1、转炉捅风口机的改造完善袁化美2011 年 8 月 20 日1目录1、引言 32 捅风口机系统概述 .43、捅风口机的研究改造 53.1 对转炉本体风眼消音器改造 53.2 捅风口机捅打装置的改造 63.3 行走机构的改造 .63.4 捅风口机消音器改造 73.5 易损件使用寿命研究 73.6 其它辅助设施的改造 83.6.1 捅风口机互为备用的改造 .83.6.2 钎子加工设施的修复改造 .94、捅风口机的使用情况和效果 94.1 使用情况 94.2、捅风口机作用效果 .104.2.1 改善了送风条件，提高了炉寿命和生产效率 .104.2.2 消除了炉后岗位人员的安全隐患 .104.2.3 减
2、员增效 .105、设计心得 11参考文献： 112转炉捅风口机的改造完善摘要:自捅风口机试用行以来,对其部分结构进行了改造完善，如风眼消音器、行走机构、捅打机构、消音器改造，捅风口机易损件使用寿命进行研究，两台捅风口机互为备用、钎子加工设施的修复及电磁换向阀采用新型号等改造工作，使捅风口机的使用可靠性大大增强，极大地改善了转炉的送风条件，降低了工人的劳动强度，改善了工作环境，消除了转炉炉后的安全隐患，取得了较好的社会经济效益。【关键词】：捅风口机 钎子 捅打装置 消音器 行走机构 光杠 铜 套 锻钎机1、引言转炉炉后捅风口机是转炉重要的岗位之一，该岗位的操作质量，关系到转炉的生产效率、转炉的寿
3、命甚至经济技术指标问题。但长期以来，转炉炉后岗位却始终是火法冶炼最艰苦的岗位之一，在转炉刚投入生产时，捅风眼全靠人力手工去捅，每台转炉需要五位岗位工连续不停地轮流操作，不但需要大量人力、且劳动强度大，噪音、粉尘、高温以及二氧化硫烟气的污染随时侵害着岗位员工的身体健康。恶劣的工作环境给岗位工带来了极大的心理恐慌，没有人愿意在此岗位上工作，为了确保生产任务的完成，领导们不得不提高该岗位的奖金，从而留住更多优秀的员工。但这不是最好的招数，为了彻底改变原有的现状，采用机械化捅风口机是解决劳动生产力、降低成本优化转炉过程控制的唯一出路。在火法冶炼生产现场，有许许多多规格型号不同的设备，以满足现场生产需要
4、。但经过多年来的生产实践可知，部分设备都存在或多或少的弊端，因此，技术人员需要不断地利用理论知识，结合3现场实际需要对其部件进行改造，使其在节能降耗、降低劳动力强度、延长设备使用寿命、最大地发挥设备潜能等等方面取得明显效果，以适应新形式下高产高效高能的要求。在金川二期的三台转炉系统，原设计中各配备了一台机械化捅风口机，但由于原设计中对实际生产的问题考虑的不够充分，在使用中突出的暴露了下列问题：1）捅打机构设计不合理，适应风口变形的能力差，在正常生产过程中钎子捅不进风口或捅进后卡、蹩现象非常严重，无法投入生产应用；2）汽缸活塞杆受力不合理，断杆、滑扣等故障率高；3）控制系统设计过于理想，尤其是自
5、动控制功能的设计，在实际生产中几乎是无法实现的；4）消声器选型不合理，噪音大等等，这些问题，使捅风口机在转炉投产后两年的时间内无法投入使用。转炉捅风口机技术在世界上还有较大的推广价值，从国外引进一台大约需要 100 万元。因此，利用所学的知识和多年来现场维修积累的经验，决定在原捅风口机的设计基础上进行探究、改造完善。自开展该项研究攻关工作以来，经过三年的改造攻关，终于取得了初步成功，并逐步得到完善，并于九九年三月开始将捅风口机投入试运行，目前已经能够正常的投入生产应用，成为转炉不可缺少的关键设备之一，极大地改善了转炉的送风条件，降低了工人的劳动强度，改善了工作环境，消除了转炉炉后的安全隐患，取
6、得了较好的社会经济效益。42 捅风口机系统概述在转炉吹炼过程中，炉内温度很高约 1300C 左右，转炉需要的风量通过风机连续运转，将空气源源不断的送到转炉，并通过45 的水平风管送入炉内，由于空气的冷却作用，致使高温熔液易在风口的出口处挂上炉渣，使风口的通风面积减小，送风阻力增大，压力升高，不能将空气顺利地送入炉内，这样不但使风机的运行效率降低，而使风口的实际送风强度升高，破坏了炉子的工艺条件，降低了转炉的生产效率，最终使转炉的寿命、产量等技术指标和经济指标受到影响。因此，捅风口机就是利用钎子的往复运动，将水平风管前端的炉渣捅掉，将空气送入炉内，因此捅风口机是转炉最重要的操作设备之一。在生产过
7、程中，由于风眼的加工和安装误差，以及系统的热变形，使风眼的实际位置和角度发生一定的变化，因此在实际生产中要实现机械化捅风眼中，难度是非常巨大的。针对转炉风眼的实际情况，在机械化捅风口机的研究改造中，充分认识到风眼变形的客观必然性，因此在改造的过程中，设计出能使风眼机具有适应风眼一定变形的能力，又能使捅风口机具有自动对位的功能，为进一步实现转炉的控制吹炼创造条件。经过数十次的改造和试运行，最终认为由捅风眼装置、运转小车、供风系统、控制系统、钎子加工设施五部分组成的具有金川特色机械化捅风口机。53、捅风口机的研究改造3.1 对转炉本体风眼消音器改造针对原设计风眼消音器的缺陷，我们将其关键构件之中的
8、密封弹片的厚度由原来的 5mm 增加到 10mm，喇叭口也扩大到 80mm，解决了弹片的使用寿命，也使钎子的捅打更加容易，同时也使弹片的运行更加平稳可靠。3.2 捅风口机捅打装置的改造捅打装置是捅风口机的关键构件之一，是风眼机性能的重要标志。几年来，先后对捅打装置进行了十多次的改造研究，最终确定出由光杠、滑块、钎子卡座、导向卡座、活塞杆、汽缸等组成的捅打机构。捅打机构的改造，几乎完全解决了捅打机构在捅风口过程中能够碰到的所有难题，首先，改造后可根据风口的变形对钎子的中心线进行调整，消除了捅风口过程中出现的卡、蹩现象；其次使活塞杆在捅打的过程中，只受轴向的力，大大提高了活塞杆的使用寿命；第三，采
9、用前后缓冲汽缸较好地解决了捅打时给机构带来的极大的震动；第四，捅打机构的设计，充分考虑了易损件的易更换性和耐损的强度，使小故障的处理时间减少到最短，使设备检修周期大大延长，实用性得到加强。63.3 行走机构的改造行走机构负责捅风口机的行走和对位任务，要求捅风口机能够在每行走 304mm 距离时，使捅打机构上的钎子自动地对准风口并停留一定的时间，以便能够顺利的完成捅风口的动作，变速箱内采用槽轮间歇机构实现了捅风口机精确、均匀的间歇动作，使间歇行走的距离等于间距、时间等于完成捅打动作需要的的时间，以满足生产的要求。另外，原设计中变速箱高速轴常用离合器换档，以改变捅风口机的运行方向，但由于在使用过程
10、中，经常出现离合器换档设备故障，为了降低设备故障，根据变速箱原理，以及现场工作经验，改变电动机的运行方向实现捅风口机换向，以代替原离合器换档方式带来的弊端。3.4 捅风口机消音器改造捅风口机消音器原设计上采用 FXSL40 型消音器，消音效果可以，但有蹩风故障，活塞杆伸出、收回速度达不到使用要求，因此，利用消音器的消音原理，自造了一台消音器，通过多次的经验总结与不断合理的改造，使捅风口机的消声效果达到一个特别理想、令岗位工特别满意的程度，大大改善了噪声给岗位工身心健康带来的危害，由此可见，消音器的改造是非常必要、非常现实的，现捅风口机一直沿用自造的消音器。73.5 易损件使用寿命研究捅风口机在
11、生产过程中，汽缸运行频率过高，每天捅打约 3000多次，每次捅打时间为 1.3 秒，对于一些运动部件的磨损特别严重，需要经常更换，检修工作量较大，因此，通过对易损件的改造，终于得到了比较合理的解决办法，提高了使用寿命， 主要做了以下改造，一是活塞联杆连接方式的改造，根据捅风口机在使用工程中出现的故障频率高、且难以检修的部件进行改造，根据设计图纸原活塞联杆部位采用螺纹连接，在捅打过程中由于活塞杆前后运动，使活塞与联杆处的连接螺纹常常被损坏，更换难度非常大，根据现场维修经验，建议将螺纹连接改为 25 的销轴联接；二是对滑块内壁铜套的改造，由于活塞杆在往复运行过程中，带动滑块往复运行，由于活塞杆不停
12、的捅打使滑块内铜套的磨损很快，检修次数高，设备停车时间长，影响设备的工作效率，因此通过缩小捅打机构的光杠的直径而增加滑块铜套厚度的方法使滑块铜套使用寿命提高了一倍以上，通过长时间的生产实践证明，改造是成功的，延长了捅风口机的使用寿命，增加了设备的稳定性，也节约了大量的备件费用，经济效益可观。3.6 其它辅助设施的改造由于转炉原设计的就是采用捅风口机进行捅风眼操作的，所以捅风口机辅助设施在作二期设计时就已经作过设计，我们作的二次8开发研究就主要是在原来的基础上进行的，主要包括两个方面的内容：3.6.1 捅风口机互为备用的改造原设计捅风口机是不能互为备用的，原因是两台捅风口机中间齿条是断开的，无法
13、备用。为提高捅风口机适应生产的能力，在两台捅风口机中间，加入 9.8m 长的齿条，实现了两台捅风口机的备用；另外，捅风口机是运行设备，作为动力电源和压缩风都必须要通过移动电缆和风管供给，为了实现捅风口机的互为备用，我们选用HXDL-50 的滑线，确保电缆能够在滑线安全可靠地来回移动，达到了两台捅风口机互为备用的目的；空压风管主要是每台转炉设置了两个配风接头，从而使两台捅风口机都可以同时送风，具备工作的条件。通过这些改造，完善了捅风口机的辅助设置，实现了两台捅风口机的备用，提高了捅风口机适应生产的能力。3.6.2 钎子加工设施的修复改造原设计配备了一台液压锻钎机，由于长期闲置，致使整机腐蚀严重，
14、备件残存不全，无法使用。在技术人员的指导下进行修复改造，捅风口机使用的钎子进行集中加工，减少了岗位工的工作量，而且钎子头规则、大小适中，更加充分发挥了捅风口机的效能。94、捅风口机的使用情况和效果4.1 使用情况捅风口机的改造完成之后，于 2010 年投入试运行，结果发现风眼机有错位现象、电磁铁烧毁严重以及易损件更换较为频繁的情况。针对以上情况，我们及时对捅风口机的轨道和缓冲托辊进行调整，避免了捅风口机的错位；而对电磁铁烧毁严重的情况，则通过换向阀（现用 K25JD40W AC220V）的选型改造；解决了电磁阀频繁烧损问题；但对于易损件的更换情况，现在的主要问题是密封胶圈问题，由于长时间、反复
15、捅打造成捅风口机汽缸的温升比较严重，造成密封胶圈老化，致使更换频繁，这一问题我们还在研究解决之中。4.2、捅风口机作用效果4.2.1 改善了送风条件，提高了炉寿命和生产效率 通过捅风口机的捅打，转炉的小时送风量比以前提高了3612NM3/h，同时压力却降低了 0.018Mpa/cm3，大大改善了转炉的送风条件生产效率同原来相比提高了 28.7%，吹炼时间缩短了23%，大大增强了转炉适应闪速炉高负荷生产的能力；同时，转炉风压降低，表明风眼的畅通性变好，送风强度降低，大大有利于转炉炉寿命的提高。104.2.2 消除了炉后岗位人员的安全隐患转炉在吹炼中炉后岗位人员的安全隐患主要是来自于烟道块，在捅风
16、口机投入使用之后，已不需要岗位工在靠近转炉操作，因此，在转炉发生的连续的大块烟道块落下的事故中，没有发生一起砸伤事故。4.2.3 减员增效实现机械化捅风眼，大大减轻了工人的劳动强度，改善了炉后的工作环境，对捅风口岗位人员重新配置，现在该岗位只需两名人员即可完成一个班的捅打任务。转炉机械化捅风口机的投入使用，为转炉的技术进步开发了新的发展空间，它使转炉计算机控制吹炼的实现成为可能，通过计算机控制石英、冷料、热料的加入，使转炉达到稳定的操作，尽可能的减少人为的不利因素，提高转炉的各项技术及经济指标。5、设计心得经过一个多月的努力我的毕业设计终于完成了,但是现在回想起来做毕业设计的整个过程，颇有心得
17、，其中有苦也有甜，艰辛同时又充满乐趣,不过乐趣尽在其中！通过本次毕业设计，没有接受任务以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。在此要感谢指导老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。11在设计过程中，我通过查阅大量资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中
18、探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。参考文献：1、 李玉琳主编， 液压元件与系统设计 ，北京航空航天大学出版社，2002 年2、 徐灝主编机械设计手册 ，机械工业出版社出版，1998 年3、 成大先主编机械设计手册第三版，化学工业出版社，1993 年4、 吕克主编最新国内外轴承代号对照手册 ，机械工业出版社出版，1998 年学无止境，前行丰收时间荏苒，光阴似箭。二 OO 八年入学的一幕仿佛就在昨天，三年眨眼间过去了。一想到这里，我真的是思绪无限，感慨万千。在这三年来，通过系统学习，我对机电一体化专业有了深
19、刻的认识，对机械、电气自动化知识也有了新的了解，同时也提高了自身修养和思想素质，为今后的工作打下了坚实的基础。在即将毕业之际，我感谢各位老师，感谢你们的谆谆教诲，使我不断成长。 12说实话，一边工作一边学习，确实有着常人难以想象的困难。每天上完班，在劳累之后还要去学校学习，做作业。有的时候在工作的间隙中挤出时间来。但是现在，再难的路我终于走过来了。我要真诚的谢谢培训中心的老师们，是他们给了我鼓励和勇气。 三年的学习时间短暂而漫长，让我在学习的过程中结识了很多不同性格、不同专业的朋友，为我提供了便捷、灵活的学习平台，拓展了我们自主学习的空间。通过学习和进取，我们为自身的职业生涯奠定了基础，为社会
20、创造了价值。愿金川公司成人教育，成为学员们心中永远的知识宝库中国有句古话叫“活到老，学到老” ，平平淡淡一句话道出大道理，随着时代的发展，科学的进步，工作岗位的要求大大提高，原来所学所知已渐渐难以满足工作需要，我在同事建议以及鼓励下在金川公司培训中心学习 08 届机电一体化专业，接受再教育，希望通过学习，提高自我能力与工作水平，与时俱进。三年的学习时间，在不知不觉中已悄然过去，刚开始参加学习的时候，这样一种全新的教学方式，对我本人来说，是纯陌生的，既感到新奇，又难以适应，许多同学也有同感，早已离开学校多年，如今重拾书本，接受再育，一开始很迷惘，不知从何学起，慢慢的在老师的指导下，我们一起慢慢适
21、应这种教学方式，进行自学，探讨，进步当然，这期间也曾畏惧退缩，懈怠过，一门新学科，专业课程有一些科目，比如说机械设计，是我以前从未接触过的，学习起来13特别吃力，困难重重，但是在老师帮助下，在家人、同学的鼓励下，我坚定信心，坚持下来，一步一个脚印的踏实往前走，尽可能协调好工作、生活、学习间的矛盾，克服困难多安排一些学习时间，一点点的去钻研，有不清楚的，就问老师，向同学请教，或者上网查询相关资料辅助学习，最终能以优异成绩毕业，特别感谢曾经支持我的人们可以说通过这三年的学习，我不仅仅是学到了更多更广更先进的知识、理论与专业技能，同时还收获了一份宝贵的友谊，班上的同学有老有少来自各行各业，借着学校学
22、习的平台，我们有机会深入交流个人工作学习经验心得，了解了许多全新的知识，视野更广阔，回到单位工作中，借他人丰富的经验全面看待问题，用新知识科学的处理问题，在实践中，总结出新经验，使自己的能力不断提高，本职工作出色，获得了领导同事的肯定。三年来的学习生活使我深深懂得了学习的重要性，在社会高速发展的今天，如何坚持学习已成为我们每个人都应慎重思考的问题，而培训中心灵活的在职学习方式、学业考查方式给我们的专业学习提供了极大的自由选择空间，让我们做到工作、学习两不误，在教学工作取得优异成绩的同时，也提升了自身的专业文化素质。工作顺利了，心情开朗了，人际关系更和谐了，时间规划更科学了，有时间带着家人与新结识的朋友们一起出游，假日活动丰富多彩，生活变得越来越轻松，感觉人生更精彩了！在这里，我衷心的感谢学校的培养，感谢老师的指引，感谢家14人的支持。我深知，正是有了你们的帮助，我才能在通往成功的路上，脚踏荆棘，却不觉疼痛；有泪可流，却并不悲凉。毕业了，这并不代表结束，而是欢呼开始，不是庆祝完成，而是宣布进步。生活总会有压力，现实总要去面对，今后要到岗位上寻找自己的新位置，不管走到哪里，都会继续填好人生的履历表，不辜负三年的学习时光。在这个即将毕业的时刻，不舍惆怅，我们依依惜别，向共同经历的兄弟姐妹道一声：继续努力！祝愿金川公司培训中心越办越好！
