煉鋼轉爐傾動異響現象分析和處理

摘 要：結合碳鋼薄板廠煉鋼工序轉爐爐體出現異音后的問題原因分析、通過技術咨詢和現場解決處理，使轉爐傾動異音明顯減輕，取得了一定效果。

關鍵詞：力矩塊；托圈；球鉸；托架；

中圖分類號：TF4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-05-00254-01

一、前言

煉鋼轉爐在運轉過程中，會出現一些聲響，具體引起的原因是多方面的，爐體擋座間有間隙；球面副間有相對運動；爐殼、托圈在高溫下長期工作，受力又時常在變化，導致相對運動都可能發出異響。總體來說輕微的異響對爐體是不會造成較大損傷，但如果異響的頻次逐漸增多，會對轉爐設備造成損傷，嚴重時可造成擋座脫落、球鉸斷裂、耳軸軸承損傷等事故，給煉鋼廠及公司從經濟上帶來巨大損失。故對轉爐傾動異響現像分析判斷和正確處理尤為重要，以下為碳鋼薄板廠煉鋼工序關于傾動異響的分析和處理，以供參考。

二、綜合分析

自2009年7月25日起，碳鋼薄板廠煉鋼工序1#轉爐爐體在搖爐過程中頻繁出現異響（2#、3#轉爐無異響現象），最初判定為爐體擋架座與托圈力矩塊間隙過大，導致爐體在搖爐過程中發生位移，產生異響。在8月4日利用定修對爐體擋架座與托圈力矩塊間隙進行了調整，墊片組進行了焊接，但未明顯減輕異音響動。8月13日和8月17日，利用定修時間再次對問題原因進行查找，通過現場多次搖爐排除了耳軸軸承損壞的可能性。經過查閱轉爐爐體及托圈總圖，查找相關力矩塊間隙標準，按照標準在8月26日對力矩塊間隙再次進行了調整，但在搖爐過程中還是存在異響。利用8月21日和8月24日2爐2機生產機會，分別對3#轉爐和2#轉爐爐體與托圈中心位置進行了測量，測量數據如下：

3#轉爐：

3#轉爐爐體與托圈間距（轉爐爐口向上，傾動角度為0度，自東至西逆時針測量，每90度范圍內測量2點）：

東北側：180mm，170mm 北西側：170mm，170mm

西南側：175mm，170mm 南東側：172mm，165mm

2#轉爐：

2#轉爐爐體與托圈間距（轉爐爐口向上，傾動角度為0度，自東至西逆時針測量，每90度范圍內測量2點）：

東北側：160mm，150mm 北西側：180mm，175mm

西南側：190mm，190mm 南東側：190mm，188mm

1#轉爐：9月2日利用停爐時間，集中對1#轉爐爐體與托圈間隙，發生異響的角度進行了測量，測量數據如下：

（一）爐體與托圈間距：a）、轉爐爐口向上，傾動角度為0度，自東至西逆時針測量，每90度范圍內測量2點：

東北側：180mm，172mm 北西側：177mm，185mm

西南側：189mm，160mm 南東側：154mm，170mm

b）、轉爐爐口向下，傾動角度為180度，自東至西逆時針測量，每90度范圍內測量2點：

東北側：200mm，176mm 北西側：170mm，168mm

西南側：180mm，170mm 南東側：174mm，180mm

（二）發生異響的角度統計：a）、轉爐自0°至90°至180°至—90°至0°方向（順時針方向）搖爐，發生異響的區間：

+20°至+70°區間：連續響動

+105°：響動一次，較大

—170°至—130°區間：連續響動

—30°至0°區間：連續響動

b）、轉爐自0°至—90°至—180°至90°至0°方向（逆時針方向）搖爐，發生異響的區間：+165°至80°區間：連續響動，異音較大

綜合分析：

1）、1#轉爐耳軸軸承運轉正常。2）、1#轉爐傾動減速機運轉正常，一、二次減速機齒輪嚙合情況良好。3）、1#轉爐爐體力矩塊間隙符合安裝要求。4）、1#轉爐爐體上的下擋座架連接螺栓松動，導致下擋座架錯位，產生周向間隙。通過對擋座架間隙及連接螺栓進行檢查緊固，符合安裝要求。5）轉爐球鉸內部間隙量過大，產生垂直方向間隙量。

根據以上情況，初步總結出如下結論：1）1#轉爐三個吊掛球鉸支撐間隙過大（球鉸支撐螺母有松動現象或球鉸支撐接觸球面有磨損）球鉸支承的球面墊及球面座之間產生偏移，導致搖爐過程中爐體與托圈之間產生相對位移。2）熱態下，爐體及托圈存在一定的變形所導致。

三、處理、解決

轉爐傾動的異響問題集中在轉爐爐體球鉸存在間隙上，下一步解決的方法就是對球鉸支撐進行解體檢查，消除間隙，，同時在回裝過程中對支柱螺柱、螺母進行預緊，保證球鉸有足夠的預緊力矩來滿足正常鋼水裝入量的冶煉條件。

（一）球鉸支撐間隙的檢查調整。檢查內容：球面墊及球面座之間錯位情況；球面墊及球面座之間的接觸面膠合、磨損、開裂情況；球面墊及球面座探傷檢查的狀況；螺母與上部球面墊之間的墊片是否損壞；螺牙是否斷裂、膠合、磨損；支柱螺栓與球面座的間隙檢測，從而得到支柱螺栓與爐體偏心情況等。處理：球面墊及球面座之間的接觸面膠合、磨損痕跡超過1mm、裂紋超過5mm深、15mm長的必須更換（裂紋情況根據探傷人員的檢查情況）；墊片損壞的更換墊片；螺牙斷裂、膠合、磨損則更換螺母、修整支柱螺栓螺牙；其他情況根據探傷檢查的結果確定是否要更換。

（二）球鉸回裝預緊力的計算。A）Mt=K×P0×d×10-3 N.m

說明：Mt：擰緊力矩

K：擰緊力系數 K=4f/3≌0.2

d：球鉸支撐支柱螺栓螺紋公稱直徑

P0：預緊力

B）P0= Mt / K × d × 10-3 N =1000 Mt/ （K×d） =1000 F L/ （K×d）

說明：F：液壓千斤頂的頂緊力

F=P（液壓千斤頂的壓力 MPa）X S（液壓千斤頂的油缸受力面積）

L：液壓千斤頂的頂緊力臂

L=液壓千斤頂活塞桿支撐中心（與扳手接觸處）到球鉸支撐支柱螺栓中心距離

四、總結

轉爐傾動異響是國內較多鋼廠出現的現象，對于異常部位的及時排查處理，可避免發生較大的事故，尤其三點支撐螺母存在較大間隙對轉爐設備危害較大，竄動時產生的振動對轉爐耳軸軸承、傾動減速機、球鉸支柱螺栓及上下球面都會產生較大的沖擊，造成較大設備隱患，本文提出的看法和解決辦法，對解決轉爐傾動異響有一定的借鑒作用。