崔海龍
（河鋼樂亭鋼鐵有限公司 河北 唐山 063000）
【摘要】本文作者結合自己多年工作實踐，對150 噸轉爐煉鋼過程中氧槍升降機構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，并總結歸納出造成這種設備問題的主要原因是降小車與固定導軌間摩擦力太大造成的，經(jīng)過對該裝置的設備改造，徹底解決了這一生產(chǎn)技術問題。
【關鍵詞】氧槍；升降機構裝置；改進措施
1 引言
一般大型轉爐氧槍升降機構比較常見的是雙繩保護，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荷選出，當一根繩破斷時，另一根繩能夠短時繼續(xù)工作。應當說，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，避免氧槍掉入轉爐內(nèi)發(fā)生巨大的安全事故。
2 轉爐氧槍升降機構裝置及存在的問題
轉爐氧槍升降機構裝置改進前如圖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、氧槍及其附屬設備的總重作用下，鋼絲繩3 有張力并壓縮彈簧10。當?shù)魳寱r鋼絲繩3 的張力消失，則壓縮彈簧10 解除壓縮力而恢復變形，在彈簧10 的恢復力作用下，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果相同。現(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。
該升降機構裝置在國內(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行相應檢修處理。
3 升降機構裝置的改進
針對上面升降機構裝置存在的問題，我廠對于該裝置進行了改進，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 高強螺栓擰進支架5 將調(diào)整楔6 頂住。
當發(fā)生掉槍事故，升降小車制動后，先用換槍用橋式起重機將小車吊住，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吊起，進行后續(xù)檢修處理。實際操作顯示改進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。
此改動中最為關鍵的是螺栓的強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)過強度計算，確定螺栓的直徑，計算方法如下：
由文獻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該正壓力，于是由軸向靜載荷螺栓的強度計算公式[3]，可計算出需要的螺栓直徑為：
其中8.8 級高強螺栓的需用應力[σ] 由手冊查得為：800N/mm2
故選用M24，強度為8.8 級的高強螺栓，可以滿足制動時調(diào)整楔對螺栓的作用力。
4 結語
在冶金煉鋼生產(chǎn)過程中，150 噸轉爐氧槍升降機構裝置在掉槍成功制動后，快速消除摩擦板和固定導軌間的摩擦力，使升降小車的拆卸更為方便快捷。該改進措施已在實際中得到應用，并被證實切實可行，給行業(yè)同類升降機構裝置提供了有益的借鑒。
【參考文獻】
[1] 陳木金. 提高轉爐氧槍槍齡的分析與應用[ J ] . 福建冶金，2017(05).
[2] 馮超，黃奜怡，劉帥，張曉妮. 轉爐氧槍噴頭工藝參數(shù)優(yōu)化與應用[J]. 冶金能源，2017(05).
[3] 張全. 宣鋼120t 轉爐氧槍槍位模式優(yōu)化實踐[J]. 科技創(chuàng)新導報，2017(21).
[4] 張興利，徐立山，韓春良，常瑞臻，李一峰. 承鋼20t 氧氣頂吹轉爐四孔氧槍改造實踐[J]. 承鋼技術，2004(Z1).