更換輥底式爐爐輥方法的研究與應(yīng)用

段明雙

摘要：介紹了安鋼第一煉軋廠熱處理車間加熱爐的結(jié)構(gòu)特點，對更換加熱爐輥存在的問題及技術(shù)難點進(jìn)行了分析。通過對更換爐輥方法進(jìn)行的研究及應(yīng)用，制作了一套更換爐輥的專用工具，總結(jié)了一套快速更換爐輥的方案，在實際的操作中取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：加熱爐;爐輥;專用工具;換輥方案

中圖分類號：TF806

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）03-0181-02

0引言

安鋼集團(tuán)公司投資建設(shè)有一條中厚板熱處理生產(chǎn)線，該熱處理線建有一座由德國LOI公司設(shè)計制造的輻射管加熱無氧化輥底式熱處理爐，能實現(xiàn)鋼板的正火、回火以及正火加回火等多種熱處理工藝。該生產(chǎn)線現(xiàn)由安鋼建設(shè)責(zé)任有限公司二軋維檢部承擔(dān)維檢工作，其中由于加熱爐作業(yè)空間有限且維修質(zhì)量要求較高，更換加熱爐爐輥是維檢工作中的一個難點。為此二軋維檢部對更換加熱爐爐輥進(jìn)行了攻關(guān)及研究，制作了一套專門的換輥工具，總結(jié)了一套快速更換爐輥的方案，在實際的操作中取得了良好的效果。

1加熱爐及爐輥

安鋼第一煉軋廠輥底式熱處理爐采用自身預(yù)熱式燒嘴、輻射管雙面加熱1、ON/OFF脈沖控制、引風(fēng)機引射式強制排煙'2]。爐內(nèi)通入純度為99.99%的氮氣作為保護(hù)氣體，輥底爐本體及相關(guān)部分采用氣密性設(shè)計，同時在輥底爐的入口和出口處分別設(shè)置有1.5m長的密封區(qū)、兩道耐熱鋼密封簾以及高壓氮氣氣密裝置，能實現(xiàn)鋼板的無氧化加熱，確保熱處理后鋼板的表面質(zhì)量。

輥底爐本體由爐體鋼結(jié)構(gòu)、筑爐材料和操作平臺組成。爐體鋼結(jié)構(gòu)為預(yù)制的分段式結(jié)構(gòu)，每段由標(biāo)準(zhǔn)的型鋼和鋼板焊接在一起，在現(xiàn)場再把每段進(jìn)行氣密性焊接。爐體鋼結(jié)構(gòu)還包括爐輥和燒嘴的支撐和密封件。在輥底爐的兩側(cè)及爐頂部位有操作、維護(hù)平臺等。爐殼側(cè)墻上有多個檢修人孔以及均布多個氮氣入口，在爐頂兩端各裝一個熱氮氣排放口和一個氧分析儀，隨時監(jiān)視爐內(nèi)氣氛的氧含量。爐頂及爐輥以上側(cè)墻采用陶瓷纖維模塊、纖維毯等輕型結(jié)構(gòu)，可使輥底爐具有較小的熱惰性。爐底及爐輥以下側(cè)墻采用粘土磚、保溫磚、絕熱板和絕熱毯等，既保溫又有一定的強度3。

爐底輥是輥底式爐的重要設(shè)備，在生產(chǎn)過程中，既要承受最高爐溫下鋼板的重量，又要承受相應(yīng)的熱應(yīng)力和機械應(yīng)力的沖擊。全爐共有149支爐輥，每支爐輥由一臺變頻電機經(jīng)減速機和中間聯(lián)軸器驅(qū)動，可單獨控制。棍子的傳動側(cè)與軸承固定，而非傳動側(cè)可通過軸承自由的消化熱膨脹。

2存在問題及分析

爐內(nèi)的爐輥由于長時間在高溫中運行，在爐輥表面會產(chǎn)生結(jié)瘤或鼓包現(xiàn)象，這時就需要對鼓包或結(jié)瘤的爐輥進(jìn)行更換。因為熱處理爐結(jié)構(gòu)緊湊空間狹小，維檢人員在爐內(nèi)不易操作通常換輥時間較長、工作量非常大。且在不采取措施的情況下更換爐輥的過程中易造成爐內(nèi)耐材的損壞和輻射管的損壞變形。還有爐內(nèi)作業(yè)屬于有限空間作業(yè)，維檢人員在規(guī)定的時間就得出爐進(jìn)行休整，如不能快速有效的完成爐內(nèi)作業(yè)就會對整個維檢工作進(jìn)程產(chǎn)生極大的影響。因此對于能提高生產(chǎn)效率、保證爐內(nèi)設(shè)備完好的，制作換輥快換裝置作業(yè)非常有必要。

3方案及實施

鑒于這種狀況，我們通過現(xiàn)場分析、測量和校核計算，最終決定制作一套專門用來更換爐輥的工具并制定相應(yīng)的換輥方案。

3.1換輥工具

這套換輥有爐內(nèi)和爐外兩部分組成。爐內(nèi)部分主要有吊裝框架和輥上滑動裝置部分組成，這兩部分通過各自面板上的通孔用M16X60的螺栓相連。吊裝框架16#槽鋼焊接而成，橫梁上有吊裝圓環(huán)用于吊裝爐輥，支撐梁上焊有面板用于與滑動裝置相連?；瑒友b置主要有長540mm寬340mm的面板、筋板和4個滑輪組成?；跹b框架與滑動裝置相連后，通過吊裝框架上的吊裝圓環(huán)可實現(xiàn)被換爐輥的吊裝和運輸。被換爐輥的吊裝和運輸如圖1所示。

爐外裝置主要由運輸滑輪組、面板和支撐槽鋼組成。爐外裝置主要將吊起的爐輥運出爐體。爐外裝置如圖2所示。

3.2換輥方案

（1）在停爐降溫后確認(rèn)爐內(nèi)安全，辦好相關(guān)受限空間作業(yè)手續(xù)進(jìn)入爐內(nèi)。

（2）將換輥爐內(nèi)裝置運輸?shù)綘t內(nèi)，將兩個輥上運輸裝置分別安放到被換爐輥的兩側(cè)相鄰爐輥上。

（3）將吊裝框架裝置與輥上運輸裝置通過各自面板上的螺栓孔用M16雙頭螺栓相連。

（4）將10噸倒鏈掛到吊裝框架的吊環(huán)上，用倒鏈將被換爐輥捆扎（捆扎位置在爐輥中心位置偏傳動側(cè)大約30cm）。

（5）拆除被換爐輥兩側(cè)端蓋取出耐材。

（6）拆除被換爐輥傳動側(cè)萬向接軸、軸承座，被動端軸承座。

（7）使用倒鏈將被換爐輥輕微吊起（起倒鏈時要注意不能損壞爐體耐材）

（8）維修人員推動被換爐輥，將被換爐輥推至爐外裝置上。（9）當(dāng)被換爐輥上到換輥裝置的爐外裝置一半時，將倒鏈去掉。

（10）將被換爐輥完全推拉至爐外裝置上，用行車將舊爐輥吊走。

（11）用行車將新爐輥吊到爐外裝置上，推拉進(jìn)爐內(nèi)。進(jìn)入輥體的一半時用倒鏈捆扎，輕微吊起，推拉至安裝位置。固定軸承座、安裝萬向接軸、填裝耐材、安裝端蓋，整改換輥工作就完成了。

4結(jié)束語

使用自己制作的換輥裝置按照換輥方案進(jìn)行施工，其效果明顯，設(shè)備檢修效率有了很大的提高，有原來的8小時換1根輥提高到了8小時更換3根輥。同時也避免對爐體、耐材、輻射管的損壞。對于提升工作效率，減少工人的工作強度做出了不小的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]成大先，機械設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.

[2]濮良貴，紀(jì)明剛.機械設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2001.

[3]楊彥宏，羅維忠，轉(zhuǎn)爐傾動裝置耳軸擺動故障原因[J].遼寧科技大學(xué)學(xué)報，2009（5）：80-82