人清2008年第2期總第氧槍系統(tǒng)的改造與優(yōu)化李文濤(天津天鐵冶金集團熱軋板有限公司,056404)[摘要]天鐵集團煉鋼廠30t轉(zhuǎn)爐隨著生產(chǎn)節(jié)奏的加快和產(chǎn)量的逐年增加氧槍系統(tǒng)的設(shè)備能力和安全,不能滿足生產(chǎn)要求。詳細(xì)地分析了存在的問題對氧槍系統(tǒng)進行了一系列的改造與優(yōu)化解決了氧槍系統(tǒng)存在的問題。關(guān)鍵詞氧槍槍體小車滑輪優(yōu)化改造1前言力100萬t,現(xiàn)實際產(chǎn)能264萬t,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計能力,氧槍系統(tǒng)是煉鋼環(huán)節(jié)中不可缺少和最重要的設(shè)備氧槍系統(tǒng)設(shè)備嚴(yán)重超負(fù)荷運轉(zhuǎn),表現(xiàn)在以下幾方面。之一,它主要的任務(wù)是在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中對轉(zhuǎn)爐供氧,21轉(zhuǎn)爐出鋼量增加,由設(shè)計的30t增至45t,吹氧對轉(zhuǎn)爐內(nèi)鐵水進行升溫、脫C和氧化反應(yīng),去除有害強度增加,現(xiàn)氧流量為11500m}h,平均吹煉時間為元素冶煉出合格的鋼水。同時,在一爐鋼冶煉結(jié)束后,13min,造成氧槍燒槍現(xiàn)象嚴(yán)重。對轉(zhuǎn)爐吹氮氣進行濺渣護爐。近幾年,隨著鋼產(chǎn)量持2,2氧槍標(biāo)尺滑輪和下槍管使用周期短,很大程度上續(xù)增長,不可避免地會出現(xiàn)其它一些負(fù)面的影響例影響了生產(chǎn);氮風(fēng)座封火不嚴(yán),產(chǎn)生了較大的安全隱如設(shè)備的原設(shè)計能力過小,不能滿足現(xiàn)在高強度的生患產(chǎn)需求;部分設(shè)備老化造成事故頻發(fā)影響生產(chǎn)。多種23生產(chǎn)節(jié)奏加快,導(dǎo)致氧槍小車負(fù)荷太重墜槍事因素都制約著生產(chǎn),氧槍系統(tǒng)尤為突出。氧槍系統(tǒng)事件發(fā)生頻率變大故頻發(fā),小事故會耽誤生產(chǎn)時間,增加工人的勞動強24氧壓增加濺渣護爐槍位變低,使供氧管和供水度較大事故會發(fā)生爆炸事故后果和巨大的損失難以管與地面接觸的機會增加,發(fā)生氧管和水管崩裂現(xiàn)象估量。因此對氧槍系統(tǒng)的改造與優(yōu)化保證安全生產(chǎn)3氧槍系統(tǒng)存在的問題及改造方案和措施是非常必要和刻不容緩的。31氧槍小車2氧槍系統(tǒng)在優(yōu)化前的狀況氧槍小車按運動方向分為橫移小車和升降小車,氧槍工作流程見圖1。橫移小車的作用是實現(xiàn)氧槍在左右兩個備用位與吹煉位之間的換位;而升降小車的作用是使氧槍在升、降氧氣總管的過程中完成吹煉和濺渣補爐。所以氧槍小車的好壞直接影響到氧槍的動作,很顯然會影響到生產(chǎn)。分析氧槍小車事故原因,幾乎98%的事故都是因為小車的世圓[氧氣總管圓止圓嚴(yán)重變形和升降小車導(dǎo)輪在行進過程中突然脫落造成的。調(diào)節(jié)閥[截止止側(cè)圓節(jié)閥311小車變形氧槍小車變形會打破小車的運動平衡性,導(dǎo)致升降小車在固定的軌道中運行的摩擦力增大,在小車上升的過程中,鋼絲繩的張力增加,在強制向上提槍的時候,會因張力太大而拉斷鋼絲繩,出現(xiàn)墜槍事故;同時橫移小車向下的拉力增加,多次后必然會右槍造成橫移小車變形。在升降小車下降的過程中,也會因摩擦力太大而使小車下降的速度減慢,這樣就會使供水總管小車中國煤化工度不同步,造成鋼絲繩CNMHG張力瞬間加大而煉鋼廠的三座轉(zhuǎn)爐1994年8月5日投產(chǎn),設(shè)計能突然斷裂,也會造成墜槍事故相孤壞橫移小車。www.chitjm.技朮改≯一www.tjyjgk.comtjyj@tjyj.comatjyjzz@tiyj.com08年第期總第氧槍系統(tǒng)的改造與優(yōu)化31.2升降小車導(dǎo)輪脫落升降小車在運行后期,導(dǎo)徑為e27mm,噴頭角度為119,115°和12°三個系列,噴輪會經(jīng)常脫落,主要原因是導(dǎo)輪軸向限位設(shè)計不合頭孔數(shù)為四孔,槍體外徑為e168mm。理。原來的軸向限位是用一個彈簧鋼卡子固定在軸3.24增強氧槍的冷卻效果鋼產(chǎn)量的增加,煉鋼強端,這樣,在導(dǎo)輪長期的運行過程中,彈簧鋼卡子會因度增大,使得原設(shè)計氧槍的冷卻強度不能滿足現(xiàn)在的塑性變形而脫落,導(dǎo)輪失去了軸向限位,工作時間過生產(chǎn)需求,最大的問題就是燒槍過多。因此,必須要增長后,導(dǎo)輪就會脫落。在升降小車上下運動的過程中,加氧槍的供水強度,增強氧槍的冷卻效果。具體做法如果導(dǎo)輪脫落就會發(fā)生卡車事件,這樣小車在軌道是增加氧槍進水的壓力和流量,增大氧槍進、回水管里的摩擦力增加,鋼絲繩的張力會突然加大,導(dǎo)致鋼的管徑(由c72mm變?yōu)閑108mm),從源頭上解決問絲繩斷裂,出現(xiàn)墜槍和鋼絲繩脫槽事故題。同時還對氧槍內(nèi)部結(jié)構(gòu)作了優(yōu)化把原來形狀各針對以上設(shè)備缺陷進行改造和優(yōu)化,首先對氧槍異的水縫環(huán)管支點改成統(tǒng)一的圓環(huán)點(從一個規(guī)則的小車進行矯正加固,減小或消除變形,同時淘汰變形圓環(huán)上在徑向截取一小塊),所有的管與管之問的連太嚴(yán)重的小車。其次在原有的基礎(chǔ)上把鋼卡子定位接處也都用坡口機打坡口焊接這樣就減小了水在槍改成擋片定位,即用螺絲把直徑大于軸的擋片固定在體里流動時的阻力,最主要的是把水縫尺寸變大(氧軸端起到軸向定位的作用;還制定了嚴(yán)格的設(shè)備維護槍外徑由e159mm變?yōu)閑168mm),大大增加了氧槍的制度,堅持設(shè)備的巡、點檢搞好潤滑。供水量(水量由原來的58t增加為72t),提高了冷卻3.2氧槍槍體效果。氧槍槍體的主要問題是粘鋼、粘渣和燒槍現(xiàn)象嚴(yán)3.3氮風(fēng)座改造重,潛在隱患大,換槍頻繁。事故原因主要有以下幾氮風(fēng)座也叫氧槍座,它與氧槍氮風(fēng)帽的相互配合點:轉(zhuǎn)爐原設(shè)計裝入量過小,不適應(yīng)現(xiàn)在的生產(chǎn)需求能起到封火的作用,即防止氧槍口冒火。但僅僅它們(吹煉容易發(fā)生噴濺);吹煉槍位不合理;氧槍噴頭選兩者的相互配合還不能完全封住火,還必須有氮氣的用不合理;氧槍冷卻效果不好;氧槍制作質(zhì)量不好。輔助,即對氮風(fēng)帽供氮氣用氮氣封火。隨著轉(zhuǎn)爐裝人針對以上幾個關(guān)鍵問題,進行了如下改造與優(yōu)量的增加氧槍孔冒火現(xiàn)象也越發(fā)嚴(yán)重這樣有可能化和轉(zhuǎn)爐煤氣接觸燃燒后發(fā)生爆炸。通過分析,發(fā)現(xiàn)有321對轉(zhuǎn)爐進行擴容這樣減少了吹煉過程中的噴三個不足,一是氧槍口法蘭不平或氧槍口安裝不正,濺,自然就減少了氧槍的粘渣和粘鋼現(xiàn)象導(dǎo)致氮風(fēng)座與法蘭之間有安裝縫隙,進而發(fā)生冒火現(xiàn)322嚴(yán)把氧槍制作關(guān):制定嚴(yán)格合理的氧槍制作工象;二是氮風(fēng)座供應(yīng)氮氣壓力過小,封不住火;三是進藝,在氧槍制作過程當(dāng)中,派專人對氧槍制作的全過氣管進口布置不合理,導(dǎo)致氮封座有氮氣供應(yīng)死區(qū)程進行監(jiān)控(包括選材,下料,安裝,焊接,打磨焊口,(氮封座周圈有氮氣供應(yīng)不到的地方)。根據(jù)以上幾試壓,防塵,上槍),從源頭上避免氧槍事故。點,有針對性的進行如下改進。323選用適應(yīng)生產(chǎn)實際的氧槍噴頭氧槍噴頭就是3.31保持法蘭的平衡,在安裝氧槍囗時,必須保證氧壓力一速度的能量轉(zhuǎn)換器,也就是將高壓低速氧氣流槍口的平衡度。轉(zhuǎn)化為低壓高速的氧射流。由于流股的動能與速度的332適當(dāng)增加氮氣壓力。平方成正比,因此超音速氧射流具有很大的動能。由333改變氮封座氮氣進氣管的方向,即由原來的徑此可見合理的噴頭結(jié)構(gòu)應(yīng)使壓力能最大限度地轉(zhuǎn)換向進氣改為現(xiàn)在的沿氮封座周圈切線方向,且與氮封成速度能,同時噴出的氧流應(yīng)該滿足吹煉的要求。在座上下平面平行。這樣使氮氣在氮封座里作旋轉(zhuǎn)運工藝操作上的反映是化渣速度快不噴濺,不粘槍,不動,避免氮氣供應(yīng)死區(qū)。改造前后進氣方式見圖2。燒槍,槍位穩(wěn)定,便于控制。所以選用合理的噴頭結(jié)構(gòu)是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的關(guān)鍵之一。氧槍噴頭主要考慮進氣口下面幾個工藝參數(shù):噴頭紫銅含量、馬赫數(shù)(Ma=va,氣體的流速γ與音速a之比)喉口直徑、噴頭孔數(shù)噴頭中國煤化工角度。根據(jù)以上幾個方面,結(jié)合生產(chǎn)實際,選用了合理CNMH造后參數(shù)的氧槍噴頭,其中噴頭紫銅含量9985%,喉口直www.chitjm.com技宜改www.tjyjgk.comjyjzz@tjyj.com2①08年第翌期總第4期34下槍孔的改造改造后,滑輪軸中心有潤滑孔,這樣可以保證滑輪下槍孔與煙道焊接在一起,方便下槍防止冒火。運轉(zhuǎn)過程中的良好潤滑,延長滑輪的使用周期,此結(jié)構(gòu)因此下槍孔整天處在高溫的環(huán)境中,這樣時問過長后更換滑輪可以做到方便快捷,更換時只需帶上事先裝就會出現(xiàn)下槍孔燒漏現(xiàn)象。原設(shè)計的下槍孔冷卻方式為水冷燒漏后就會出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,水流過大后,會流進轉(zhuǎn)爐中與高溫鋼水匯合發(fā)生噴濺或爆炸。因此必須增加下槍孔的冷卻效果,使下槍孔不發(fā)生燒漏現(xiàn)象。分析傳統(tǒng)的下槍孔內(nèi)部結(jié)構(gòu):原有下槍孔是整體鑄造而成即它是在內(nèi)管與外管之問形成一個整體的水封,從下槍孔下面進水,上面回水,這樣在水流進出的過程當(dāng)滑輪軸支撐座中,就會出現(xiàn)部分水流進人下槍孔后排不出的現(xiàn)象這樣高溫水流如果長期聚集在一處,勢必會造成下槍孔局部溫度過高,導(dǎo)致下槍孔燒漏。對于下槍孔的下部弧圖3板來說,因為沒有水冷措施,所以燒漏現(xiàn)象更易出現(xiàn)。配好的滑輪系統(tǒng)(滑輪軸承軸端蓋鋰基脂)和一把針對以上問題,做如下幾個方面的改進。扳手,用扳手?jǐn)Q緊螺母即可,整個滑輪更換只需要一兩341改變下槍孔內(nèi)水流走向由原來單一的下進上分鐘即可,節(jié)省了時間。出改為倒s形,即把原來一個大的水縫改為若干個互36氧氣調(diào)節(jié)閥改造相隔離的水縫,且水縫與水縫之間采取倒s形的進出氧氣調(diào)節(jié)閥安裝在頂吹閥門站,它的主要作用是水方式,當(dāng)水流從進水口進入下槍孔后,經(jīng)過若千個小調(diào)節(jié)氧槍氧氣流量滿足氧槍吹煉要求,隨著鋼產(chǎn)量的水縫然再通過回水口排出,這樣就能強化冷卻效果。逐年遞增出現(xiàn)氧槍供氧強度不夠的問題要從如下兩342在下槍孔下部弧板上增加水冷在下槍孔上也個方面人手加上小水箱,且與下槍孔本體共用一個水路,這樣既避361增加氧氣總管道的供氧壓力免了多個進回水口,也對弧板起到了冷卻保護作用。362減小氧氣在運動過程中的阻力,氧氣調(diào)節(jié)閥是343嚴(yán)格下槍孔制作工藝在制作過程中,強調(diào)焊關(guān)鍵。拆開氧氣調(diào)節(jié)閥可以發(fā)現(xiàn)氧氣調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)桿接質(zhì)量,避免在焊接過程中雜物進入水縫內(nèi)同時,還和坨子還有改造的空間,可以把調(diào)節(jié)絲杠切短(切去對下槍孔實現(xiàn)了嚴(yán)格的退火工序,消除了焊接應(yīng)力,防5mm),使調(diào)節(jié)絲杠的運動上限上提,增加坨子和進氣止裂紋的產(chǎn)生?？诘木嚯x減小氧氣進入時的阻力(氧氣流量的調(diào)節(jié)主35氧槍標(biāo)尺滑輪要是調(diào)節(jié)坨子與進氣口的距離距離越大,流量越大;氧槍標(biāo)尺是鋼絲繩帶動的,而氧槍標(biāo)尺滑輪就是反之,流量越小,而坨子是由絲杠帶動上下運動的);同鋼絲繩的運動軌道。氧槍標(biāo)尺是煉鋼操作工人了解氧時,還可以減小坨子的厚度(兩個坨子上平面各切除槍運動位移的最直觀反映因此,氧槍標(biāo)尺顯示數(shù)字不5mm),增加氣體運動的空問體積,這樣也能減小氧氣真實,有可能導(dǎo)致崗位工的誤操作如果氧槍下降到轉(zhuǎn)運動阻力。改造之前,氧氣流量始終滿足不了生產(chǎn)需爐鋼水中就會燒槍進而發(fā)生爆炸?；喅３霈F(xiàn)卡死問求,而改造以后在氧氣調(diào)節(jié)閥開度只有70%的情況題,即在工作過程中突然不轉(zhuǎn)動這樣,時間過長后就下流量就能達到11000mh會導(dǎo)致鋼絲繩拉斷,使標(biāo)尺牌下墜。針對此問題,采取37氧槍防墜落裝置如下措施。當(dāng)氧槍在生產(chǎn)過程中突然墜落到鋼水時,會因鋼3.51增強滑輪的潤滑效果,保證滑輪在工作過程中水溫度過高燒槍漏水,這樣冷水與高溫鋼水相遇會發(fā)有良好的潤滑。嚴(yán)格巡、點檢制度,縮短了滑輪潤滑周生噴濺或爆炸,氧槍防墜落裝置能有效地避免這一點。期,并派專人進行定期維護。在設(shè)計氧槍防墜落裝置時,最重要的是考慮安全52設(shè)計新的滑輪安裝方式,既能做到滑輪出了問問題中國煤化工即在氧槍小車軌題以后,能安全、快速地更換,又做到出了問題迅速解道最CNMH安裝兩個座簧。然決,不影響生產(chǎn)。新設(shè)計的氧槍標(biāo)尺滑輪見圖3而座LAITA認(rèn)雙少后會失效失去彈性,www.chitjm.comtjyj@tjyj.com4技朮改籃≯www.tjyjgk.cortjyjzz@jyj第期總第侗期氧槍系統(tǒng)的改造與優(yōu)化這樣就起不到保護作用。因此必須設(shè)計新的氧槍防墜后與之一起滾動很好地避免了金屬軟管的摩擦。落裝置,既要保證氧槍不墜落,又要使自身運行穩(wěn)定。4氧槍系統(tǒng)設(shè)備改造與優(yōu)化后的效果防墜落就是限位,即限制氧槍小車運動的最低位置氧槍系統(tǒng)經(jīng)過改造與優(yōu)化后整個系統(tǒng)基本上趨保證氧槍下降到最低點時不與轉(zhuǎn)爐中的鋼水接觸。在于免檢狀態(tài),既滿足了生產(chǎn),又消除了隱患保障了生設(shè)計過程中,考慮最多的應(yīng)該是防墜落裝置抵抗氧槍產(chǎn)安全,還在很大程度上節(jié)約了成本,最主要的是產(chǎn)小車瞬時沖擊的能力即在氧槍小車從上往下運動到生了巨大的經(jīng)濟效益,減輕了職工勞動強度。整個系最高點后在加速下降的過程突然墜落,沖擊防墜落統(tǒng)的改造與優(yōu)化方法還為以后的高效生產(chǎn)提供了經(jīng)裝置時防墜落裝置不產(chǎn)生塑性變形。通過理論計算,驗。考慮到生產(chǎn)實際,更改了防墜落裝置的結(jié)構(gòu)見如圖5結(jié)束語同時,在安裝過程中還注意了安裝質(zhì)量,增加小車軌51通過調(diào)研氧槍系統(tǒng)存在的問題,如:氧槍小車變道和防墜落裝置的強度。經(jīng)使用后效果良好,徹形、升降小車導(dǎo)輪脫落;氧槍槍體粘渣、粘鋼和燒槍嚴(yán)底地解除了安全隱患。重、換槍頻繁;氮風(fēng)座與氧槍氮風(fēng)帽配合不能防止氧槍口冒火;氧槍標(biāo)尺數(shù)字顯示不真實;氧氣調(diào)節(jié)閥調(diào)氧槍小車軌道節(jié)氧槍氧氣流量不能滿足氧槍吹煉要求;氧槍防墜落汽缸汽缸裝置關(guān)鍵部件座簧失效等確定準(zhǔn)確,改造方案針對性強防墜落鋼環(huán)52根據(jù)氧槍系統(tǒng)存在的問題和改造方案的確定使友撐底板措施得力解決了氧槍系統(tǒng)系列問題。既消除了設(shè)備隱患,保障了安全生產(chǎn),又滿足了生產(chǎn)要求3.8氧槍供氧管供水管防摩裝置53細(xì)致具體地總結(jié)了在日常的煉鋼氧槍系統(tǒng)設(shè)備氧槍供氧管和供水管直接與氧槍槍體連接,供氧檢修、維護及改造和優(yōu)化后的一些好的做法,特別是管和供水管用的都是金屬軟管。在氧槍向下運動到低氧槍系統(tǒng)運行工藝技術(shù)參數(shù)選擇制定、氧槍系統(tǒng)部分點時,氧管和水管會與平臺摩擦,摩擦次數(shù)過多后,金設(shè)備的重新設(shè)計方案和氧槍系統(tǒng)安全生產(chǎn),免維護的屬軟管外表面保護網(wǎng)就會磨破使金屬軟管抗壓強度工作方向都值得我們在今后二煉鋼的設(shè)備檢修和維減小,進而出現(xiàn)氧管和水管崩裂現(xiàn)象,這樣氧氣泄露,護過程中借鑒。發(fā)生燃燒或爆炸。如果縮短金屬軟管,可以避免它與地面的摩擦,但會產(chǎn)生新的問題,即在氧槍上下運動(收稿2008-3-25責(zé)編崔建華)過程中,會因金屬軟管彎折次數(shù)過多而折斷,同樣也會使氧氣和水泄露,因此,必須另辟蹊徑。決定在平臺作者簡介上安裝防磨裝置,即在平臺上氧管和水管能接觸的地李文濤,男,2002年7月畢業(yè)于湖北襄樊學(xué)院,工學(xué)學(xué)士學(xué)方安裝滾筒,以小車軌道中心為對稱點兩邊各安裝4位?，F(xiàn)在天鐵集團熱軋板有限公司設(shè)備檢修作業(yè)部從事設(shè)備的管理個滾筒,在氧管和水管運動到最低點時,和滾筒接觸KKal-Do(卡爾多法)在傾斜(于垂直方向轉(zhuǎn)爐中吹煉高磷生鐵轉(zhuǎn)爐沿自己的對稱軸旋轉(zhuǎn)頂吹氧。冶 KAT-Ca法(日本企業(yè)):向堿性盛鋼桶金屬吹入氬氣和粉狀含鈣物料如CaC2,金行冶KG-L法噴射石灰轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹煉金屬粉狀石灰由爐頂氧流射入,從底部吹入A或N以攪拌金業(yè)|煉屬。縮KMS法轉(zhuǎn)爐冶煉含廢鋼比例很高的爐料,轉(zhuǎn)爐頂吹氧以及底吹煤、焦粉、碳?xì)浠衔?、氧壓縮空氣分略氨或氮,以及石灰。|Kr裝置:向金屬吹A(chǔ)設(shè)有耐火材料噴嘴噴嘴內(nèi)部中國煤化工耐火材料做的稿透氣磚上,經(jīng)過透氣磚氣體進入金屬。HCNMHGKIP:日本新日鐵公司君津鋼廠的噴粉技術(shù)。KR:搖包法鐵水脫硫技術(shù)www.chitjm.comtjyj@jyj.com-4技底改造→—“m0