宁波钢铁有限公司

范伟刚   张复   沈月明

2008年11月24日

宁波钢铁有限公司炼钢厂现有板坯连铸机两台，并于 2007年5月建成投产。该连铸机由西重所设计，采用一机二流布置，铸机主半径为9000mm，铸坯规格：厚度210、230mm 宽度950~1650mm；其润滑系统采用双线终端式干油集中润滑方式。

一、改造前干油润滑系统存在的问题

原设计两部连铸机流结晶器共用一套润滑系统，两部连铸机弯曲段及扇形段共用一套润滑系统。二套系统设备配置基本相同，均由HA-III3型电动润滑泵、24EJF-P型换向阀、YKQ型压力控制器、SSPQ型分配器及KGP-700LS型电动补脂泵组成；系统设有三台电动润滑泵，两用一备制。

连铸机自投产以来，我们发现在线轴承润滑不良，甚至造成辊子转动不灵活，出现过卡死现象，严重制约生产。经分析，问题主要表现在以下几个方面：

1、润滑不均

  原设计润滑工作方式是电动润滑泵送来的润滑脂，经电磁换向阀的切换，从双线分配器进入各润滑点供油，压力检测开关装在泵的出口。这样离泵近、背压低、阻力小的润滑点（如13段）首先得到供油，距离远、阻力高的润滑点（如1段）经常由于压差控制器已经动作，换向阀换向，造成该点无法给油。经现场观察：离泵近的润滑点地上积脂严重，较远端则供油不足，润滑效果很差。

2、润滑点供油情况不便观察 

双线分配器只有通过观察分配器上方的指示杆是否动作来判别供脂情况；而在线使用时，双线分配器是装在扇形段上的，轴承润滑状态、故障点的位置等无法在现场观察，更无法准确判断，往往是在设备出了故障时才能发现某点没有给上油脂。

3、不易维护

由于双管路交替给油，分配器柱塞换向需克服较高背压才能产生位移，润滑脂稍有污染就会堵塞分配器，而且分配器安装在扇形段内，数量多，给及时检查、诊断和维护带来很大不便。

4、给脂量不易调整 

由于采用双线终端式干油集中润滑方式，，润滑点给脂量一旦调定投用后是很难再度调整的，而且同一系统只能存在一个供油周期，无法针对每个用户点的实际需要独立调整，给脂量与现场实际需要量很难实现协调。实际使用中每段的供油量及周期均是不一致的，一个供油周期会导致某些润滑点润滑脂浪费或过少润滑甚至中断润滑的情况发生。

上述原因经常造成导致扇形段轴承在无润滑脂的状态下工作，造成轴承卡死，辊道不转，影响板坯表面质量，不得不停机检修，增加了维修工作量和维修费用，影响产品质量和设备的使用效率。

二、改造方案

为提高连铸机的有效作业率及产品质量，并降低维护工作量及备件消耗，我们经过考察对比及其技术交流，选定智能集中干油润滑系统为改造方案，并确定了详细技术方案及设备配备。

1、设备的配置及主要技术参数

所设计的智能集中干油润滑系统采用德国西门子技术作为主要控制系统，应用先进的文本显示器作为显示与操作系统，并用计算机系统集中控制、维护，使整个润滑系统的工作状态一目了然，运行可靠，操作方便，维护简单。该系统由主控系统、高压润滑泵站、电磁给油器和压力流量传感器、油路、自动补脂系统、信号及控制线路、机上配管等七大部分组成。

⑴ 主控系统

①型号：ZDRH---2000

②电源：三相五线380V-50HZ 15KW

③西门子S7-300可编程控制器及扩展模块

④压力显示及控制系统

⑤触摸屏显示及控制系统

⑥供油参数调整与显示系统

⑦油站控制及保护系统

⑧故障显示及报警系统

⑵高压润滑泵站

①电动润滑泵：HA-III3  一用一备

②公称压力：40MPa

③额定给油量：430ml/min

④润滑脂桶容积：100L

⑶电磁给油器和压力流量传感器

①电磁给油器：QJDZ-1AC

②流量传感器：QJLG-1G

③信息识别器：ZXDF-24-220

⑷油路

主管路采用Φ42×4不锈钢无缝钢管，支管路采用φ10X1.5不锈钢无缝钢管，主管道连接采用球套连接，支管道采用卡套接头，每个电磁给油器前安装一个高压球阀。

⑸自动补脂系统

①润滑脂罐容积：4500L

②补脂泵：一用一备

③工作压力：16Mpa

⑹信号及控制线路

①油站采用BV线缆：２mm２×3＋1.5mm2×1

②电磁给油器采用：1.5mm2×12  及1.5mm2×2 屏蔽线缆

③压力传感器采用：1mm2×4 屏蔽电缆

④微机与主控系统采用：屏蔽通讯线通讯

⑺机上配管

①分配器采用KM型单线递进式分配器，吐出量0.492ml/循环；

②配管采用φ10X1.5及φ8X1无缝钢管，各润滑点前采用软管连接，管道采用卡套接头。

2、系统特点

⑴管理方便 

采用德国西门子PLC和文本显示器，设定对话式中文菜单，润滑参数可个性化调节，润滑状态一目了然。

⑵给油可靠 

采用电磁给油器和流量传感器控制逐点给油、逐点检测，如有故障及时报警并记录，保证给油的可靠性。

⑶调整方便 

各润滑点给油量和给油间隔周期可以根据现场实际需要任意调整，使各点的给油可靠而合理，避免了给油的不足或过多浪费。

⑷故障点查找方便准确 

每润滑点都有唯一名称及编号，现场点与上位机电脑一一对应，给油过程进行智能检测，综合判断并进行报警输出和故障纪录。

⑸联锁控制 

整个润滑系统与主机联锁，主机启动，润滑系统工作，主机停止，润滑系统停止。

⑹扩展方便 

润滑系统可预留适当的备用点，如需扩展，只需另加现场电磁给油器就行。

3、工作原理

该系统用一套主控系统控制两套泵站及管路系统，分别给两流板坯的结晶器、弯曲段及扇形段给油，每套润滑管路系统相互独立。在自动运行时，可编程控制器按照已编制好的程序自动运行：首先检测系统参数，如系统中无参数时，将无法运行，只有在各系统参数输入后，系统才会按照所设定值自动运行。当启动电动高压润滑泵，主管路压力升至设定值时开始按设定时间逐个给各润滑点给油。所有润滑点给油结束，系统进入循环等待时间，循环等待时间结束，开始新的给油过程，如此周而复始自动运行。

各点每次给油量和给油周期可以事先设定好存入PLC，给油量通过设定给油时间来调整，循环等待时间也可以任意调整，时间的调整可在上位机或通过主控柜上的文本显示器随时进行。系统也可以手动单点给油，手动检测。

4、设备运行方式

系统的工作运行分为手动、自动两种状态：

⑴手动状态为调试、检修时使用。此时，主控面板上的每一个按钮开关对应现场的一个分配器（按钮开关编号与现场分配器相对应），当开启高压润滑泵，注油至主管路，按下润滑点按钮开关，执行机构动作，油路开通，润滑脂注入润滑点。

⑵自动状态为通常工作状态。主控系统依照程序设定自动完成动作：高压润滑泵开启，1号电磁给油器打开，按所设定的给油时间开始给1号分配器供油，当给油时间到后，主控系统发出指令，1号电磁给油器关闭，2号电磁给油器打开…，依次直至最后一个润滑点供油结束，最后一个电磁给油器关闭，同时高压润滑泵站停止，等待下一个循环指令。自动循环间隔时间到后，高压润滑泵自动启动，润滑点执行机构动作，下一个供油循环开始。

在自动润滑状态下，主控系统显示每一个分配器的供油给油时间和供油状态，同时记录运转信息。当设备出现故障时，主控系统则向上位发出故障信号，以便检修人员进行相应处理。

系统和主机联锁。当主机开始工作时，系统进入自动运行状态，当主机停止工作时，系统自动给油停止。时间与压力同时参与控制。故障现场报警、画面报警，并记录故障，便于维修。

电动补脂泵与高压润滑泵开关联锁，当高压润滑泵油位到达下限位时，传输信号给润滑系统主控柜，主控柜接到信号后，发出加油信号，控制电动加油泵给高压润滑泵加油，等到高压润滑泵油位到上限位时，给主控发出请求停止信号，电动加油泵停止加油。

三、设备改造后效益分析

将连铸结晶器、弯曲段、扇形段的干油润滑改成智能干油润滑系统后，产生的效益是明显的，主要有以下几个方面：

1、润滑效率高且生产故障率低

  由于系统采用了PLC控制，微机跟踪，可方便实现逐点控制，按需设定轴承的给脂量，提高了润滑脂的利用率；同时轴承也得到了充分的润滑，大大减少轴承卡死，辊子不转的现象，减少设备停机维修，提高连铸机的作业率。

2、油脂消耗大大降低

自改造投用以来，针对不同的润滑点，设定供油周期及给油后，润滑脂消耗下降明显。同期对比，二机四流润滑脂每月节省4.2吨，按每吨15000元计算，月节省6.3万元，年节省75.6万元，效益显著。

3、维护方便、工作量少

系统对所有的润滑点进行跟踪控制，对产生的故障点能及时发现并报警，并能通过提高系统工作压力、适当延长供脂时间，解决部分因分配器堵塞的故障；对于部分无法通过上述方法解决的故障，安排在生产间隙很方便进行排除。

四、结束语