轉爐氧槍橫移臺車鋼絲繩索具由普通套環改為楔形接頭形式的可行性分析

盧科文

摘 要：文章針對漣鋼一煉軋廠3#轉爐氧槍鋼絲繩用索具由普通套環結構改成楔形結構的可行性進行分析，對現場使用的鋼絲繩索具由普通套環結構改成楔形結構后的優缺點進行對比，最終選擇滿足現場實際工況的索具結構。

關鍵詞：氧槍橫移臺車；鋼絲繩；索具；普通套環；楔形接頭；滑出；墜落；自鎖

中圖分類號：TU603 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）05-0064-02

Abstract： This paper analyzes the feasibility of changing the rigging used for oxygen lance wire rope of #3 converter from common ring structure to wedge-shaped structure in No.1 Mill of Lianyuan Iron and Steel Company. The advantages and disadvantages of the steel rope rigging used in the field are compared after changing from the common ring structure to the wedge-shaped structure， and finally the rigging structure which satisfied the actual working conditions is selected.

Keywords： oxygen lance traverse carriage； wire rope； rigging； common ring； wedge-shaped joint； slide out； fall； self lock

1 背景

3#轉爐氧槍升降小車于2016年8月3日上午9：01分發生墜槍，經分析是由于鋼絲繩在較大拉力作用下迫使繩卡緊固螺栓松動，致使鋼絲繩從繩卡處滑出通過索具最終使得氧槍小車發生墜落。通過對現場相關設備進行檢查發現，氧槍槍身結渣處最大直徑達到了Φ420mm，已接近氧槍氮封口處的直徑Φ426mm，氧槍刮渣器支座已發生了傾斜，電腦監控畫面顯示此時間段的鋼絲繩張力最大達到了9.5噸（張力報警值4.5噸），從各種跡象表明，鋼絲繩卡所受的外力是由氧槍槍身粘渣嚴重，在氧槍提槍到氮封口處卡阻產生的。

2 改型前情況

3#轉爐氧槍橫移臺車測力傳感器裝配上的鋼絲繩用索具結構形式為普通套環結構，主要功能為拉緊與承載。

經過查閱資料，繩卡安裝標準：對于鋼絲繩直徑為21-26mm，應設5個繩卡扣，且每個繩卡間距是鋼絲繩直徑的6-8倍；最后一個繩卡（第五個繩卡）與第四個繩卡距離應大于500mm，在兩者間加設一個“安全彎”，便于檢查氧槍小車工作過程中鋼絲繩繩卡的松緊。現3#爐氧槍鋼絲繩直徑為Ф24mm，在現場安裝繩卡的有效距離僅為1m左右，所以，在此有效距離處安裝5個繩卡將不能保證每個繩卡的間距與加設“安全彎”，僅安裝4個繩卡，且無“安全彎”，這顯然不符合鋼絲繩卡的安裝標準；再者，當作用在鋼絲繩上的“事故”拉力增加到一定值時，鋼絲繩易從繩卡處滑出，而此時的鋼絲繩索具僅起拉緊、承載的功能，而無任何自鎖功能，對鋼絲繩從繩卡中滑出無“第二層”保護作用，存在極大的安全隱患，所以對鋼絲繩用索具普通套環結構進行改型是必須的。

3 方案認證

現選用鋼絲繩用索具楔形接頭結構替換普通套環結構，并對其改型可行性進行分析，具體結構見圖1：楔形接頭結構示意圖。此楔形接頭由楔套與楔組成，鋼絲繩裝入楔形接頭具有“自鎖”的功能，即鋼絲繩越拉越緊，不易從楔形接頭內滑出，為安全起見，另在鋼絲繩的末端加設二個繩卡，起到雙重鎖緊功能。

（1）國標GB/T 5973-2006中的鋼絲繩直徑Ф24選用

的GB/T 5973-24楔形接頭的許用載荷為190KN，而3#轉爐氧槍測力傳感器（單邊）的最大承載載荷為10噸（約100KN<190KN），所以從承受載荷方面分析，GB/T 5973-24（鋼絲繩直徑Ф24）楔形接頭適合替換套環。

（2）國標GB/T 5973-2006中的鋼絲繩直徑Ф24選用

的GB/T 5973-24楔形接頭長度方向的外形尺寸為H=260mm，若考慮加設二個繩卡（繩卡間距離：7xd（Ф24mm）=168mm），則楔形接頭至鋼絲繩末端的距離為260+168=428mm，小于現場安裝繩卡的有效距離（1m），所以從楔形接頭安裝于3#爐現場空間位置分析，GB/T 5973-24（鋼絲繩直徑Ф24）楔形接頭適合替換套環。

（3）國標GB/T 5973-2006中的鋼絲繩直徑Ф24選用

的GB/T 5973-24楔形接頭ФD=50mm，而3#爐中與套環相連的下連接桿孔徑為Ф58mm，而螺栓選用M56的高強度螺栓，并且，下連接桿的結構形式也不相同，所以從安裝尺寸分析，GB/T 5973-24（鋼絲繩直徑Ф24）楔形接頭不適合替換套環，若需替換，則需將3#爐的下連接桿與高強度螺栓（M56x170）進行重新設計與選型，以適應楔形接頭24#的安裝。

3 選型改造

連接普通螺栓M56x170改型：由于3#爐改造鋼絲繩所用楔形接頭的ФD=50mm，所以，選擇鉸制孔螺栓M48x170（GB/T 28-88），其與楔形接頭安裝部位的尺寸均為Ф50mm，而楔形接頭安裝位置孔徑的公差為H10，鉸制孔螺栓的安裝位置軸徑公差為h9，公差配合也滿足要求。但螺栓的尺寸由M56降為M48，需對M48螺栓的強度進行校核。

（1）從承受載荷力度上分析，普通螺栓能承受橫向和軸向載荷，但橫向的載荷在承受方法上主要是靠預緊力矩帶來的摩擦力，而鉸制孔螺栓可精確定位，構件不能滑動，同樣能承受橫向載荷和軸向載荷，橫向載荷在承受方法上是靠螺栓本身的抗剪強度，它的橫向承載能力遠高于普通螺栓，軸向承載能力和普通螺栓相同，所以單從承受載荷力度上考慮選擇M48鉸制孔螺栓應該滿足3#爐改造所需。

4 結束語

通過對鋼絲繩索具改型后至今，雖然在轉爐冶煉過程中出現過氧槍槍身粘砣引起的張力高報警，但是對現場使用的整套鋼絲繩索具結構進行檢查，均未發現鋼絲繩從繩卡與索具中滑出的現象，完全解決了由于鋼絲繩因事故狀態滑出而引起氧槍小車發生墜落的問題。

參考文獻：

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[4]GB/T5974.1-2006.鋼絲繩用普通套環[M]北京：中國標準出版社，2006，4.

[5]GB/T5973-2006.鋼絲繩用楔形接頭[M].北京：中國標準出版社，2006，4.endprint