加熱爐新爐門設計

蘭州蘭石重型裝備股份有限公司 （甘肅 730050） 鄭紅果 魏劍平

為了滿足生產，我公司對原66#加熱爐進行了擴建改造。改造的總體思路是：爐膛高度向上增加1.5m，爐膛長度向后延長3m。這樣必須加高加長爐體骨架，加長爐車，增加燒嘴數量，設計和制造新爐門，改造和增加一些相應管道線路等。由于改造后的爐體高為5.5m，長度為15m。受爐體上方空間限制，原來的提升式爐門已不能適用于改造后的66#爐。因此，我們自行設計了一種側開式爐門。

1.工作原理

側開式新爐門的主要工作原理為：當爐門關閉時，只要按動控制柜上的“關”按鈕，爐門便由傳動小車在主動輪和從動輪的牽動下移動爐門，當爐門移動至合適的關閉位置，按動氣缸起動按鈕，氣缸頭便伸出，緊緊頂死爐門上的卡爪，將爐門頂緊在門框板上以消除爐門與爐體的間隙，防止火焰冒出；當爐門開啟時，按動氣缸退出按鈕，氣缸頭便縮回，爐門恢復自由垂直狀態(tài)，按動控制柜上的“開”按鈕，爐門便由傳動小車在主動輪和從動輪的牽動下向側面移動爐門。

2.主要結構

新爐門主要組成部分由爐門柱、傳動組件、滾動小車、起重組件、爐門、軌道、氣缸、緩沖結構、支撐工字鋼、鏈條等組成。

（1）爐門柱 新爐門柱主要由槽鋼、連接板、支撐筋板、支撐槽鋼等通過焊接連接在一起，通過地腳螺栓固定在地下，再用水泥澆注，使其牢牢地固定于爐門前，為了保證爐門柱在使用過程中不向側面傾斜，在爐門柱與支撐工字鋼之間焊接斜拉筋進行固定。

（2）傳動組件 這部分主要是通過電動機的正反轉帶動聯(lián)軸器，從而通過主動輪帶動從動輪牽引滾動小車來實現(xiàn)爐門的開起和閉合。

（3）滾動小車 滾動小車通過4個滾輪提住爐門在軌道上行走，主要由滾輪、軸、軸承、軸承蓋、工字鋼、軸蓋、檔架等組成。其中滾輪和軸均選用強度較高且經過調質的硬質合金。這種采用滾動小車牽動爐門開起或閉合的方式操作簡單，使用過程中出故障的幾率較低，并且檢修也很方便。

（4）起重組件 由定位板、連接吊鉤、起重吊鏈及大規(guī)格螺栓螺母組成的起吊結構（見圖1）。

圖1 最初設計的起重組件

經過一段時間的試用，發(fā)現(xiàn)其在開起或關閉的過程中擺動比較厲害，而且吊掛鏈條與滾動小車連接部位比較薄弱，故重新進行了整改，設計了如圖2所示的起重組件。經使用證明這種結構很合理。

圖2 整改后的起重組件

（5）爐門 新爐門是在舊爐門的基礎上進行加高，爐門板采用焊接的形式與舊爐門進行連接。原來舊爐門的門框板廢棄，重新制作了一套新的門框板。新爐門還增設了氣缸頂緊用4塊通條的連接板，在爐門關閉的同時8個氣缸接收到控制信號后，同時伸出的氣缸頭緊緊頂住連接板伸出爐門側面的部位，將爐門頂緊在門框板上，完成爐門的關閉。

（6）軌道 軌道是小車運行的路線導向，選擇火車輕軌做軌道，其強度和硬度都能滿足要求。軌道連接處采用專用連接組件進行連接。軌道采用自行設計并加工的連接用壓板，并用螺栓將其焊接在支撐工字鋼上的墊板之間進行聯(lián)接。

（7）氣缸 選用型號為QGB-160X160-MF1的氣缸，要求氣缸頭能伸出160mm的長度。設計的氣缸頭（見圖3）與氣缸伸出軸采用螺紋聯(lián)接。因為考慮到氣缸頭與爐門頂緊時采用點接觸，其受力比較好，因此，把氣缸頭端面設計成球面。

圖3 氣缸頭

（8）緩沖結構 緩沖結構是為了預防拉緊爐門的鏈條在爐門使用過程中出現(xiàn)故障，如鏈條突然拉斷造成爐門瞬間跌落而特意設置的保護裝置，在爐門跌落時起到緩沖作用。在平時運行過程中，其處于松弛狀態(tài)。

（9）支撐工字鋼 支撐工字鋼位于軌道下部，連接3個爐門柱，起到連接和支撐雙層作用。

另外，為了防止在長期使用過程中，主動輪或從動輪的固定架與爐門柱兩側的固定板之間產生相對移動，從而導致鏈條松弛，故設計了調節(jié)裝置以調節(jié)鏈條的松緊程度。為了保護氣缸在使用過程中不受到其他物品的碰撞和爐門打開后爐內熱氣的烘烤，我們還特意設計了氣缸保護罩。為了方便對爐門上部裝置的維修，設置了安全踏步和防護欄。

3.使用情況

截止目前該加熱爐已經對多臺套產品進行了熱處理，包括洛煉項目中加氫反應器φ4000mm×182mm筒體的卷制及熱處理等工作。結果顯示，新爐門的設計是非常合理的。這種側開式新爐門與以前的提升式爐門相比大大減少了維修工作量，從而提高了工作效率，也加快了生產進度。