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摘 要:结合碳钢薄板厂炼钢工序轉炉炉体出现异音后的问题原因分析、通过技术咨询和现场解决处理,使转炉倾动异音明显减轻,取得了一定效果。
关键词:力矩块;托圈;球铰;托架;
中图分类号:TF4 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-05-00254-01
一、前言
炼钢转炉在运转过程中,会出现一些声响,具体引起的原因是多方面的,炉体挡座间有间隙;球面副间有相对运动;炉壳、托圈在高温下长期工作,受力又时常在变化,导致相对运动都可能发出异响。总体来说轻微的异响对炉体是不会造成较大损伤,但如果异响的频次逐渐增多,会对转炉设备造成损伤,严重时可造成挡座脱落、球铰断裂、耳轴轴承损伤等事故,给炼钢厂及公司从经济上带来巨大损失。故对转炉倾动异响现像分析判断和正确处理尤为重要,以下为碳钢薄板厂炼钢工序关于倾动异响的分析和处理,以供参考。
二、综合分析
自2009年7月25日起,碳钢薄板厂炼钢工序1#转炉炉体在摇炉过程中频繁出现异响(2#、3#转炉无异响现象),最初判定为炉体挡架座与托圈力矩块间隙过大,导致炉体在摇炉过程中发生位移,产生异响。在8月4日利用定修对炉体挡架座与托圈力矩块间隙进行了调整,垫片组进行了焊接,但未明显减轻异音响动。8月13日和8月17日,利用定修时间再次对问题原因进行查找,通过现场多次摇炉排除了耳轴轴承损坏的可能性。经过查阅转炉炉体及托圈总图,查找相关力矩块间隙标准,按照标准在8月26日对力矩块间隙再次进行了调整,但在摇炉过程中还是存在异响。利用8月21日和8月24日2炉2机生产机会,分别对3#转炉和2#转炉炉体与托圈中心位置进行了测量,测量数据如下:
3#转炉:
3#转炉炉体与托圈间距(转炉炉口向上,倾动角度为0度,自东至西逆时针测量,每90度范围内测量2点):
东北侧:180mm,170mm 北西侧:170mm,170mm
西南侧:175mm,170mm 南东侧:172mm,165mm
2#转炉:
2#转炉炉体与托圈间距(转炉炉口向上,倾动角度为0度,自东至西逆时针测量,每90度范围内测量2点):
东北侧:160mm,150mm 北西侧:180mm,175mm
西南侧:190mm,190mm 南东侧:190mm,188mm
1#转炉:9月2日利用停炉时间,集中对1#转炉炉体与托圈间隙,发生异响的角度进行了测量,测量数据如下:
(一)炉体与托圈间距:a)、转炉炉口向上,倾动角度为0度,自东至西逆时针测量,每90度范围内测量2点:
东北侧:180mm,172mm 北西侧:177mm,185mm
西南侧:189mm,160mm 南东侧:154mm,170mm
b)、转炉炉口向下,倾动角度为180度,自东至西逆时针测量,每90度范围内测量2点:
东北侧:200mm,176mm 北西侧:170mm,168mm
西南侧:180mm,170mm 南东侧:174mm,180mm
(二)发生异响的角度统计:a)、转炉自0°至90°至180°至—90°至0°方向(顺时针方向)摇炉,发生异响的区间:
+20°至+70°区间:连续响动
+105°:响动一次,较大
—170°至—130°区间:连续响动
—30°至0°区间:连续响动
b)、转炉自0°至—90°至—180°至90°至0°方向(逆时针方向)摇炉,发生异响的区间:+165°至80°区间:连续响动,异音较大
综合分析:
1)、1#转炉耳轴轴承运转正常。2)、1#转炉倾动减速机运转正常,一、二次减速机齿轮啮合情况良好。3)、1#转炉炉体力矩块间隙符合安装要求。4)、1#转炉炉体上的下挡座架连接螺栓松动,导致下挡座架错位,产生周向间隙。通过对挡座架间隙及连接螺栓进行检查紧固,符合安装要求。5)转炉球铰内部间隙量过大,产生垂直方向间隙量。
根据以上情况,初步总结出如下结论:1)1#转炉三个吊挂球铰支撑间隙过大(球铰支撑螺母有松动现象或球铰支撑接触球面有磨损)球铰支承的球面垫及球面座之间产生偏移,导致摇炉过程中炉体与托圈之间产生相对位移。2)热态下,炉体及托圈存在一定的变形所导致。
三、处理、解决
转炉倾动的异响问题集中在转炉炉体球铰存在间隙上,下一步解决的方法就是对球铰支撑进行解体检查,消除间隙,,同时在回装过程中对支柱螺柱、螺母进行预紧,保证球铰有足够的预紧力矩来满足正常钢水装入量的冶炼条件。
(一)球铰支撑间隙的检查调整。检查内容:球面垫及球面座之间错位情况;球面垫及球面座之间的接触面胶合、磨损、开裂情况;球面垫及球面座探伤检查的状况;螺母与上部球面垫之间的垫片是否损坏;螺牙是否断裂、胶合、磨损;支柱螺栓与球面座的间隙检测,从而得到支柱螺栓与炉体偏心情况等。处理:球面垫及球面座之间的接触面胶合、磨损痕迹超过1mm、裂纹超过5mm深、15mm长的必须更换(裂纹情况根据探伤人员的检查情况);垫片损坏的更换垫片;螺牙断裂、胶合、磨损则更换螺母、修整支柱螺栓螺牙;其他情况根据探伤检查的结果确定是否要更换。
(二)球铰回装预紧力的计算。A)Mt=K×P0×d×10-3 N.m
说明:Mt:拧紧力矩
K:拧紧力系数 K=4f/3≌0.2
d:球铰支撑支柱螺栓螺纹公称直径
P0:预紧力
B)P0= Mt / K × d × 10-3 N =1000 Mt/ (K×d) =1000 F L/ (K×d)
说明:F:液压千斤顶的顶紧力
F=P(液压千斤顶的压力 MPa)X S(液压千斤顶的油缸受力面积)
L:液压千斤顶的顶紧力臂
L=液压千斤顶活塞杆支撑中心(与扳手接触处)到球铰支撑支柱螺栓中心距离
四、总结
转炉倾动异响是国内较多钢厂出现的现象,对于异常部位的及时排查处理,可避免发生较大的事故,尤其三点支撑螺母存在较大间隙对转炉设备危害较大,窜动时产生的振动对转炉耳轴轴承、倾动减速机、球铰支柱螺栓及上下球面都会产生较大的冲击,造成较大设备隐患,本文提出的看法和解决办法,对解决转炉倾动异响有一定的借鉴作用。
关键词:力矩块;托圈;球铰;托架;
中图分类号:TF4 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-05-00254-01
一、前言
炼钢转炉在运转过程中,会出现一些声响,具体引起的原因是多方面的,炉体挡座间有间隙;球面副间有相对运动;炉壳、托圈在高温下长期工作,受力又时常在变化,导致相对运动都可能发出异响。总体来说轻微的异响对炉体是不会造成较大损伤,但如果异响的频次逐渐增多,会对转炉设备造成损伤,严重时可造成挡座脱落、球铰断裂、耳轴轴承损伤等事故,给炼钢厂及公司从经济上带来巨大损失。故对转炉倾动异响现像分析判断和正确处理尤为重要,以下为碳钢薄板厂炼钢工序关于倾动异响的分析和处理,以供参考。
二、综合分析
自2009年7月25日起,碳钢薄板厂炼钢工序1#转炉炉体在摇炉过程中频繁出现异响(2#、3#转炉无异响现象),最初判定为炉体挡架座与托圈力矩块间隙过大,导致炉体在摇炉过程中发生位移,产生异响。在8月4日利用定修对炉体挡架座与托圈力矩块间隙进行了调整,垫片组进行了焊接,但未明显减轻异音响动。8月13日和8月17日,利用定修时间再次对问题原因进行查找,通过现场多次摇炉排除了耳轴轴承损坏的可能性。经过查阅转炉炉体及托圈总图,查找相关力矩块间隙标准,按照标准在8月26日对力矩块间隙再次进行了调整,但在摇炉过程中还是存在异响。利用8月21日和8月24日2炉2机生产机会,分别对3#转炉和2#转炉炉体与托圈中心位置进行了测量,测量数据如下:
3#转炉:
3#转炉炉体与托圈间距(转炉炉口向上,倾动角度为0度,自东至西逆时针测量,每90度范围内测量2点):
东北侧:180mm,170mm 北西侧:170mm,170mm
西南侧:175mm,170mm 南东侧:172mm,165mm
2#转炉:
2#转炉炉体与托圈间距(转炉炉口向上,倾动角度为0度,自东至西逆时针测量,每90度范围内测量2点):
东北侧:160mm,150mm 北西侧:180mm,175mm
西南侧:190mm,190mm 南东侧:190mm,188mm
1#转炉:9月2日利用停炉时间,集中对1#转炉炉体与托圈间隙,发生异响的角度进行了测量,测量数据如下:
(一)炉体与托圈间距:a)、转炉炉口向上,倾动角度为0度,自东至西逆时针测量,每90度范围内测量2点:
东北侧:180mm,172mm 北西侧:177mm,185mm
西南侧:189mm,160mm 南东侧:154mm,170mm
b)、转炉炉口向下,倾动角度为180度,自东至西逆时针测量,每90度范围内测量2点:
东北侧:200mm,176mm 北西侧:170mm,168mm
西南侧:180mm,170mm 南东侧:174mm,180mm
(二)发生异响的角度统计:a)、转炉自0°至90°至180°至—90°至0°方向(顺时针方向)摇炉,发生异响的区间:
+20°至+70°区间:连续响动
+105°:响动一次,较大
—170°至—130°区间:连续响动
—30°至0°区间:连续响动
b)、转炉自0°至—90°至—180°至90°至0°方向(逆时针方向)摇炉,发生异响的区间:+165°至80°区间:连续响动,异音较大
综合分析:
1)、1#转炉耳轴轴承运转正常。2)、1#转炉倾动减速机运转正常,一、二次减速机齿轮啮合情况良好。3)、1#转炉炉体力矩块间隙符合安装要求。4)、1#转炉炉体上的下挡座架连接螺栓松动,导致下挡座架错位,产生周向间隙。通过对挡座架间隙及连接螺栓进行检查紧固,符合安装要求。5)转炉球铰内部间隙量过大,产生垂直方向间隙量。
根据以上情况,初步总结出如下结论:1)1#转炉三个吊挂球铰支撑间隙过大(球铰支撑螺母有松动现象或球铰支撑接触球面有磨损)球铰支承的球面垫及球面座之间产生偏移,导致摇炉过程中炉体与托圈之间产生相对位移。2)热态下,炉体及托圈存在一定的变形所导致。
三、处理、解决
转炉倾动的异响问题集中在转炉炉体球铰存在间隙上,下一步解决的方法就是对球铰支撑进行解体检查,消除间隙,,同时在回装过程中对支柱螺柱、螺母进行预紧,保证球铰有足够的预紧力矩来满足正常钢水装入量的冶炼条件。
(一)球铰支撑间隙的检查调整。检查内容:球面垫及球面座之间错位情况;球面垫及球面座之间的接触面胶合、磨损、开裂情况;球面垫及球面座探伤检查的状况;螺母与上部球面垫之间的垫片是否损坏;螺牙是否断裂、胶合、磨损;支柱螺栓与球面座的间隙检测,从而得到支柱螺栓与炉体偏心情况等。处理:球面垫及球面座之间的接触面胶合、磨损痕迹超过1mm、裂纹超过5mm深、15mm长的必须更换(裂纹情况根据探伤人员的检查情况);垫片损坏的更换垫片;螺牙断裂、胶合、磨损则更换螺母、修整支柱螺栓螺牙;其他情况根据探伤检查的结果确定是否要更换。
(二)球铰回装预紧力的计算。A)Mt=K×P0×d×10-3 N.m
说明:Mt:拧紧力矩
K:拧紧力系数 K=4f/3≌0.2
d:球铰支撑支柱螺栓螺纹公称直径
P0:预紧力
B)P0= Mt / K × d × 10-3 N =1000 Mt/ (K×d) =1000 F L/ (K×d)
说明:F:液压千斤顶的顶紧力
F=P(液压千斤顶的压力 MPa)X S(液压千斤顶的油缸受力面积)
L:液压千斤顶的顶紧力臂
L=液压千斤顶活塞杆支撑中心(与扳手接触处)到球铰支撑支柱螺栓中心距离
四、总结
转炉倾动异响是国内较多钢厂出现的现象,对于异常部位的及时排查处理,可避免发生较大的事故,尤其三点支撑螺母存在较大间隙对转炉设备危害较大,窜动时产生的振动对转炉耳轴轴承、倾动减速机、球铰支柱螺栓及上下球面都会产生较大的冲击,造成较大设备隐患,本文提出的看法和解决办法,对解决转炉倾动异响有一定的借鉴作用。