李超權(quán) 羅擁平 鄭吉南 王慶鋒 沈潤(rùn)福

摘 要：介紹煉鋼廠轉(zhuǎn)爐氧槍刮渣器工作原理并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用存在的問(wèn)題進(jìn)行分析并采取相應(yīng)的改進(jìn)，取得了良好的效果，也為同類設(shè)備提供有益的啟示。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐氧槍；刮渣器；適應(yīng)性改造

1 前言

目前，國(guó)內(nèi)各大煉鋼廠的轉(zhuǎn)爐普遍采用了濺渣護(hù)爐技術(shù)。濺渣護(hù)爐即利用頂吹氧槍將高壓氮?dú)獯等霠t內(nèi)，將煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的留于爐內(nèi)部分的爐渣吹濺到轉(zhuǎn)爐爐壁上，從而達(dá)到修補(bǔ)爐襯的目的。氧槍在吹煉時(shí)，槍身部位經(jīng)常粘滿鋼渣，一般情況下，鋼渣粘得較薄，提槍時(shí)鋼渣會(huì)自行脫落。但是，轉(zhuǎn)爐一旦化渣不好，槍身上的鋼渣就會(huì)較粗，粘得很牢，提槍時(shí)不會(huì)自行脫落，造成粘槍。

轉(zhuǎn)爐氧槍刮渣器的作用是清除氧槍表面吸附的鋼渣，保證氧槍的正常使用。煉鋼廠轉(zhuǎn)爐自投產(chǎn)使用氧槍刮渣器以來(lái)，長(zhǎng)期存在刮渣不徹底，磨損后調(diào)整困難，導(dǎo)致結(jié)渣越積越厚，使氧槍無(wú)法通過(guò)氮封口，同時(shí)氧槍的冷卻性能降低，引起燒槍，制約生產(chǎn)。

2 存在問(wèn)題及分析

2.1 氧槍刮渣器的工作原理

根據(jù)刮渣器的結(jié)構(gòu)，可分為固定式刮渣器和活動(dòng)式刮渣器。固定式刮渣器容易將氧槍卡住，因此未被推廣應(yīng)用?；顒?dòng)式刮渣器應(yīng)用比較靈活，已在一些鋼廠被推廣應(yīng)用，主要由氣動(dòng)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)左右兩個(gè)氣缸，將刮渣頭座推出，刮渣頭座緊緊將氧槍外層管抱緊，當(dāng)氧槍進(jìn)行提升時(shí)，刮渣頭座將粘在槍身上的鋼渣刮離。

2.2 存在的缺陷

氧槍刮渣器經(jīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用后，刮渣不徹底、刮渣頭座的損耗多。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的情況，經(jīng)過(guò)觀察和分析，認(rèn)定原設(shè)計(jì)存在缺陷。

2.2.1 刮渣刀片設(shè)計(jì)不合理

刮渣器使用兩個(gè)“C”型刮渣頭座作為刮渣刀片，工作時(shí)刮渣頭座利用4個(gè)弧邊進(jìn)行刮渣，因?yàn)闆](méi)有鋒利的切削刃，根本無(wú)法將粘裹在氧槍上的鋼渣切開(kāi)，刮渣頭座與氧槍很大的摩擦力，有時(shí)會(huì)使氧槍超負(fù)荷自保，有時(shí)會(huì)把刮渣頭座的兩臂拉彎，刮渣頭座的磨損也較快，不適應(yīng)生產(chǎn)的需要。

2.2.2 機(jī)構(gòu)選擇不合理

刮渣器使用搖塊機(jī)構(gòu)。由氣動(dòng)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)左右兩個(gè)氣缸，氣缸安裝在兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸支點(diǎn)上，活塞桿將裝有刮渣頭座的搖臂推出，刮渣頭座繞搖臂軸承座旋轉(zhuǎn)，刮渣頭座緊緊將氧槍外層管抱緊，這時(shí)，氧槍進(jìn)行提升，刮渣頭座將粘在槍身上的鋼渣及時(shí)刮掉。因?yàn)楣卧^座繞搖臂軸承座旋轉(zhuǎn)的，當(dāng)刮渣頭座磨損或刮渣頭座變形后，隨著搖臂旋轉(zhuǎn)角度的變化，安裝在搖臂上的刮渣頭座與氧槍外層管的角度也在變化，根本無(wú)法保證刮渣效果。

3 解決措施

3.1 增加刮渣刀片（刮渣頭）

在不更改原結(jié)構(gòu)性能的基礎(chǔ)上，可以在刮渣頭座中間加一個(gè)即能刮渣，又有切削雙重作用的刮渣頭（見(jiàn)圖1）。在原刮渣頭座工件上鉆4個(gè)孔，2-φ20為通孔，2-M18為內(nèi)螺紋孔，新增加的刮渣頭用四顆M18的高強(qiáng)螺栓與刮渣頭座連接。新增加的刮渣頭委外批量生產(chǎn)，利用線切割機(jī)直接切出三棱形刀尖，改造后，工作時(shí)刮渣頭先接觸氧槍表面，并緊貼氧槍，起到主刮渣和切削的作用，而原刮渣頭座只起輔助作用，氧槍刮渣由原來(lái)的4個(gè)刮渣點(diǎn)變成6個(gè)，布局更合理，消除了死角。刮渣效果得到明顯改善，新增加的刮渣頭更換簡(jiǎn)便，使用可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單。

3.2 采用雙搖臂，保證刮渣頭座角度

原刮渣器使用搖塊機(jī)構(gòu)，無(wú)法保證刮渣頭座與氧槍外層管的角度。如果增加一種機(jī)構(gòu)，使刮渣頭座始終在做平行移動(dòng)，就能保證刮渣頭座與氧槍外層管的角度。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的分析與討論，在保證效果的情況下，遵循采用滑塊機(jī)構(gòu)（增加一水平滑槽）或雙搖桿機(jī)構(gòu)。根據(jù)平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，利用雙曲柄機(jī)構(gòu)兩曲柄轉(zhuǎn)向相同和轉(zhuǎn)速相等及連桿作平動(dòng)的特點(diǎn)，保證了刮渣頭與氧槍外層管的角度始終保持平行。因此刮渣器前半部設(shè)計(jì)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，因?yàn)楣ぷ髟淼男枰瑑汕恍柁D(zhuǎn)動(dòng)很小的角度即可，所以把兩曲柄做成搖臂。

同時(shí)，為了方便整體更換，把刮渣器上部縮短，在下部增加一個(gè)底座。更換時(shí)，只需更換上部即可，縮短了更換的時(shí)間和工作量。

4 使用效果

刮渣器改成雙搖臂分體式刮渣器后，工作時(shí)刮渣頭先接觸氧槍表面，并緊貼氧槍，起到主刮渣和切削的作用，而原刮渣頭座只起輔助作用，氧槍刮渣由原來(lái)的4個(gè)刮渣點(diǎn)變成6個(gè)，布局更合理，消除了死角。刮渣效果得到明顯改善，新增加的刮渣頭更換簡(jiǎn)便，使用可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單。雙搖臂設(shè)計(jì)利用雙曲柄機(jī)構(gòu)兩曲柄轉(zhuǎn)向相同和轉(zhuǎn)速相等及連桿作平動(dòng)的特點(diǎn)，保證了刮渣頭與氧槍外層管的角度始終保持平行，保證了刮渣頭始終緊貼氧槍外層管，保證了持續(xù)的刮渣效果。采用分體式，并增加可調(diào)螺桿，方便快速更換、統(tǒng)計(jì)，達(dá)到快速搶修的目的。

5 結(jié)論

該刮渣器改造后，達(dá)到了良好的刮渣效果，解決了現(xiàn)場(chǎng)難題。該刮渣器及刮渣刀頭分別獲得了國(guó)家實(shí)用新型專利。

參考文獻(xiàn)

[1]郭仁生，魏宣燕主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第二版）[M].清華大學(xué)出版社，2005.

[2]唐金松主編.簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）[M].上海科學(xué)技術(shù)出版社，2000.

[3]甘永立主編.互換性與技術(shù)測(cè)量[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，2005.

（作者單位：寶鋼集團(tuán)廣東省韶關(guān)鋼鐵有限公司煉鋼廠）