天鐵威金斯煤氣柜活塞平衡調試實踐與探討

吳東明，蔡魯明，王根年

（天津天鐵冶金集團燃氣廠，河北涉縣056404）

1 引言

天鐵集團熱軋板公司15萬m3威金斯煤氣柜于2007年8月投入運行，幾年來運行狀況良好，但是隨著轉爐生產節奏的加快，煤氣回收量的增加，氣柜活塞升降日益頻繁，活塞水平度、漂移度偏差逐漸增大，調平鋼絲繩拉力大小不勻，個別鋼絲繩磨損嚴重，甚至出現了鋼絲繩單股鋼絲斷裂現象，氣柜的運行安全受到了威脅。因此，在2011年3月10日和4月12日分兩次對氣柜調平設備進行了檢修和調試。

2 氣柜的結構和調平系統工作原理

威金斯煤氣柜是由支柱和側板組成的圓形柜體。它的內部是圓形的活塞，由兩層橡膠膜把活塞和T檔架及T檔架和柜壁連接在一起，組成一個封閉氣室。向氣柜充氣時，活塞緩緩上升，帶動膠簾向下卷動，增加封閉氣室的空間，形成充氣。向氣柜外送氣時，活塞下降，帶動膠簾向上卷，減少封閉氣室的空間，形成送氣。氣柜在運行過程中，活塞始終被“浮”在空中。調平裝置是活塞在運行中使其保持水平狀態的裝置，由調平裝置和活塞共同組成一個系統，保證氣柜的活塞平穩安全的運行。氣柜有多組調平裝置且均勻分布，每組調平裝置分別由活塞徑向兩點引出的鋼絲繩、滑輪和配重塊組成。調平配重鋼絲繩滑道有異物、滑輪運轉不靈活、鋼絲繩松緊程度不均衡都會影響到活塞的水平度。每根調平鋼絲繩由4個導輪支撐，分別是配重端和活塞端的滑動輪，以及中間的2個導向輪，如圖1所示。

3 磨損原因分析

天鐵熱軋板公司15萬m3威金斯氣柜共有9組調平裝置。9組調平配重包括18根鋼絲繩，其滑道光滑，在正常的設備檢查中并沒有發現異物。但是，由于施工的缺陷，個別鋼絲繩的4個導輪的中心線不在一條直線上，鋼絲繩在活動過程中，在配重和活塞重量的作用下，中間的導向輪被鋼絲繩帶動著偏向一側，和導向輪支架相接觸，嚴重影響了導向輪的轉動，造成了鋼絲繩和導向輪之間的相對摩擦，長時間的摩擦使鋼絲繩出現磨損斷裂，這種摩擦對活塞的水平度也有一定的影響。此外，還發現調平鋼絲繩導向輪轉動不靈活，導向輪的銅套和軸需要定期給油杯注油，才能保證導向輪轉動靈活，而銅套和軸之間的間隙太小，到達潤滑部位的潤滑油數量極少，起不到很好的潤滑效果，影響了導向輪的靈活轉動，使鋼絲繩和導向輪之間出現了相對滑動，造成鋼絲繩和銅質導輪的摩擦，銅質導輪磨損嚴重，鋼絲繩和導輪之間相互摩擦不斷加大，導致鋼絲繩出現磨損斷裂。

圖1 氣柜調平系統示意圖

4 解決方法

4.1 對導輪進行調整和更換

對4個導輪中繩槽不在一條直線上的導向輪進行調整，使鋼絲繩處于繩槽的正中央，盡量使鋼絲繩受到較小的摩擦力，兩次檢修一共調整了8個導向輪的繩槽。對轉動不靈活的16個導輪進行了更換，并縮短了導輪的定期潤滑時間。經過導輪的調整和更換，解決了由于鋼絲繩和繩槽摩擦力過大、導向輪轉動不靈活而產生的拉力不平衡的問題。

4.2 配重的調整

參考氣柜投產前活塞配重調整時的數據，根據現在活塞的水平度差別，制定合適的配重調整方案，從水平度低的區域取一定的配重塊，移到水平度高的區域。記錄調整過程中的活塞水平度數值差別，根據數值差別進行動態調整，直至活塞水平度符合要求。

4.3 磨損嚴重的鋼絲繩的更換

調節氣柜活塞位置，使配重砣下降至氣柜一層平臺處，并適合職工作業的高度之后，用吊車稍微吊起配重塊，使鋼絲繩不承受拉力，然后更換磨損嚴重的鋼絲繩。更換時盡量使新舊鋼絲繩的松緊程度相當，更換完成后，使活塞緩緩著床，以活塞著床為基準點，測量更換過鋼絲繩的配重砣上2根相對應的鋼絲繩的松緊度，找出較松的鋼絲繩。在氣柜活塞處，以同一配重砣上較緊的鋼絲繩的松緊度為標準，用彈簧秤測量較緊鋼絲繩的橫向拉力，將此數值作為較松鋼絲繩的橫向拉力參考值。用倒鏈拉緊較松的鋼絲繩，在鋼絲繩的末端重新用鋼絲繩扣做合適的固定。經過鋼絲繩松緊的調整，使同一配重砣上鋼絲繩松緊程度基本相同，保證了活塞調平系統的正常工作。

5 調整和更換后的運行效果

鋼絲繩導向輪的更換和調整，減小了鋼絲繩的摩擦阻力，提高了調平裝置的靈敏度；活塞配重的調整，使活塞的運行更穩定，保證了氣柜的安全運行；鋼絲繩的更換，消除了鋼絲繩帶病運行帶來的安全隱患。經過這兩次的檢修和調試，活塞的漂移度、水平度和調試前相比受到了控制，見表1和表2。

表1 氣柜調試前后活塞漂移度對比表 /mm

表2 氣柜調試前后活塞水平度對比表 /mm

6 結束語

通過對天鐵15萬m3威金斯轉爐煤氣柜活塞調平系統的檢修和調試后，使活塞漂移度和水平度受到了控制，滿足了生產需要，保證了氣柜的正常運行。經過一段時間的生產運行后，氣柜狀況良好，安全隱患得以消除，為天鐵今后同類型的設備的維護檢修積累了經驗。