崔海龍
（河鋼樂亭鋼鐵有限公司 河北 唐山 063000）
【摘要】本文作者結(jié)合自己多年工作實(shí)踐，對150 噸轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中氧槍升降機(jī)構(gòu)裝置在掉槍成功制動后，小車拆除困難的問題提出了自己的改善措施，并總結(jié)歸納出造成這種設(shè)備問題的主要原因是降小車與固定導(dǎo)軌間摩擦力太大造成的，經(jīng)過對該裝置的設(shè)備改造，徹底解決了這一生產(chǎn)技術(shù)問題。
【關(guān)鍵詞】氧槍；升降機(jī)構(gòu)裝置；改進(jìn)措施
1 引言
一般大型轉(zhuǎn)爐氧槍升降機(jī)構(gòu)比較常見的是雙繩保護(hù)，即與升降小車相連的鋼絲繩采用雙繩，每根鋼絲繩的尺寸都按全負(fù)荷選出，當(dāng)一根繩破斷時，另一根繩能夠短時繼續(xù)工作。應(yīng)當(dāng)說，兩繩同時破斷的可能性極小。但為了更加保險起見，即為防止萬一兩繩同時破斷或是發(fā)生其它事故而掉槍，大多數(shù)廠家都在升降小車上設(shè)有制動裝置，該裝置可以在掉槍時使升降小車在短距離內(nèi)（500mm 以內(nèi)）[1]停降，避免氧槍掉入轉(zhuǎn)爐內(nèi)發(fā)生巨大的安全事故。
2 轉(zhuǎn)爐氧槍升降機(jī)構(gòu)裝置及存在的問題
轉(zhuǎn)爐氧槍升降機(jī)構(gòu)裝置改進(jìn)前如圖1 所示，升降小車吊掛在升降鋼絲繩3 上，滑輪架2 通過兩條途徑與升降小車車架1 聯(lián)系：一是通過連桿11 鉸接在車架1 上；二是與呈對稱布置的左、右兩組杠桿相連，該兩組杠桿的所有支座都安裝在車架1 上。正常工作時，在升降小車、氧槍及其附屬設(shè)備的總重作用下，鋼絲繩3 有張力并壓縮彈簧10。當(dāng)?shù)魳寱r鋼絲繩3 的張力消失，則壓縮彈簧10 解除壓縮力而恢復(fù)變形，在彈簧10 的恢復(fù)力作用下，杠桿系統(tǒng)各桿件將相對車架1 經(jīng)如圖所示方向動作，其中左、右兩連桿4 被拉向上移動。且兩桿向上移動引起的結(jié)果相同?，F(xiàn)在右桿4 上移作一說明，如圖1A 向所示，制動楔7 左面嵌有摩擦板8，而右面為一斜面，鑒于調(diào)整楔6 上移受到約束，故制動楔7 在被桿4 拉動向上移的過程中同時向左橫移，直至摩擦板8 與固定導(dǎo)軌9 靠緊為止，則8 與9間所產(chǎn)生的摩擦力即可阻止升降小車下墜。
該升降機(jī)構(gòu)裝置在國內(nèi)鋼廠被普遍使用，但仍然存在問題，即發(fā)生掉槍制動后，摩擦片與軌道間的摩擦力較大，平時換槍用的32 噸橋式起重機(jī)不能將小車提起，必須將調(diào)整楔用氣割破壞，才能將升降小車提起進(jìn)行相應(yīng)檢修處理。
3 升降機(jī)構(gòu)裝置的改進(jìn)
針對上面升降機(jī)構(gòu)裝置存在的問題，我廠對于該裝置進(jìn)行了改進(jìn)，如圖2 所示。
（1）將調(diào)整楔6 與支架5 的接觸面車去1 ～ 2mm，即使二者之間產(chǎn)生1 ～ 2mm 的間隙。
（2）在車架5 上攻出4 個螺紋孔，將4 條M24 高強(qiáng)螺栓擰進(jìn)支架5 將調(diào)整楔6 頂住。
當(dāng)發(fā)生掉槍事故，升降小車制動后，先用換槍用橋式起重機(jī)將小車吊住，拆掉雙頭螺柱12，再將4 條M24 螺栓旋出。螺栓拆除后，因調(diào)整楔與支架間有縫隙，其間相互作用力消失，進(jìn)而小車摩擦片與軌道之間的正壓力消失，摩擦力也隨之消失，故小車可被換槍用橋式起重機(jī)吊起，進(jìn)行后續(xù)檢修處理。實(shí)際操作顯示改進(jìn)后處理掉槍事故的時間較之從前大為縮短，且對升降小車沒有造成其它破壞，只需更換鋼絲繩即可上線繼續(xù)使用。
此改動中最為關(guān)鍵的是螺栓的強(qiáng)度是否可以承受小車掉落制動時調(diào)整楔6 對螺栓的反作用力，即軌道對摩擦片的正壓力，因此需要經(jīng)過強(qiáng)度計算，確定螺栓的直徑，計算方法如下：
由文獻(xiàn)2 可知，制動時摩擦片與軌道間的比壓很大，一般為在20M p 以上[2]，本文選用比壓p =25Mp，又摩擦片尺寸為70mm*160mm。于是可得摩擦片與軌道間的摩擦力f為比壓p 與摩擦片面積S 的乘積，即f=p*S=25*106*60*160*10-6=240000N又由摩擦力計算公式f =μN，可得，軌道與摩擦片之間的正壓力N = f /μ，μ 由文獻(xiàn)2 可知其下限值為0.25，本文為安全考慮就選擇其下限0.25，于是有：N=f/μ=240000/0.25=960000N
考慮到拆卸過程中會出現(xiàn)最終只有一條螺栓承擔(dān)該正壓力，于是由軸向靜載荷螺栓的強(qiáng)度計算公式[3]，可計算出需要的螺栓直徑為：
其中8.8 級高強(qiáng)螺栓的需用應(yīng)力[σ] 由手冊查得為：800N/mm2
故選用M24，強(qiáng)度為8.8 級的高強(qiáng)螺栓，可以滿足制動時調(diào)整楔對螺栓的作用力。
4 結(jié)語
在冶金煉鋼生產(chǎn)過程中，150 噸轉(zhuǎn)爐氧槍升降機(jī)構(gòu)裝置在掉槍成功制動后，快速消除摩擦板和固定導(dǎo)軌間的摩擦力，使升降小車的拆卸更為方便快捷。該改進(jìn)措施已在實(shí)際中得到應(yīng)用，并被證實(shí)切實(shí)可行，給行業(yè)同類升降機(jī)構(gòu)裝置提供了有益的借鑒。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 陳木金. 提高轉(zhuǎn)爐氧槍槍齡的分析與應(yīng)用[ J ] . 福建冶金，2017(05).
[2] 馮超，黃奜怡，劉帥，張曉妮. 轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭工藝參數(shù)優(yōu)化與應(yīng)用[J]. 冶金能源，2017(05).
[3] 張全. 宣鋼120t 轉(zhuǎn)爐氧槍槍位模式優(yōu)化實(shí)踐[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2017(21).
[4] 張興利，徐立山，韓春良，常瑞臻，李一峰. 承鋼20t 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐四孔氧槍改造實(shí)踐[J]. 承鋼技術(shù)，2004(Z1).