Internal Combustion Engine & Parts• 145•
氧气顶吹转炉氧枪系统的优化改造
郭亮
(中冶南方武汉威仕工程咨询管理有限公司，武汉430077)
摘要：随着近几年对转炉炼钢厂高效性、连续性和安全性要求不断提高，要求转炉关健设备之一的氧枪系统设备必须高效率、低 故障率运行。
本文通过对氧枪系统存在的问题进行分析，提出在不改造氧枪传动装置的情况下，增加一套制动轮，提高氧枪制动的可 靠性;改造氧枪横移传动装置，增强氧枪横移的稳定性等措施，满足炼钢生产的要求。
关键词：转炉；氧枪升降系统；氧枪横移系统；改造
0引言
某转炉炼钢厂共有四座50吨氧气顶吹转炉，肩负着十分繁重的生产任务，生产节奏非常紧凑，为保证连续生产，因此要求设备高效率、低故障率运行。
在生产实际过程中，氧枪系统作为该厂氧气顶吹转炉的关键设备之一，运行是否正常稳定，严重制约着炼钢生产状况。
本文所介绍的内容是针对氧枪系统存在的不足，通过技术改造的措施，解决生产中易发生坠枪、氧枪打滑、换枪时间过长等问题，有效地保证氧枪系统高效、安全运行。
1氧枪升降、横移系统结构、功能概述
氧枪系统是氧气顶吹转炉的关键设备之一，它主要由氧枪本体、氧枪升降系统和氧枪横移系统三部分组成。
为适应炼钢的需要，氧枪升降系统和横移系统必须满足以下要求：
1.1应具有合适的升降速度，并且可以变速
氧枪升降系统主要由电机、制动器、圆柱齿轮减速机、钢丝绳卷筒、钢丝绳、升降小车、固定导轨及绳轮组成。
升降小车V快=32.5米分，V慢越5.0米分，速度调节靠电气控
制来实施，以尽可能缩短氧枪升降的时间。
同时，氧枪升降系统还应具备升降平稳、控制灵活、操作安全、结构简单、便于维护的特点。
1.2应能实现氧枪的快速更换
为保证转炉连续性生产，具有换枪时间短的特点，氧枪小车采用一用一备配置，即一套氧枪升降系统在线使用，另一套氧枪升降系统备用。
氧枪横移小车主要由电机通过摆线针轮减速机带动主动车轮组运动，从而使横移小车沿轨道左右移动。
横移小车的主要功能是：为升降小车提供安装载体；用来实现换枪操作。
当需要换枪时，启动横移电机使横移小车向左（或向右)移动，在线氧枪跟着一起从线上位置移到备用位置，同时线下备用枪正好从备用位置移到线上位置，横移小车横移快捷方便，准确到位。
1.3应具有安全连锁装置
氧枪升降、转炉旋转、氧气切断阀的开和关、氧压和氧枪冷却水压力、流量等存在一定的互锁关系，从技术措施上不允许发生坠枪事故。
2氧枪升降机构、横移机构改造前存在的主要问题
2.1氧枪升降机构存在的主要问题
升降小车连同氧枪一起总重有3748kg，而快速下降速度高达32.5米7分，由此造成的冲击力相当大，达到2030kg*m/s。
按原设计，升降小车制动力来源于两台减速机上各安装的一个0400制动轮。
在闸瓦未磨损、间隙调整合适、制动器完好的情况下，基本上能满足生产的需要，但当上述条件有一项不满足的时候，制动力矩不够，氧枪升降小车就会发生打滑现象，甚至发生氧枪坠落的事故。
2.2氧枪横移机构存在的主要问题
由于氧枪横移机构长期在高温、烟尘的环境下工作，甚 至是超期服役，将导致车架体存在一定程度的变形，使得主动车轮组踏面与路轨接触不良。
因此，横移机构在横移时就存在车轮打滑的状况，致使远程自动更换氧枪不能顺利进行，从而影响生产。
此时，为了保证生产连续性，维修人员就得赶紧到高层框架氧枪横移平台，用电动葫芦斜拉横移小车使其横移到位，存在着极大的人身、设备安全隐患。
3改造措施及实际效果
3.1升降系统增设一套制动轮
在原减速机的承载能力和速比保持不变的情况下，将 升降减速机由单输入改为双输入型式，在增加的高速输入轴侧增加了一套制动系统，即增加一台制动器和一个制动轮。
同时，为保证制动轮的互换性，制动轮、制动器采取与原输入端相同的备件。
通过该措施，升降系统的制动力矩增加了一倍，安全系数也大大提高。
3.2横移机构由电机驱动装置改为电液推杆驱动
将氧枪横移小车主传动车轮组作为横移小车的传动方式进行改造，拆除主传动车轮组原有的驱动电机、行星减速机、链轮和链条后，在平台上制作一固定支架，将行程已调节好的电液推杆一端固定在该支架上，另一端固定在氧枪横移小车的中心线上，使其均匀受力。
通过电液推杆的伸缩，实现工作位与备用位的切换。
彻底消除因车架体变形以及车轮组磨损造成的车轮组打滑而小车不能移动到位的故障。
同时，电液推杆是一个封闭的液压系统，只要保证密封完好的情况下，可不受外界灰尘、高温烟气等不利因素的影响，工作稳定可靠、传动平稳，故障率低等优点。
4结束语
通过此次改造，杜绝了氧枪升降系统因机械原因造成的坠枪事故；避免了氧枪横移系统因设备维护不到位造成的氧枪更换不及时的生成性事故。
实现了转炉生产的高效性、连续性和安全性。
此次改造取得的成功，对相同类型转炉氧枪系统的设备维护和改造具有一定的借鉴意义。
参考文献：
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