氧槍系統的改造與優(yōu)化

人清2008年第2期總第氧槍系統的改造與優(yōu)化李文濤(天津天鐵冶金集團熱軋板有限公司,056404)[摘要]天鐵集團煉鋼廠(chǎng)30t轉爐隨著(zhù)生產(chǎn)節奏的加快和產(chǎn)量的逐年增加氧槍系統的設備能力和安全,不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。詳細地分析了存在的問(wèn)題對氧槍系統進(jìn)行了一系列的改造與優(yōu)化解決了氧槍系統存在的問(wèn)題。關(guān)鍵詞氧槍槍體小車(chē)滑輪優(yōu)化改造1前言力100萬(wàn)t,現實(shí)際產(chǎn)能264萬(wàn)t,遠遠超過(guò)設計能力,氧槍系統是煉鋼環(huán)節中不可缺少和最重要的設備氧槍系統設備嚴重超負荷運轉,表現在以下幾方面。之一,它主要的任務(wù)是在轉爐煉鋼過(guò)程中對轉爐供氧,21轉爐出鋼量增加,由設計的30t增至45t,吹氧對轉爐內鐵水進(jìn)行升溫、脫C和氧化反應,去除有害強度增加,現氧流量為11500m}h,平均吹煉時(shí)間為元素冶煉出合格的鋼水。同時(shí),在一爐鋼冶煉結束后,13min,造成氧槍燒槍現象嚴重。對轉爐吹氮氣進(jìn)行濺渣護爐。近幾年,隨著(zhù)鋼產(chǎn)量持2,2氧槍標尺滑輪和下槍管使用周期短,很大程度上續增長(cháng),不可避免地會(huì )出現其它一些負面的影響例影響了生產(chǎn);氮風(fēng)座封火不嚴,產(chǎn)生了較大的安全隱如設備的原設計能力過(guò)小,不能滿(mǎn)足現在高強度的生患產(chǎn)需求;部分設備老化造成事故頻發(fā)影響生產(chǎn)。多種23生產(chǎn)節奏加快,導致氧槍小車(chē)負荷太重墜槍事因素都制約著(zhù)生產(chǎn),氧槍系統尤為突出。氧槍系統事件發(fā)生頻率變大故頻發(fā),小事故會(huì )耽誤生產(chǎn)時(shí)間,增加工人的勞動(dòng)強24氧壓增加濺渣護爐槍位變低,使供氧管和供水度較大事故會(huì )發(fā)生爆炸事故后果和巨大的損失難以管與地面接觸的機會(huì )增加,發(fā)生氧管和水管崩裂現象估量。因此對氧槍系統的改造與優(yōu)化保證安全生產(chǎn)3氧槍系統存在的問(wèn)題及改造方案和措施是非常必要和刻不容緩的。31氧槍小車(chē)2氧槍系統在優(yōu)化前的狀況氧槍小車(chē)按運動(dòng)方向分為橫移小車(chē)和升降小車(chē),氧槍工作流程見(jiàn)圖1。橫移小車(chē)的作用是實(shí)現氧槍在左右兩個(gè)備用位與吹煉位之間的換位;而升降小車(chē)的作用是使氧槍在升、降氧氣總管的過(guò)程中完成吹煉和濺渣補爐。所以氧槍小車(chē)的好壞直接影響到氧槍的動(dòng)作,很顯然會(huì )影響到生產(chǎn)。分析氧槍小車(chē)事故原因,幾乎98%的事故都是因為小車(chē)的世圓[氧氣總管圓止圓嚴重變形和升降小車(chē)導輪在行進(jìn)過(guò)程中突然脫落造成的。調節閥[截止止側圓節閥311小車(chē)變形氧槍小車(chē)變形會(huì )打破小車(chē)的運動(dòng)平衡性,導致升降小車(chē)在固定的軌道中運行的摩擦力增大,在小車(chē)上升的過(guò)程中,鋼絲繩的張力增加,在強制向上提槍的時(shí)候,會(huì )因張力太大而拉斷鋼絲繩,出現墜槍事故;同時(shí)橫移小車(chē)向下的拉力增加,多次后必然會(huì )右槍造成橫移小車(chē)變形。在升降小車(chē)下降的過(guò)程中,也會(huì )因摩擦力太大而使小車(chē)下降的速度減慢,這樣就會(huì )使供水總管小車(chē)中國煤化工度不同步,造成鋼絲繩CNMHG張力瞬間加大而煉鋼廠(chǎng)的三座轉爐1994年8月5日投產(chǎn),設計能突然斷裂,也會(huì )造成墜槍事故相孤壞橫移小車(chē)。www.chitjm.技朮改≯一www.tjyjgk.comtjyj@tjyj.comatjyjzz@tiyj.com08年第期總第氧槍系統的改造與優(yōu)化31.2升降小車(chē)導輪脫落升降小車(chē)在運行后期,導徑為e27mm,噴頭角度為119,115°和12°三個(gè)系列,噴輪會(huì )經(jīng)常脫落,主要原因是導輪軸向限位設計不合頭孔數為四孔,槍體外徑為e168mm。理。原來(lái)的軸向限位是用一個(gè)彈簧鋼卡子固定在軸3.24增強氧槍的冷卻效果鋼產(chǎn)量的增加,煉鋼強端,這樣,在導輪長(cháng)期的運行過(guò)程中,彈簧鋼卡子會(huì )因度增大,使得原設計氧槍的冷卻強度不能滿(mǎn)足現在的塑性變形而脫落,導輪失去了軸向限位,工作時(shí)間過(guò)生產(chǎn)需求,最大的問(wèn)題就是燒槍過(guò)多。因此,必須要增長(cháng)后,導輪就會(huì )脫落。在升降小車(chē)上下運動(dòng)的過(guò)程中,加氧槍的供水強度,增強氧槍的冷卻效果。具體做法如果導輪脫落就會(huì )發(fā)生卡車(chē)事件,這樣小車(chē)在軌道是增加氧槍進(jìn)水的壓力和流量,增大氧槍進(jìn)、回水管里的摩擦力增加,鋼絲繩的張力會(huì )突然加大,導致鋼的管徑(由c72mm變?yōu)閑108mm),從源頭上解決問(wèn)絲繩斷裂,出現墜槍和鋼絲繩脫槽事故題。同時(shí)還對氧槍內部結構作了優(yōu)化把原來(lái)形狀各針對以上設備缺陷進(jìn)行改造和優(yōu)化,首先對氧槍異的水縫環(huán)管支點(diǎn)改成統一的圓環(huán)點(diǎn)(從一個(gè)規則的小車(chē)進(jìn)行矯正加固,減小或消除變形,同時(shí)淘汰變形圓環(huán)上在徑向截取一小塊),所有的管與管之問(wèn)的連太嚴重的小車(chē)。其次在原有的基礎上把鋼卡子定位接處也都用坡口機打坡口焊接這樣就減小了水在槍改成擋片定位,即用螺絲把直徑大于軸的擋片固定在體里流動(dòng)時(shí)的阻力,最主要的是把水縫尺寸變大(氧軸端起到軸向定位的作用;還制定了嚴格的設備維護槍外徑由e159mm變?yōu)閑168mm),大大增加了氧槍的制度,堅持設備的巡、點(diǎn)檢搞好潤滑。供水量(水量由原來(lái)的58t增加為72t),提高了冷卻3.2氧槍槍體效果。氧槍槍體的主要問(wèn)題是粘鋼、粘渣和燒槍現象嚴3.3氮風(fēng)座改造重,潛在隱患大,換槍頻繁。事故原因主要有以下幾氮風(fēng)座也叫氧槍座,它與氧槍氮風(fēng)帽的相互配合點(diǎn):轉爐原設計裝入量過(guò)小,不適應現在的生產(chǎn)需求能起到封火的作用,即防止氧槍口冒火。但僅僅它們(吹煉容易發(fā)生噴濺);吹煉槍位不合理;氧槍噴頭選兩者的相互配合還不能完全封住火,還必須有氮氣的用不合理;氧槍冷卻效果不好;氧槍制作質(zhì)量不好。輔助,即對氮風(fēng)帽供氮氣用氮氣封火。隨著(zhù)轉爐裝人針對以上幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,進(jìn)行了如下改造與優(yōu)量的增加氧槍孔冒火現象也越發(fā)嚴重這樣有可能化和轉爐煤氣接觸燃燒后發(fā)生爆炸。通過(guò)分析,發(fā)現有321對轉爐進(jìn)行擴容這樣減少了吹煉過(guò)程中的噴三個(gè)不足,一是氧槍口法蘭不平或氧槍口安裝不正,濺,自然就減少了氧槍的粘渣和粘鋼現象導致氮風(fēng)座與法蘭之間有安裝縫隙,進(jìn)而發(fā)生冒火現322嚴把氧槍制作關(guān):制定嚴格合理的氧槍制作工象;二是氮風(fēng)座供應氮氣壓力過(guò)小,封不住火;三是進(jìn)藝,在氧槍制作過(guò)程當中,派專(zhuān)人對氧槍制作的全過(guò)氣管進(jìn)口布置不合理,導致氮封座有氮氣供應死區程進(jìn)行監控(包括選材,下料,安裝,焊接,打磨焊口,(氮封座周圈有氮氣供應不到的地方)。根據以上幾試壓,防塵,上槍),從源頭上避免氧槍事故。點(diǎn),有針對性的進(jìn)行如下改進(jìn)。323選用適應生產(chǎn)實(shí)際的氧槍噴頭氧槍噴頭就是3.31保持法蘭的平衡,在安裝氧槍囗時(shí),必須保證氧壓力一速度的能量轉換器,也就是將高壓低速氧氣流槍口的平衡度。轉化為低壓高速的氧射流。由于流股的動(dòng)能與速度的332適當增加氮氣壓力。平方成正比,因此超音速氧射流具有很大的動(dòng)能。由333改變氮封座氮氣進(jìn)氣管的方向,即由原來(lái)的徑此可見(jiàn)合理的噴頭結構應使壓力能最大限度地轉換向進(jìn)氣改為現在的沿氮封座周圈切線(xiàn)方向,且與氮封成速度能,同時(shí)噴出的氧流應該滿(mǎn)足吹煉的要求。在座上下平面平行。這樣使氮氣在氮封座里作旋轉運工藝操作上的反映是化渣速度快不噴濺,不粘槍,不動(dòng),避免氮氣供應死區。改造前后進(jìn)氣方式見(jiàn)圖2。燒槍,槍位穩定,便于控制。所以選用合理的噴頭結構是氧氣頂吹轉爐煉鋼的關(guān)鍵之一。氧槍噴頭主要考慮進(jìn)氣口下面幾個(gè)工藝參數:噴頭紫銅含量、馬赫數(Ma=va,氣體的流速γ與音速a之比)喉口直徑、噴頭孔數噴頭中國煤化工角度。根據以上幾個(gè)方面,結合生產(chǎn)實(shí)際,選用了合理CNMH造后參數的氧槍噴頭,其中噴頭紫銅含量9985%,喉口直www.chitjm.com技宜改www.tjyjgk.comjyjzz@tjyj.com2①08年第翌期總第4期34下槍孔的改造改造后,滑輪軸中心有潤滑孔,這樣可以保證滑輪下槍孔與煙道焊接在一起,方便下槍防止冒火。運轉過(guò)程中的良好潤滑,延長(cháng)滑輪的使用周期,此結構因此下槍孔整天處在高溫的環(huán)境中,這樣時(shí)問(wèn)過(guò)長(cháng)后更換滑輪可以做到方便快捷,更換時(shí)只需帶上事先裝就會(huì )出現下槍孔燒漏現象。原設計的下槍孔冷卻方式為水冷燒漏后就會(huì )出現漏水現象,水流過(guò)大后,會(huì )流進(jìn)轉爐中與高溫鋼水匯合發(fā)生噴濺或爆炸。因此必須增加下槍孔的冷卻效果,使下槍孔不發(fā)生燒漏現象。分析傳統的下槍孔內部結構:原有下槍孔是整體鑄造而成即它是在內管與外管之問(wèn)形成一個(gè)整體的水封,從下槍孔下面進(jìn)水,上面回水,這樣在水流進(jìn)出的過(guò)程當滑輪軸支撐座中,就會(huì )出現部分水流進(jìn)人下槍孔后排不出的現象這樣高溫水流如果長(cháng)期聚集在一處,勢必會(huì )造成下槍孔局部溫度過(guò)高,導致下槍孔燒漏。對于下槍孔的下部弧圖3板來(lái)說(shuō),因為沒(méi)有水冷措施,所以燒漏現象更易出現。配好的滑輪系統(滑輪軸承軸端蓋鋰基脂)和一把針對以上問(wèn)題,做如下幾個(gè)方面的改進(jìn)。扳手,用扳手擰緊螺母即可,整個(gè)滑輪更換只需要一兩341改變下槍孔內水流走向由原來(lái)單一的下進(jìn)上分鐘即可,節省了時(shí)間。出改為倒s形,即把原來(lái)一個(gè)大的水縫改為若干個(gè)互36氧氣調節閥改造相隔離的水縫,且水縫與水縫之間采取倒s形的進(jìn)出氧氣調節閥安裝在頂吹閥門(mén)站,它的主要作用是水方式,當水流從進(jìn)水口進(jìn)入下槍孔后,經(jīng)過(guò)若千個(gè)小調節氧槍氧氣流量滿(mǎn)足氧槍吹煉要求,隨著(zhù)鋼產(chǎn)量的水縫然再通過(guò)回水口排出,這樣就能強化冷卻效果。逐年遞增出現氧槍供氧強度不夠的問(wèn)題要從如下兩342在下槍孔下部弧板上增加水冷在下槍孔上也個(gè)方面人手加上小水箱,且與下槍孔本體共用一個(gè)水路,這樣既避361增加氧氣總管道的供氧壓力免了多個(gè)進(jìn)回水口,也對弧板起到了冷卻保護作用。362減小氧氣在運動(dòng)過(guò)程中的阻力,氧氣調節閥是343嚴格下槍孔制作工藝在制作過(guò)程中,強調焊關(guān)鍵。拆開(kāi)氧氣調節閥可以發(fā)現氧氣調節閥的調節桿接質(zhì)量,避免在焊接過(guò)程中雜物進(jìn)入水縫內同時(shí),還和坨子還有改造的空間,可以把調節絲杠切短(切去對下槍孔實(shí)現了嚴格的退火工序,消除了焊接應力,防5mm),使調節絲杠的運動(dòng)上限上提,增加坨子和進(jìn)氣止裂紋的產(chǎn)生?？诘木嚯x減小氧氣進(jìn)入時(shí)的阻力(氧氣流量的調節主35氧槍標尺滑輪要是調節坨子與進(jìn)氣口的距離距離越大,流量越大;氧槍標尺是鋼絲繩帶動(dòng)的,而氧槍標尺滑輪就是反之,流量越小,而坨子是由絲杠帶動(dòng)上下運動(dòng)的);同鋼絲繩的運動(dòng)軌道。氧槍標尺是煉鋼操作工人了解氧時(shí),還可以減小坨子的厚度(兩個(gè)坨子上平面各切除槍運動(dòng)位移的最直觀(guān)反映因此,氧槍標尺顯示數字不5mm),增加氣體運動(dòng)的空問(wèn)體積,這樣也能減小氧氣真實(shí),有可能導致崗位工的誤操作如果氧槍下降到轉運動(dòng)阻力。改造之前,氧氣流量始終滿(mǎn)足不了生產(chǎn)需爐鋼水中就會(huì )燒槍進(jìn)而發(fā)生爆炸?；喅３霈F卡死問(wèn)求,而改造以后在氧氣調節閥開(kāi)度只有70%的情況題,即在工作過(guò)程中突然不轉動(dòng)這樣,時(shí)間過(guò)長(cháng)后就下流量就能達到11000mh會(huì )導致鋼絲繩拉斷,使標尺牌下墜。針對此問(wèn)題,采取37氧槍防墜落裝置如下措施。當氧槍在生產(chǎn)過(guò)程中突然墜落到鋼水時(shí),會(huì )因鋼3.51增強滑輪的潤滑效果,保證滑輪在工作過(guò)程中水溫度過(guò)高燒槍漏水,這樣冷水與高溫鋼水相遇會(huì )發(fā)有良好的潤滑。嚴格巡、點(diǎn)檢制度,縮短了滑輪潤滑周生噴濺或爆炸,氧槍防墜落裝置能有效地避免這一點(diǎn)。期,并派專(zhuān)人進(jìn)行定期維護。在設計氧槍防墜落裝置時(shí),最重要的是考慮安全52設計新的滑輪安裝方式,既能做到滑輪出了問(wèn)問(wèn)題中國煤化工即在氧槍小車(chē)軌題以后,能安全、快速地更換,又做到出了問(wèn)題迅速解道最CNMH安裝兩個(gè)座簧。然決,不影響生產(chǎn)。新設計的氧槍標尺滑輪見(jiàn)圖3而座LAITA認雙少后會(huì )失效失去彈性,www.chitjm.comtjyj@tjyj.com4技朮改籃≯www.tjyjgk.cortjyjzz@jyj第期總第侗期氧槍系統的改造與優(yōu)化這樣就起不到保護作用。因此必須設計新的氧槍防墜后與之一起滾動(dòng)很好地避免了金屬軟管的摩擦。落裝置,既要保證氧槍不墜落,又要使自身運行穩定。4氧槍系統設備改造與優(yōu)化后的效果防墜落就是限位,即限制氧槍小車(chē)運動(dòng)的最低位置氧槍系統經(jīng)過(guò)改造與優(yōu)化后整個(gè)系統基本上趨保證氧槍下降到最低點(diǎn)時(shí)不與轉爐中的鋼水接觸。在于免檢狀態(tài),既滿(mǎn)足了生產(chǎn),又消除了隱患保障了生設計過(guò)程中,考慮最多的應該是防墜落裝置抵抗氧槍產(chǎn)安全,還在很大程度上節約了成本,最主要的是產(chǎn)小車(chē)瞬時(shí)沖擊的能力即在氧槍小車(chē)從上往下運動(dòng)到生了巨大的經(jīng)濟效益,減輕了職工勞動(dòng)強度。整個(gè)系最高點(diǎn)后在加速下降的過(guò)程突然墜落,沖擊防墜落統的改造與優(yōu)化方法還為以后的高效生產(chǎn)提供了經(jīng)裝置時(shí)防墜落裝置不產(chǎn)生塑性變形。通過(guò)理論計算,驗?？紤]到生產(chǎn)實(shí)際,更改了防墜落裝置的結構見(jiàn)如圖5結束語(yǔ)同時(shí),在安裝過(guò)程中還注意了安裝質(zhì)量,增加小車(chē)軌51通過(guò)調研氧槍系統存在的問(wèn)題,如:氧槍小車(chē)變道和防墜落裝置的強度。經(jīng)使用后效果良好,徹形、升降小車(chē)導輪脫落;氧槍槍體粘渣、粘鋼和燒槍嚴底地解除了安全隱患。重、換槍頻繁;氮風(fēng)座與氧槍氮風(fēng)帽配合不能防止氧槍口冒火;氧槍標尺數字顯示不真實(shí);氧氣調節閥調氧槍小車(chē)軌道節氧槍氧氣流量不能滿(mǎn)足氧槍吹煉要求;氧槍防墜落汽缸汽缸裝置關(guān)鍵部件座簧失效等確定準確,改造方案針對性強防墜落鋼環(huán)52根據氧槍系統存在的問(wèn)題和改造方案的確定使友撐底板措施得力解決了氧槍系統系列問(wèn)題。既消除了設備隱患,保障了安全生產(chǎn),又滿(mǎn)足了生產(chǎn)要求3.8氧槍供氧管供水管防摩裝置53細致具體地總結了在日常的煉鋼氧槍系統設備氧槍供氧管和供水管直接與氧槍槍體連接,供氧檢修、維護及改造和優(yōu)化后的一些好的做法,特別是管和供水管用的都是金屬軟管。在氧槍向下運動(dòng)到低氧槍系統運行工藝技術(shù)參數選擇制定、氧槍系統部分點(diǎn)時(shí),氧管和水管會(huì )與平臺摩擦,摩擦次數過(guò)多后,金設備的重新設計方案和氧槍系統安全生產(chǎn),免維護的屬軟管外表面保護網(wǎng)就會(huì )磨破使金屬軟管抗壓強度工作方向都值得我們在今后二煉鋼的設備檢修和維減小,進(jìn)而出現氧管和水管崩裂現象,這樣氧氣泄露,護過(guò)程中借鑒。發(fā)生燃燒或爆炸。如果縮短金屬軟管,可以避免它與地面的摩擦,但會(huì )產(chǎn)生新的問(wèn)題,即在氧槍上下運動(dòng)(收稿2008-3-25責編崔建華)過(guò)程中,會(huì )因金屬軟管彎折次數過(guò)多而折斷,同樣也會(huì )使氧氣和水泄露,因此,必須另辟蹊徑。決定在平臺作者簡(jiǎn)介上安裝防磨裝置,即在平臺上氧管和水管能接觸的地李文濤,男,2002年7月畢業(yè)于湖北襄樊學(xué)院,工學(xué)學(xué)士學(xué)方安裝滾筒,以小車(chē)軌道中心為對稱(chēng)點(diǎn)兩邊各安裝4位?，F在天鐵集團熱軋板有限公司設備檢修作業(yè)部從事設備的管理個(gè)滾筒,在氧管和水管運動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),和滾筒接觸KKal-Do(卡爾多法)在傾斜(于垂直方向轉爐中吹煉高磷生鐵轉爐沿自己的對稱(chēng)軸旋轉頂吹氧。冶 KAT-Ca法(日本企業(yè)):向堿性盛鋼桶金屬吹入氬氣和粉狀含鈣物料如CaC2,金行冶KG-L法噴射石灰轉爐復合吹煉金屬粉狀石灰由爐頂氧流射入,從底部吹入A或N以攪拌金業(yè)|煉屬?？sKMS法轉爐冶煉含廢鋼比例很高的爐料,轉爐頂吹氧以及底吹煤、焦粉、碳氫化合物、氧壓縮空氣分略氨或氮,以及石灰。|Kr裝置:向金屬吹A設有耐火材料噴嘴噴嘴內部中國煤化工耐火材料做的稿透氣磚上,經(jīng)過(guò)透氣磚氣體進(jìn)入金屬。HCNMHGKIP:日本新日鐵公司君津鋼廠(chǎng)的噴粉技術(shù)。KR:搖包法鐵水脫硫技術(shù)www.chitjm.comtjyj@jyj.com-4技底改造→—“m0