轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)備結(jié)構(gòu)改進(jìn)分析

董建廣

摘 要：作者結(jié)合一具體轉(zhuǎn)爐裝置的設(shè)計(jì)內(nèi)容，分析了設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)完善的重要性。通過(guò)長(zhǎng)達(dá)一年之久的實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)改善之后的機(jī)械在工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生很多噪聲，而且運(yùn)行十分穩(wěn)定，下面就其進(jìn)行詳細(xì)的分析與總結(jié)。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐設(shè)備；減速箱；托圈；耳軸套

前言

對(duì)于很多鋼鐵單位來(lái)講，轉(zhuǎn)爐裝置是進(jìn)行的關(guān)鍵裝置。在分析具體設(shè)備設(shè)計(jì)工作時(shí)，工作者通過(guò)畫(huà)圖工具等軟件細(xì)致地分析，將其和具體實(shí)際情況聯(lián)系在一起，對(duì)設(shè)備構(gòu)造加以合理的創(chuàng)新，從而使轉(zhuǎn)爐等結(jié)構(gòu)的運(yùn)行更加穩(wěn)定。當(dāng)其使用一年之后，我們?cè)俅畏治霭l(fā)現(xiàn)其運(yùn)作效果很高，明顯提升了工作效率。

1 傾動(dòng)裝置大齒輪減速箱結(jié)構(gòu)改進(jìn)

設(shè)計(jì)的150噸轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置為全懸掛、四點(diǎn)嚙合的傳動(dòng)方式。傾動(dòng)裝置的一次和二次減速機(jī)連接方式為一臺(tái)二次減速機(jī)同時(shí)與四臺(tái)一次減速機(jī)相連，二次減速機(jī)的高速軸與一次減速機(jī)的輸出軸為套軸式連接，即一次減速機(jī)的輸出軸為空心軸套結(jié)構(gòu)，套入二次減速機(jī)的輸入軸后用擋蓋軸向固定。一次減速機(jī)繞二次減速機(jī)高速軸的旋轉(zhuǎn)自由度由一次減速機(jī)另外一端的支撐軸來(lái)加以限制，此時(shí)傳動(dòng)形式非常柔性化，而且能夠避免一次安裝時(shí)的不利現(xiàn)象。在工作的時(shí)候，四臺(tái)變頻調(diào)速電機(jī)通過(guò)一次減速機(jī)來(lái)同時(shí)驅(qū)動(dòng)二次減速機(jī)正反轉(zhuǎn)工作。

對(duì)于傾動(dòng)設(shè)備來(lái)講，它的重點(diǎn)裝置則是大齒輪減速箱。只有確保它的安全，才可以保證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。具體來(lái)講，必須要保證它有非常好的剛度，而且強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，只有這樣才能夠避免破損，避免形狀改變。當(dāng)前我們國(guó)家的很多鋼廠都發(fā)生過(guò)此類(lèi)箱體因?yàn)閯偠炔缓枚鴮?dǎo)致變形的案例。為了防止這種問(wèn)題的再一次出現(xiàn)，就必須通過(guò)各種措施來(lái)確保傾動(dòng)裝置運(yùn)作穩(wěn)定。在設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要使用合理方法來(lái)確保箱體的剛度，確保其強(qiáng)度質(zhì)量。具體來(lái)說(shuō)，要想增加它的剛度以及強(qiáng)度，就必須按照如下兩個(gè)措施來(lái)開(kāi)展工作。第一是加厚材料；第二是完善結(jié)構(gòu)。很顯然如果使用第一種措施，就必然會(huì)導(dǎo)致費(fèi)用增多，對(duì)于單位來(lái)講，它們發(fā)自?xún)?nèi)心都不愿意多花錢(qián)，因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候采取的是第二種措施。通過(guò)不斷分析我們最終確定了方案，即使用短應(yīng)力線結(jié)構(gòu)，即利用起軸向定位作用將雙列圓錐滾子軸承布置在二次減速機(jī)箱體的同一側(cè)，此時(shí)我們就可以確保應(yīng)力線是最合理的。而且，為了降低變形現(xiàn)象的發(fā)生幾率，提升它的剛度，要在軸承座圈處腹板外側(cè)增設(shè)U形筋板。在軸承座圈處腹板內(nèi)側(cè)增設(shè)長(zhǎng)筋板，其中的一根連接軸承座圈。

當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)好之后，就需要借助相關(guān)軟件分析箱體是否能夠承受較大的力。而測(cè)試結(jié)果是，該種結(jié)構(gòu)，在不改變重量的前提下，它的剛度以及強(qiáng)度等都得到了非常好的提升，效益很好。在實(shí)際使用過(guò)程中也證實(shí)了這一優(yōu)勢(shì)。

2 托圈結(jié)構(gòu)改進(jìn)

對(duì)于轉(zhuǎn)爐來(lái)講，托圈是非常關(guān)鍵的受力以及傳動(dòng)零件，它所處的工作環(huán)境不是很好。為了便于開(kāi)展工作，就要確保它的剛度良好，強(qiáng)度合理，而且能夠在任何環(huán)境下開(kāi)展工作。在開(kāi)展轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)工作的時(shí)候，其經(jīng)常會(huì)發(fā)生失效現(xiàn)象，究其原因主要是由熱負(fù)載導(dǎo)致的，因此必須降低它的熱度。當(dāng)前我們國(guó)家使用的冷卻措施有很多，一般都使用水冷措施，不過(guò)效果卻不是完全一樣，從而導(dǎo)致其無(wú)法長(zhǎng)久的使用。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們還是按照水冷措施對(duì)其處理的。經(jīng)由完善托圈，變化冷卻水軌道，此時(shí)在冷卻時(shí)候形成的氣體就會(huì)被有效的釋放出來(lái)，明顯提升它的冷卻性，從而就使得使用時(shí)間增加了。托圈結(jié)構(gòu)為上蓋板、下蓋板、內(nèi)圈、外圄、中間隔板以及多個(gè)立隔板焊接而成的箱體結(jié)構(gòu)。對(duì)于中心隔板來(lái)講，它有很多通水孔，其焊接在結(jié)構(gòu)的中心區(qū)域，把結(jié)構(gòu)分成上面和下面兩個(gè)構(gòu)成部分。立隔板焊接在中間隔板兩側(cè)，將箱體分成多個(gè)空腔，每個(gè)空腔都包含一個(gè)中間隔板的通水圓孔。立隔板上間隔開(kāi)有通水孔，此時(shí)，由于中間隔板和立隔板的多孔交替結(jié)構(gòu)，使冷卻水流在托圈內(nèi)形成上下起伏的波浪形式，明顯的提升了換熱性能，而且增加了零件的使用時(shí)間。除此之外，我們還可以在上面的蓋板安裝上排氣裝置，將冷卻工作產(chǎn)生的氣體釋放出來(lái)，這樣就能夠起到將降熱的功效。

在設(shè)計(jì)完成之后，我們讓設(shè)備運(yùn)行了長(zhǎng)達(dá)一年的時(shí)間，在一年之后借助相關(guān)的測(cè)試軟件等對(duì)其測(cè)試，結(jié)果表明托圈能夠很好的工作，沒(méi)有發(fā)生嚴(yán)重的問(wèn)題。經(jīng)紅外測(cè)溫儀實(shí)測(cè)得托圈表面最高溫度約為96℃，出現(xiàn)在出鋼狀態(tài)下。平時(shí)煉鋼狀態(tài)時(shí)，托圈表面溫度基本為60℃左右，托圈內(nèi)側(cè)與轉(zhuǎn)爐爐殼相對(duì)側(cè)溫度為40℃。通過(guò)上文給出的數(shù)據(jù)我們能夠意識(shí)到，當(dāng)經(jīng)過(guò)完善之后，它在工作的時(shí)候不會(huì)產(chǎn)生過(guò)高的溫度，而且它的熱負(fù)載也有所降低，工作狀態(tài)更加的穩(wěn)定。

3 耳軸套

耳軸是轉(zhuǎn)爐設(shè)備中的重要承載和傳動(dòng)部件。在工作時(shí)承受彎、扭力矩，以及由托圈傳來(lái)的高溫和周?chē)鸁彷椛洚a(chǎn)生的熱負(fù)荷和啟動(dòng)、制動(dòng)、刮渣等的沖擊載荷等，工作條件十分惡劣。目前，轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中所需的各種冷卻用的液體或氣體等介質(zhì)通常以耳軸上軸向開(kāi)設(shè)的多個(gè)圓柱孔作為通道。由于耳軸上開(kāi)設(shè)多個(gè)長(zhǎng)孔之后，還要在某一截面上集中開(kāi)設(shè)徑向圓孔，以便將介質(zhì)引出耳軸，因此常常會(huì)在集中開(kāi)孔處形成應(yīng)力集中，降低耳軸強(qiáng)度，形成安全隱患。另外，細(xì)長(zhǎng)的圓柱孔也給加工制造帶來(lái)困難，使得加工成本增加。為了保護(hù)耳軸安全，延長(zhǎng)耳軸使用壽命，必須對(duì)這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，避免在耳軸上開(kāi)設(shè)細(xì)長(zhǎng)孔，尤其要避免在耳軸某一截面上集中開(kāi)設(shè)引出孔，使各種介質(zhì)的通道不再開(kāi)設(shè)在耳軸本體上。

結(jié)合耳軸的具體狀態(tài)，我們研發(fā)了一個(gè)專(zhuān)門(mén)的軸套，這樣就可以確保各類(lèi)介質(zhì)都能很好的通過(guò)，此時(shí)耳軸的活動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，明顯增加了使用時(shí)間。為了確保它的運(yùn)行穩(wěn)定，此時(shí)設(shè)計(jì)的該軸套就應(yīng)該采用圓筒模式，存在于耳軸和底座中間。在軸套筒壁中間沿軸向開(kāi)有多個(gè)圓柱通孔，以作為轉(zhuǎn)爐冶煉冷卻所需的各種介質(zhì)的流通通道。此時(shí)不用再設(shè)置太多的孔，這樣反而會(huì)弱化耳軸的強(qiáng)度，而且施工工作能夠順暢開(kāi)展。除此之外，因?yàn)楦黝?lèi)介質(zhì)未真正的與耳軸碰觸到一起，介質(zhì)發(fā)生變化對(duì)耳軸不會(huì)造成損害，軸套有效的保護(hù)了耳軸，延長(zhǎng)了耳軸的使用壽命。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上文分析得知，在對(duì)一煉鋼單位開(kāi)展了長(zhǎng)達(dá)一年之久的分析之后我們發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過(guò)合理的設(shè)計(jì)之后，之前問(wèn)題得到很好的解決，它工作的時(shí)候不會(huì)再像是之前一樣產(chǎn)生很大的噪聲，而且運(yùn)行穩(wěn)定，位置停靠精準(zhǔn)。完全可以算作是一臺(tái)非常優(yōu)秀的裝備。但是我們不應(yīng)該固步不前，要不斷的開(kāi)展創(chuàng)新工作，發(fā)展創(chuàng)新思想，積極的分析設(shè)備的結(jié)構(gòu)體系，做好完善活動(dòng)，對(duì)于相關(guān)的工作者來(lái)講，當(dāng)前工作的重點(diǎn)就是積極的研發(fā)新的設(shè)計(jì)內(nèi)容。我們堅(jiān)信伴隨著科技的進(jìn)步，工藝的提升，我們國(guó)家的轉(zhuǎn)爐裝置的性能一定會(huì)明顯的提升，更好的為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)貢獻(xiàn)自身的力量，我們國(guó)家的鋼鐵行業(yè)的明天也一定會(huì)是非常輝煌燦爛的。

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