°，再送至出坯跨完成去毛刺及喷号工作。
铸坯送离回转台后，出坯回转台保持40s 后回位，重复下一块铸坯的运送流程。
去毛刺机主体结构包括去毛刺辊、液压升降油缸、光电管检测装置和本体防护装置。
去毛刺机去毛刺辊身长1960mm ，辊道设计速度为0～30m/min ，冷却方式为内置冷却，适用板坯表面温度为500℃～900℃，在移动过程中铲除铸坯头尾毛刺。
一区1号、2号板坯连铸机生产钢种及断面较多，对应铸坯定尺长度、铸坯表面温度存在较大差异，铸坯去毛刺效果依赖其本身毛刺辊刀片的整体完整程度，因辊刀片在使用过程中难免出现刀片刀口钝化、开裂、甚至折断等情况，所以铸坯去毛刺效果难以稳定持久保障，具体表现为铸坯头部粘附毛刺条、或熔渣去除不干净等情况，同时毛刺辊寿命也比较短，仅2～3个月就必须做更换计划。
工艺优化与改进（一）毛刺辊电机转向原设计坯头去毛刺操作，是毛刺辊正向旋转，刀片行进方向和出坯方向趋于一致，刀片旋转切割熔渣。
其间，由于铸坯和毛刺辊二者方向一致，所以刀片行进遭遇到阻力较小。
此时，如果本身毛刺辊钝化及受损严重的话，切割出的熔渣毛刺条会比较宽大，并且极易粘附在切割断转炉一区板坯去毛刺优化实践王利星，韦耀环，张德俊，程建军，陈秋宇（转炉炼钢厂）工作实践282019年第5期面，去毛刺效果不佳。
去毛刺机刀片的有限元分析
去毛刺机刀片的有限元分析王会刚（唐山学院河北省智能装备数字化设计及过程仿真重点实验室，河北唐山063000）0引言去毛刺机是板坯连铸工艺中的重要组成部分，提高去毛刺效率是保障铸坯合格率和板卷质量的必要手段之一[1]，去毛刺刀片更是保证去毛刺质量和效率的关键所在[2]。
本文主要利用数值模拟方法，对去毛刺刀片与板坯接触面积、刀具角度、刀片材料等进行全面分析，分析结果对降低刀片损耗、提高刀片寿命有重要的指导作用。
1去毛刺机及其刀片常见的去毛刺机有刮刀移动式去毛刺机，铸坯移动式去毛刺机和离心锤刀式去毛刺机[3]。
本文的分析基于离心锤刀式去毛刺机，如图1所示。
离心锤刀式去毛刺机工作时，电动机通过万向联轴器带动去毛刺机的辊轴高速旋转，锤刀刀片在离心力的作用下高速转动并与轴线垂直，板坯进入遮住光栅，旋转的锤刀上升与板坯接触，此时板坯切口处的毛刺就在高速旋转的锤刀刀片打击下被切除。
该种去毛刺机常用的刀具旋转时速度可达到900r/min [4]，刀具上各质点都具有很大的向心加速度，因此刀具受到较大离心惯性力的作用。
将锤刀刀片的尾部简化为方形，并不会造成较大的误差。
在刀具离心惯性力计算中，首先假设刀具的质量是均匀的，且刀具下端的外圆和内孔的圆心是重合的，把刀具的整个质量向质心简化。
根据质心求解公式和对称性，得：y =0；z =S y ∑2i =1A i=A 1z 1+A 2z 2A 1+A 2=A 1z 1+Sy 2A 1+A 2；A 1=60×110=6600mm 2；A 2=π×302÷2=1413.7mm 2；d A 2=y d z ；Sy 2=A ∫z d A 2=-2-300∫z （900-z 2）0.5d z =-18000mm 2；z =(40×60×80-18000)/(68×80+1413.7)=28.00mm 。
式中：S ji 为i 部分对j 轴的静距；A i 为i 部分的面积；y i i 部分形心的y 坐标；z i 为i 部分形心的z 坐标；y 为质心y 坐标；z 为质心z 坐标。
板坯去毛刺机的故障分析与处理
检测开关等组成。去毛刺机安装 在出坯辊道中， 与板 坯 的输送 方 向成 ８ 。 。去 毛刺 机 自上线使 ７角
用 １年 后 ， 障 开始 多 起来 ， 故 经常 去 不 了 毛刺 ， 去 毛刺 率仅 为 ７ ％左右 ， ５ 这样 坯 子必 须 下 线进 行人 工 去毛刺 ， 满足不 了高节 奏 的生产 工艺要 求 。
矿
母Ｂ Ｌ
图 １ 去 毛刺 机 的切 割 程 序 图
第 ５期
２ 去毛 刺机存在 的故障 ２ ｊ 去 毛刺机气 动 系统 ．
李正勇等： 板坯去毛刺机的故障分析与处理
・ １・ ４
梁 上安 装 了 ３ ４个 柱塞 气 缸 （ 称 柱塞 ） 简 ，每 个 拄 塞都是 一个 双作用 气缸 ，每 个柱塞上 安装一 个 刀 片 ，由柱 塞控制 刀片 的升降 。刀片升 降气动 系 统 主要 由两个 基本 回路组 成 ，控 制 回路 与柱塞升
・
第 ｌ ４卷第 ５期 ４ 。 ２０ ０ ０ ８年 １ ’ ０月
宽 厚 板
Ｗｌ ＤＥ ＡＮＤ ＥＡＶＹ ＡＴＥ Ｈ ＰＬ
Ｖｏ ．１ １ ４．Ｎｏ． ５
Ｏｃｏ ｅ ２ ０ ｔｂ ｒ ０８
板 坯 去 毛 刺 机 的 故 障 分 析 与 处 理
李 正勇 张 禹群
（ 京 钢 铁 股 份 有 限公 司 ） 南
去 毛刺 机是板 坯连铸 机铸 坯切 割后 的用于 去
除钢 坯气 割边缘残 留毛刺 的专 用设 备 。南 钢 中厚 板卷 厂 １连 铸 去 毛刺 机 是 机 械式 Ｋ１６ ＃ ２７型 去 毛 刺机 ， 由机 架 、 毛刺机 柱塞横 梁 、 动设 备 、 冷 去 气 水 却 系统 、 毛刺废物 接收设 备 、 电气 系统 设备 及位 置
板坯去毛刺机浅析
板坯去毛刺机浅析张猛（炼钢作业区连铸甲班钳工）【摘要】本文介绍了连铸板坯毛刺的形成及去毛刺机的工作原理，分析了板坯去毛刺机在工作中存在的机械故障。
【关键词】去毛刺机机械故障前言现代化的大型板坯连铸设备一般均采用火焰切割机将铸坯切割的方式定尺分段，以满足轧制工艺要求。
切割过程中产生的氧化渣在随融熔钢液流动时往往会漫延至切割缝下沿两侧，并附着在铸坯下表面形成毛刺。
这种毛刺中含有较多的氧化渣成分，硬而疏松，表面粗糙不平，其中还可能包容硬度极高的颗粒。
在随后的输出及进入下一道工序时，这种毛刺不仪可能对辊道、轧辊等设备造成诸如撞击、辊面划伤、辊身裂纹等伤害，而且由于氧化渣会夹杂在热轧钢板的首尾部而影响轧材的质量，降低成材率。
因此，毛刺必须在铸坯火焰切割以后马上去除，完成这一工序的设备称为去毛刺机。
1.去毛刺机的工作原理常见去毛刺机有三种机型：刀具移动的刮刀式去毛刺机、铸坯移动的刮刀式去毛刺机和锤刀试去毛刺机。
现场使用的去毛刺机为NUMTEC锤刀试去毛刺机，这种机型结构简单，占用空间少。
它是利用高速旋转的一组尖角锤刀，通过光电开关对铸坯位置的准确判断，先进行高速旋转将锤刀通过离心力甩开，待铸坯切口下边将要通过时，高速旋转的去毛刺辊向上抬起，锤刀敲击掉毛刺后去毛刺辊下降到低位，停止旋转，当去除铸坯另一端毛刺时，反方向旋转重复此动作。
锤刀式去毛刺机主要由去毛刺辊、锤刀、升降装置、驱动装置四部分组成。
图1 去毛刺机工作原理图2 去毛刺机设备简图1.支座2.提升液压缸3.传动轴4.锤刀5.电机2.去毛刺机的常见问题及机械故障2.1去毛刺不净或去毛刺过多影响去毛刺效果的主要因素有锤刀的磨损、铸坯的钢种变换。
如遇去毛刺机打不净时应检查去毛刺机参数设置是否正常和传动系统各部位的运行情况。
检查锤刀的切削边磨损情况。
一旦锤刀的磨损量超过3 mm 或者在线使用12个月以上，必须更换锤刀。
轴杆和间隔套应随锤子一起更换以保证去毛刺精度。
浅谈板坯去毛刺机工作原理
浅谈板坯去毛刺机工作原理一、概述现代化的大型板坯连铸设备一般均采用火焰切割机将铸坯切割的方式定尺分段，以满足軋制工艺要求。
切割过程中产生的氧化渣在随融熔钢液流动时往往会漫延至切割缝下沿两侧，并附着在铸坯下表面形成毛刺。
这种毛刺中含有较多的氧化渣成分，硬而疏松，表面粗糙不平，其中还可能包容硬度极高的颗粒。
在随后的输出及进入下一道工序时，这种毛刺不仅可能对辊道、轧辊等设备造成诸如撞击、辊面划伤、辊身裂纹等伤害，而且由于氧化渣会夹杂在热轧钢板的首尾部而影响轧材的质量，降低成材率。
因此，去毛刺效果的好坏直接影响铸坯的表面质量二、去毛刺机的技术参数及工作原理2.1去毛刺机技术参数驱动轴的旋转速度：～900 U/min （可调）马达功率：45 kW去毛刺宽度：2408 mm去毛刺转子的光圈外径：485 mm液压提升缸的垂直行程：总行程100 mm（受调节螺栓的限制）去毛刺时间：不需停止板坯运动即可进行在线去毛刺。
在板坯运输到存放堆场的期间进行去毛刺。
板坯底缘偏差：离辊道中心线的公差范围为+/-3 mm2.2去毛刺机工作原理鄂钢炼钢厂板坯现场使用的去毛刺机为NUMTEC锤刀式去毛刺机，这种机型结构简单，占用空间少。
它是利用高速旋转的一组尖角锤刀，通过2对射激光检测开关对铸坯位置的准确判断。
当铸坯头部前进到第1光对射激光检测开关时，去毛机辊开始高速正向启动，高速旋转将锤刀通过离心力甩开，当铸坯头部前进到第2光对射激光检测开关时后，按照设定头部位置计算，此时钢坯头部切口应该刚好到达去毛刺辊上端时，去毛刺辊开始高速旋转向上抬起，抬起到位后（限位检测）延时1秒开始下降，下降到位后（限位检测）停止旋转，此过程完成钢坯的头部去毛刺过程。
当铸坯尾部前进到第1光对射激光检测开关时，去毛机辊开始高速反向启动，高速旋转将锤刀通过离心力甩开，当铸坯尾部前进到第2光对射激光检测开关时后，按照尾部设定位置计算，此时钢坯尾部切口应该刚好到达去毛刺辊上端时，去毛刺辊开始高速旋转向上抬起，抬起到位后（限位检测）延时1秒开始下降，下降到位后（限位检测）停止旋转，此过程完成钢坯的尾部去毛刺过程。
浅谈对中厚板坯去毛刺机的控制
系统 概 述
本体 、 支架等 组成 。 现场 安装 时 ， 先 将支架 分别焊 接在 混凝土基 础 中预先埋 设 的
去 毛刺设 备布置 在二次 火焰切 割机之 后的两 组去 毛刺辊道 中 间， 其用途 是
钢 板上 ， 再用 紧 固件 把斜 溜槽安 装在支 架焊上 。 毛 刺收集箱 主 要用于 收集毛刺 。 光 电开关 装配包括 ｌ ＃、 ２ ＃光 电开关 ， 其作 用是检 测铸 坯在辊道 上 的位置 ， 并控 制辊道 和去 毛刺设 备 产生相 应 的动作 。 该装置 由支架 、 光 电开 关以及 一些 紧固件 组 成 ， 分别 安装 在去 毛刺 辊道 的 传动 侧和 非 传动侧 。 润滑 配管主 要 由分 配器 、 接管 ， 各种 管接头 等组成 。 其 作用是实 现对去 毛刺
轧辊 造成 较大 伤害 ， 如 辊面 龟裂 、 剥落、 表面 划伤 等 ， 而且 还会 对最 终轧 材的 轧 制质 量带 来不 良影 响 ， 降低 轧钢 成材 率 。 因此 ， 在 线将 毛刺 去 除是十 分必 要 的。 ＝， 设备 的 工作原 理 与结构 特 征
２ ． １设 备的 工作 原理
科 学论 坛
Ｃ ｈｉ ｎａ ｓ ｃｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
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浅 谈 对 中 厚板 坯 去 毛刺 机 的 控 制
王 峰 ・ 郑庚 然
（ Ｉ ． 唐 山钢 铁集 团 自动化 公 司 ； ２ ． 唐 山三 友化工 工 程设 计有 限 公司 ）
交 流传 动 ， 由Ｐ Ｌ ｃ 与 变频器 进行 开 关量控 制 ， 可达 到 操作 、 维护 简 单方便 。 本单 机 的Ｐ Ｌ Ｃ 控制 系统 采用 ｓ ７ —３ ｏ ０ 系列 可编 程控 制器 组 成 。 Ｐ Ｌ Ｃ 完成 的主 要
旋转锤式连铸坯去毛刺机控制分析与改进
• 9 •唐钢不锈钢公司的三座板坯连铸机共配置了进口Numtec公司及国产南瑞公司生产的两台旋转锤式去毛刺机，由于工艺、现场环境及设备本身原因，两台去毛刺机存在故障率高和国产去毛刺机不能投入使用的问题。
在对去毛刺机控制机理及程序进行分析的基础上通过采取增加精度检测功能、对控制程序进行改进、制定设备精度标准等措施，实现了两台去毛刺机长周期、稳定运行，满足了不同钢种去毛刺的质量要求。
1 生产及设备现状唐钢不锈钢公司最初安装了一台进口的Numtec旋转锤式去毛刺机，随着马口铁等品种钢坯的生产并逐步加大去毛刺力度后，毛刺机故障率越来越高，经多次寻求外方技术支持也没有得到彻底解决。
后来，在1、2号连铸机公共辊道上增上了一台国产南瑞公司生产的去毛刺机，经过1年多的调试逐渐暴露出安装位置不合理、毛刺去不净等问题，始终不能正常投入使用。
两台去毛刺机工作原理相同，主要包括：去毛刺主轴及304个飞锤、驱动飞锤升降的两侧液压缸、驱动主轴旋转的变频电机、检测铸坯的两个光电开关、油缸升降限位等，均采用西门子S7-300PLC控制系统，配套液压阀台。
两台去毛刺机控制系统之间没有通讯。
2 控制机理分析以连铸机头部去毛刺为例进行说明，如图1、2所示。
当铸坯头部到达1号光电时，PLC驱动去毛刺辊开始正转，铸坯头部到达2号光电时，按照铸坯经过1、2号关电的时间差和现场距离计算出铸坯当时的运行速度，依此速度为基准并考虑去毛刺辊的上升速度，提前计算出去毛刺辊上升的准确时刻，最终保证去毛刺辊上的锤刀打击在铸坯头部150毫米的区域内，完成头部去毛刺后，去毛刺辊落下。
铸坯尾部去毛刺的机理与头部相同。
去毛刺辊铸坯光电1铸坯运行方向运输辊道上表面光电2图1 铸坯头部到达1号光电示意图铸坯运行方向光电1光电2运输辊道上表面铸坯去毛刺辊图2 铸坯头部去毛刺示意图以连铸机头部去毛刺为例进行说明，如图1、图2所示，当铸坯头部到达1号光电，PLC驱动变频器毛刺辊正转，铸坯头部到达2号光电时，按照铸坯到达1、2号关电的时间和现场距离，计算出铸坯运行速度，PLC按照铸坯继续匀速前进，根据去毛刺辊上升速度，提前计算出去毛刺辊上升的时刻，最终达到去毛刺上锤刀打击头部150毫米内区域，去毛刺后毛刺辊落下；尾部去毛刺与头部同理。
连铸板坯去毛刺机的使用及优化
18囱魁科技2020年•第10期直藩扳毘工壬删肌前随田Utt化◊马钢股份公司第四钢轧总厂徐伟■本文介绍了锯齿型去毛刺机的工艺特点，基本机构和工作原理，以及使用过程中的优化情况。
铸机生产过程中，成型后定尺切割时由于割缝处切割氧的吹扫，大量氧化铁和金属夹杂物流动至板坯割缝底部的两侧，冷却成型后运输时被辐道压实成为块状钢渣。
这些毛刺的硬度往往比较大，如果不能及时有效地去除，在后续的轧制工艺中极有可能会形成钢板的表面缺陷，造成质量事故。
降低公司效益，影响品牌打造。
因此，去毛刺机的去毛刺效率成为影响板坯表面质量的重要因素，如何快速，完全的将板坯的毛刺去除，保证铸坯表面质量是连铸工艺中一直在研究的课题。
马钢四钢轧3#连铸生产线通过技术改造，上线了辽宁某公司设计制造的锯齿形毛刺机，相比之前使用的锤刀式毛刺机和圆盘刮刀式毛刺机，该毛刺机设计简单，不需要频繁补充锤刀，维护成本低，同时刀座设计合理，不会因工况条件影响导致活塞杆无法弹起造成缺齿，出现不能完全去除条状毛刺的情况。
1去毛刺机的基本结构锯齿形板坯去毛刺机由主机、液压系统、电气控制系统、細系统和毛刺濟軽等组成。
图1锯齿形去毛刺机结构图活动机体采用箱式结构，整体密闭，水冷却，通过连杆与液压马达连接，在液压马达驱动下，带动锯齿形刮刀在横梁箱体内横向往复运动，为锯齿形刮刀提供横向锯切力。
两侧箱体底部有提升油缸，主机瓦座上有翻转油缸，由活塞油缸传动齿条带动横梁箱体旋转90。
，起到清除残留在刮刀上毛刺和氧化皮的作用。
电气控制系统主要包括PLC可编程控制柜、远程操作HMI、本地操作箱、终端接线箱、去毛刺设备位置检测接近开关及板坯运动位置检测光电开关等，其作用是完成对毛刺机的手动和自动运行控制。
冷却系统主要包括各种冷却水配管、阀、接头等，冷却方式为内循环开路水冷却，其功能是为整机进行冷却。
毛刺收集装置利用原有毛刺收集斗，其作用是去除的毛刺通过收集斗收集后，由吊车将收集斗吊离排渣沟对去除的毛刺进行集中处理。
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板坯去毛刺机浅析
张猛
（炼钢作业区连铸甲班钳工）
【摘要】本文介绍了连铸板坯毛刺的形成及去毛刺机的工作原理，分析了板坯去毛刺机在工作中存在的机械故障。
【关键词】去毛刺机机械故障
前言
现代化的大型板坯连铸设备一般均采用火焰切割机将铸坯切割的方式定尺分段，以满足轧制工艺要求。
切割过程中产生的氧化渣在随融熔钢液流动时往往会漫延至切割缝下沿两侧，并附着在铸坯下表面形成毛刺。
这种毛刺中含有较多的氧化渣成分，硬而疏松，表面粗糙不平，其中还可能包容硬度极高的颗粒。
在随后的输出及进入下一道工序时，这种毛刺不仪可能对辊道、轧辊等设备造成诸如撞击、辊面划伤、辊身裂纹等伤害，而且由于氧化渣会夹杂在热轧钢板的首尾部而影响轧材的质量，降低成材率。
因此，毛刺必须在铸坯火焰切割以后马上去除，完成这一工序的设备称为去毛刺机。
1.去毛刺机的工作原理
常见去毛刺机有三种机型：刀具移动的刮刀式去毛刺机、铸坯移动的刮刀式去毛刺机和锤刀试去毛刺机。
现场使用的去毛刺机为NUMTEC锤刀试去毛刺机，这种机型结构简单，占用空间少。
它是利用高速旋转的一组尖角锤刀，通过光电开关对铸坯位置的准确判断，先进行高速旋转将锤刀通过离心力甩开，待铸坯切口下边将要通过时，高速旋转的去毛刺辊向上抬起，锤刀敲击掉毛刺后去毛刺辊下降到低位，停止旋转，当去除铸坯另一端毛刺时，反方向旋转重复此动作。
锤刀式去毛刺机主要由去毛刺辊、锤刀、升降装置、驱动装置四部分组成。
图1 去毛刺机工作原理
图2 去毛刺机设备简图
1.支座
2.提升液压缸
3.传动轴
4.锤刀
5.电机
2.去毛刺机的常见问题及机械故障
2.1去毛刺不净或去毛刺过多
影响去毛刺效果的主要因素有锤刀的磨损、铸坯的钢种变换。
如遇去毛刺机打不净时应检查去毛刺机参数设置是否正常和传动系统各部位的运行情况。
检查锤刀的切削边磨损情况。
一旦锤刀的磨损量超过3 mm 或者在线使用12个月以上，必须更换锤刀。
轴杆和间隔套应随锤子一起更换以保证去毛刺精度。
检查去毛刺辊抬起后锤刀的回转圆周(ø485 mm)顶部与前、后输坯辊道顶部持平，如不保持一直高度，会影响去毛刺效果，也会导致锤子的过早磨损。
检查时在前、后输坯辊道上架设测量杆，将去毛刺辊道抬起到高位，测量转辊法兰顶部到测量杆之间的距离，取辊道两端和中间多个位置测量。
测量结果应以62.5mm为准，出现偏差需通过松紧辊道两端支座上调整螺钉，改变去毛刺辊道提升的限位高度来达到标准。
图3 去毛刺辊道的抬起高度
图4 去毛刺辊道的高度调整
1.调整螺钉
2.锁紧螺母
2.2去毛刺机的机械故障
2011年10月9日2#板坯生产报4流去毛刺机去毛刺不净，现场检查发现去毛刺激南侧提升液压缸缸杆与耳轴脱开，此故障造成多块铸坯未去毛刺。
图5缸杆与耳轴脱开处
5.结束语
去毛刺机虽然不是板坯连铸机主体设备，但它会影响后续热轧的轧制质量、轧辊的寿命等，所以要做好去毛刺机的维护维修工作，提高故障的判断、处理能力。
参考文献
[1]蒋军，王海龙.去毛刺机的分析与研究
[2]石加联，黄宝新.板坯离心锤刀去毛刺高效化的研究。