李理，王賡，董園
（鞍鋼股份有限公司煉鋼總廠，遼寧 鞍山 114021 ）
摘要： 為了實現(xiàn)廢鋼槽旋轉 90° 向轉爐加入廢鋼，研究設計了一套具有 4 個吊點強制平衡的廢鋼槽專用旋轉吊具。 在吊卸廢鋼槽作業(yè)時， 通過操作吊車主小車起升機構完成廢鋼槽升降，通過旋轉啟動按鈕控制吊具正向或反向旋轉，可實現(xiàn)廢鋼槽水平方向 360° 范圍內任意角度擺放，完成向轉爐加入廢鋼的作業(yè)。
關鍵詞： 轉爐；廢鋼槽；旋轉吊具
鞍鋼股份有限公司煉鋼總廠三分廠5 #線轉爐系統(tǒng)于2015年1月正式投產， 建有兩座200 t 轉爐。 爐前鐵水接收跨安裝1臺50 t+50 t 起重機，1臺80 t起重機，1臺廢鋼15 t起重機， 用于廢鋼槽吊運及廢鋼準備作業(yè)。 煉鋼冶煉生產過程中，主要通過汽車將廢鋼槽運到爐前跨生產現(xiàn)場，利用80 t吊車將廢鋼槽卸車，利用爐前雙50 t吊車吊運廢鋼槽到轉爐前，向兩座轉爐加入廢鋼作業(yè)。 加廢鋼作業(yè)時，廢鋼槽口方向正對轉爐口，對位必須保證方向一致，從而完成轉爐加入廢鋼作業(yè)。由于受5 #線廠房各跨橫向空間狹小， 廠房內空間低等原因限制，運輸廢鋼槽時，汽車進入廠房內只能沿著廠房東側通道進入現(xiàn)場， 造成廢鋼槽槽口方向與轉爐口方向垂直成90°，無法直接完成加廢鋼作業(yè)，而且吊卸廢鋼槽時，必須將廢鋼槽旋轉90°。為此，設計了吊運廢鋼槽的專用旋轉吊具。
1 旋轉吊具的工作原理
為了實現(xiàn)在現(xiàn)場將廢鋼槽旋轉90°，確保將廢鋼正常加入到轉爐中，根據實際情況，研究設計了一套具有4個吊點強制平衡的廢鋼槽專用旋轉吊具，安裝在鋼水接受跨的80 t 起重機上，使該起重機在將廢鋼槽吊起后，利用旋轉吊具，可以使廢鋼槽進行最大360°旋轉。 具體工作原理如下：
通過4套鋼繩將旋轉吊具與爐前80 t 起重機主小車連接起來， 旋轉時通過主小車上的導向輪引導鋼繩。 在吊卸廢鋼槽作業(yè)時，操作吊車起升機構完成廢鋼槽升降，通過“旋轉啟動按鈕”控制旋轉吊具上的旋轉電機正向或反向運行， 在旋轉電機的驅動下使旋轉吊具旋轉， 從而實現(xiàn)廢鋼槽水平方向360°范圍內任意角度擺放。 圖1為旋轉80 t 橋式起重機結構簡圖， 圖2為旋轉80 t橋式起重機主小車機構結構簡圖。
2 旋轉吊具設計方案
該旋轉吊具利用原有吊車主小車上的起升機構，包括卷筒、下滑輪、導向輪、定滑輪及平衡臂，通過旋轉驅動機構實現(xiàn)廢鋼槽旋轉。
2.1 旋轉吊具組成
旋轉吊具由電機機座、旋轉驅動機構、鋼繩、滑輪、上橫梁、下橫梁、吊掛及板鉤組成，吊運廢鋼槽旋轉吊具見圖3 。
旋轉驅動機構包括 “三合一”減速器（包括電機、減速器和制動器）、小開齒、大開齒、旋轉軸和吊叉。 上橫梁俯視圖如圖4 。
圖4中，上橫梁為十字梁，在十字梁的4個伸出端分別固定有2個滑輪，滑輪上繞有鋼繩，鋼繩的另一端依次繞過主小車上的平衡臂、定滑輪、導向輪、下滑輪后固定在卷筒上，上橫梁的上表面中間固定有槽型機座， 機座中心位置上設有與下橫梁對應的軸孔，軸孔內活動連接一根旋轉軸，旋轉軸上端裝有大開齒， 大開齒兩側分別嚙合一個小開齒，小開齒分別與“三合一”減速器連接，大開齒和小開齒均鑲嵌在槽型機座內； 旋轉軸下端通過柱銷連接一叉形吊叉， 吊叉下端通過銷軸和定位銷連接在下橫梁中心位置上。
下橫梁俯視圖見圖5 ，下橫梁整體呈“H”形，在下橫梁的兩端分別垂直連接一根吊臂， 吊臂兩端各固定一個“U”形吊掛，吊掛下面通過銷柱連接有板鉤。
2.2 旋轉吊具驅動機構
旋轉吊具由2臺“三合一”減速器（包括電機、減速器和制動器）驅動。同時，在兩個“三合一”減速器側面的上橫梁上設有電纜筐， 用于存放一根電機電源電纜。
正常工作時，“旋轉啟動按鈕” 打開旋轉吊具上4臺“三合一”減速器上的制動器，同時4臺“三合一”減速器上的旋轉電機通電并同方向啟動，兩臺旋轉電機驅動旋轉吊具按照現(xiàn)場需要角度進行旋轉。為避免當某一臺旋轉電機發(fā)生故障或該電機動力電源的電氣線路發(fā)生故障時，此電機自身的制動器抱死，而另一臺電機仍繼續(xù)工作，易造成掰齒輪或掰機座的設備事故發(fā)生。確保旋轉吊具能夠可靠運行。將2臺旋轉電機并聯(lián)使用，即用任意1臺旋轉電機的正向旋轉接觸器或反向旋轉接觸器， 都能同時控制2臺電機的旋轉以及2臺制動器打開。這樣，即使只有1臺旋轉電機的電氣控制系統(tǒng)正常工作時，也能夠實現(xiàn)兩臺電機的制動器始終保持正常打開狀態(tài)， 僅用一臺旋轉電機也可以驅動旋轉吊具正常工作，確保生產順行。
3 旋轉吊具組裝
（ 1 ） 先分別將每根鋼繩一端固定在卷筒上，另一端依次穿入下滑輪、導向輪、定滑輪和平衡臂后纏繞在滑輪上，完成鋼繩與吊具的連接，并嚴格控制4根鋼繩長度一致，確保上橫梁保持水平。
（ 2 ） 將旋轉軸插入下橫梁中部孔內，把銷軸和定位銷依次穿入下橫梁及旋轉軸內， 保證下橫梁與上橫梁的相對距離始終不變。
（ 3 ） 利用下橫梁的U形吊掛將4個板鉤與下橫梁連接在一起，要求4個板鉤的方向一致。
（ 4 ） 將驅動電源線從主小車上按順時針方向盤入上橫梁上面的電纜筐內， 電纜隨著吊具的上下運行，自動完成回收與釋放。
4 旋轉吊具使用方法
（ 1 ） 將鐵水接受跨80 t起重機開到運輸廢鋼槽的汽車正上方，開動起重機起升機構將旋轉吊具落下與廢鋼槽對位，此時廢鋼槽槽口處于南北方向，與爐口方向相差90°。利用該旋轉吊具的四爪吊鉤將廢鋼槽從汽車吊起一定高度后，開動起重機大車走行機構將廢鋼槽吊運到指定位置。
（ 2 ） 選擇司機室內控制臺上“旋轉啟動按鈕”順時針或逆時針方向， 控制旋轉吊具以恒定速度水平逆時針或順時針方向旋轉90°，使廢鋼槽槽口旋轉至正對爐口方向。 開動起重機起升機構將廢鋼槽平穩(wěn)放置地面。
（ 3 ） 開動起重機將向轉爐加完廢鋼的空廢鋼槽吊起一定高度后，以同樣方法操作旋轉吊具，使空廢鋼槽旋轉90°，保持槽口方向與運輸廢鋼槽的汽車駕駛方向同向，將其放置到待運汽車后運走。
5 結語
廢鋼槽旋轉吊具投入生產使用后， 有效地解決了因作業(yè)空間限制導致的廢鋼槽定位困難問題，實現(xiàn)廢鋼槽水平方向任意角度正、反向旋轉，保障了生產的低成本高效運行。此旋轉吊具造價低廉，安裝檢修方便，設計有4個吊點，可充分保證廢鋼槽吊具的平衡，安全可