連和平

(安陽鋼鐵股份有限責任公司，河南 安陽 455004)

一、引言

RH爐真空加料返料裝置（以下簡稱返料裝置）是RH爐鐵合金加料系統(tǒng)中的設(shè)備，在鐵合金校準稱量、測試、錯誤稱量等情況下通過返料裝置可將稱量斗卸下的合金料，通過水平可逆匯總皮帶機，經(jīng)合金真空加料斗和錯誤料下料管，卸入錯誤料料箱中?，F(xiàn)有的返料裝置密封效果差，影響真空泵使用效果；另外，現(xiàn)有的返料裝置還存在合金料泄漏、閥板軸不動作及閥板卡死的問題，無法滿足連續(xù)作業(yè)的要求。

二、RH爐返料裝置的結(jié)構(gòu)

RH爐返料裝置主要由閥體、驅(qū)動裝置和閥板組成。該閥體為三通閥殼，其一端設(shè)有1個入料口，另一端設(shè)有第一出料口，該閥體斜下方設(shè)有第二出料口，該出料口為加錯料的排放口。閥體一側(cè)安裝有驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置由汽缸帶動旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，近而帶動旋轉(zhuǎn)軸與閥板旋轉(zhuǎn)，通過閥板的旋轉(zhuǎn)，來實現(xiàn)第一出料口的通道與第二出料口的通道的開合，從而控制合金料的走向。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

三、原返料裝置主要存在的問題及原因分析

在RH爐投產(chǎn)初期，由于生產(chǎn)工操作經(jīng)驗不足，經(jīng)常出現(xiàn)加錯料的情況；另外，稱量斗電子稱的校驗，均需要使用返料裝置。原返料裝置在實際使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)閥板軸不動作、閥板卡死及閥體漏氣等故障。不僅增加了維修工人的勞動，而且影響煉鋼生產(chǎn)的順行和真空泵抽真空效果。以下就故障的原因進行分析。

圖1 真空加料返料裝置示意圖

1.返料裝置閥板軸不動作

由于返料裝置串聯(lián)在加料溜管中間，加料溜管的下面是真空槽，真空槽在頂槍的烘烤下溫度可高達1 400℃左右，真空槽在烘烤過程中散發(fā)的熱量和水汽被返料裝置所吸收，閥板軸在高溫下膨脹，由于翻板軸兩端均固定，導(dǎo)致閥板軸卡死。另外由于驅(qū)動氣缸驅(qū)動力量過小，當旋轉(zhuǎn)軸不動作時，經(jīng)常需要維修工人使用大錘敲打旋轉(zhuǎn)臂，閥板軸才能動作。以上故障均發(fā)生在需返料的生產(chǎn)過程中，每次處理約需2h，嚴重時曾導(dǎo)致生產(chǎn)被迫中斷。

2.返料裝置閥板卡死

RH爐的主要功能之一是對鋼水進行成份微調(diào)，該工藝要求在真空處理過程中將鐵合金、鋁粒及碳粉加入到鋼水中。閥板側(cè)面與閥體之間的間隙原設(shè)計為10mm，閥板側(cè)面直線度加工嚴重超差，而鋁粒的直徑在10mm左右，鐵合金碎塊及鋁粒由下料溜管經(jīng)過返料裝置時，極易卡到閥板側(cè)面與閥體之間的縫隙里，使閥板與閥體的摩擦力大大增加，當摩擦力大于汽缸的驅(qū)動力時，將導(dǎo)致閥板卡死。閥板卡死后，需打開閥體上部的檢修孔，將卡死的合金料及鋁粒清出。

3.返料閥閥體漏氣

RH爐真空系統(tǒng)煉鋼過程中真空度要求在67Pa以下，由于返料裝置是串聯(lián)在真空加料系統(tǒng)中的，所以要求其在真空狀態(tài)下工作無泄漏；真空系統(tǒng)在進行正壓檢漏過程中發(fā)現(xiàn)返料裝置存在多處漏氣：閥體焊縫漏氣、閥體側(cè)面螺栓孔漏氣、旋轉(zhuǎn)軸處漏氣、閥體法蘭和溜管法蘭之間的密封漏氣。

四、返料裝置的改進措施

1.返料裝置閥板軸不動作的改進

為了使旋轉(zhuǎn)軸適應(yīng)一定的溫度與力的變化，將翻板旋轉(zhuǎn)軸的兩端軸承分別支承于軸承座上，并將旋轉(zhuǎn)軸一端的軸承固定，另一端的軸承為游動。另外，在閥板軸的另一側(cè)增加1套相同的汽缸，力矩明顯增加，為保證兩個汽缸伸縮的同步，將兩臺汽缸共用1套氣源閥臺，并采用閉環(huán)回路控制系統(tǒng)。改進后閥板軸裝配示意圖如圖2所示。

2.返料裝置閥板卡死的改進

圖2 閥板軸示意圖

在返料裝置閥板卡死的處理過程中發(fā)現(xiàn)卡死在閥板側(cè)面和閥體之間的合金料及鋁粒直徑均在10mm左右，故將閥板側(cè)面與閥體的間隙改為5mm，并將閥板側(cè)面直線度加工精度控制在1mm之內(nèi)，避免了合金碎塊及鋁?？ㄔ谠撻g隙內(nèi)。為進一步保證返料裝置閥板無泄漏，在閥板側(cè)面加裝橡膠板，對閥體側(cè)面起到清潔作用。

3.返料閥閥體漏氣的改進

(1)閥體制造完畢后對閥體進行正壓試驗，對漏氣點進行補焊。

(2)將閥體側(cè)面螺栓孔由通孔改為盲孔，閥板側(cè)面蓋板與閥體結(jié)合面之間增加密封墊。

(3)旋轉(zhuǎn)軸兩端設(shè)置唇形密封圈，密封圈采用耐高溫的硅橡膠，并在唇口涂上耐高溫潤滑脂，使旋轉(zhuǎn)軸具有很好的密封性。

(4)對閥體法蘭和溜管法蘭之間的密封墊進行更換，螺栓緊固過程要對稱，用力要均勻。

五、改造效果

經(jīng)過上述措施的采用，新制作的備件已上線使用1年，實踐證明，效果良好，返料裝置未發(fā)生旋轉(zhuǎn)軸不動作，閥板卡死及閥體漏氣的故障，為真空狀態(tài)下生產(chǎn)過程中的返料提供了設(shè)備保障，降低了維修工人的勞動強度。

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[1]煉鋼-連鑄新技術(shù)800問[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.[2]現(xiàn)代機械設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1996.