陳立京

（攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司，四川 攀枝花 617000）

攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司（以下簡(jiǎn)稱“攀鋼”）煉鐵廠投建了新3、45.5 m搗固焦?fàn)t。搗固推焦車是搗固焦?fàn)t的主要生產(chǎn)設(shè)備，工作于焦?fàn)t機(jī)側(cè)，用來(lái)推出炭化室內(nèi)成熟的焦炭，推焦前后啟閉機(jī)側(cè)爐門，清掃機(jī)側(cè)爐門、爐門框和處理頭尾焦。其推焦桿前端選用20 g耐高溫壓力容器材料，該材質(zhì)具有高溫性能好的優(yōu)點(diǎn)，后端采用Q235B材料。推焦桿經(jīng)過(guò)多次推焦，經(jīng)受急劇加熱和降溫、推焦阻力的交替作用以及推焦桿自重的作用，導(dǎo)致推焦桿產(chǎn)生上拱、旁彎等彎曲變形。隨著攀鋼煉鐵廠新3、4搗固焦?fàn)t面臨的保產(chǎn)任務(wù)日益加重，推焦車推焦桿存在的問(wèn)題成為了制約搗固焦?fàn)t達(dá)產(chǎn)達(dá)效的關(guān)鍵。本文介紹了攀鋼煉鐵廠3、4焦?fàn)t推焦車推焦桿的運(yùn)行現(xiàn)狀，分析了存在的問(wèn)題和原因，并提出推焦桿在線校正對(duì)策，實(shí)施后效果良好。

1 推焦桿運(yùn)行現(xiàn)狀及存在問(wèn)題分析

1.1 運(yùn)行現(xiàn)狀

攀鋼煉鐵廠新3、4搗固焦?fàn)t推焦車推焦桿總長(zhǎng)為31 000 mm，高度為1 019 mm，寬度為380 mm，重量為34 377 kg，推焦桿頭高5 945 mm，寬度380 mm，重量為11 388 kg。推焦桿處于推焦車體中間部位，由推焦桿頭、推焦桿主體、推焦桿活動(dòng)尾等組成。推焦桿主體示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 推焦桿主體示意圖Fig.1 Sketch Map for Main Body of Coke Pushing Arm

搗固焦?fàn)t推焦車推焦桿用于將炙熱的焦炭從炭化室（溫度約為1 300℃）內(nèi)推出至露天環(huán)境，使用環(huán)境溫度變化大。搗固焦?fàn)t每天生產(chǎn)焦炭132爐，實(shí)行白、中、夜三班連續(xù)生產(chǎn)。按單爐作業(yè)時(shí)間20 min計(jì)算，每天兩套焦?fàn)t車輛需連續(xù)作業(yè)22 h，剩余2 h為生產(chǎn)檢修時(shí)間，根據(jù)生產(chǎn)組織均分到三個(gè)班，每班生產(chǎn)檢修時(shí)間僅有40 min，時(shí)間短，檢修困難。

1.2 存在問(wèn)題及原因分析

1.2.1 推焦桿受熱不均，推焦困難

（1）推焦桿長(zhǎng)期在高溫環(huán)境下工作，極易產(chǎn)生熱變形，導(dǎo)致上拱量增加。

（2）推焦桿退出炭化室后，局部地方接觸冷空氣發(fā)生急劇降溫，導(dǎo)致推焦桿局部變形。

（3）推焦桿發(fā)生變形后繼續(xù)使用，齒條與齒輪之間的嚙合間隙在全長(zhǎng)上不一致，導(dǎo)致變形加重。

（4）操作原因?qū)е峦平箺U在爐膛高溫環(huán)境下的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

1.2.2 齒輪裝配精度問(wèn)題

（1）主動(dòng)齒輪裝置在安裝過(guò)程中，由于受鋼結(jié)構(gòu)在制造過(guò)程中變形的影響，安裝機(jī)座標(biāo)高產(chǎn)生一定誤差，造成推焦桿前托輪與主動(dòng)齒輪和推焦桿齒條的齒面產(chǎn)生接觸誤差，齒輪接觸不良，造成齒面局部磨損加劇，影響推焦桿使用壽命。

（2）由于推焦桿齒條與主動(dòng)齒輪副中心距偏差、齒側(cè)間隙降低，接觸精度不好，嚙合質(zhì)量降低，造成推焦桿振動(dòng)、跑偏、齒條斷裂。

1.2.3 推焦桿齒條軸承受力不均

（1）推焦桿在啟動(dòng)至爐前認(rèn)定位置之間來(lái)回沖擊，使3至4節(jié)齒條來(lái)回受到?jīng)_擊、撞擊，齒條產(chǎn)生接頭變形、鉚釘拉長(zhǎng)、齒條上翹，造成推焦桿上拱、旁彎，齒條斷裂。

（2）推焦桿主動(dòng)輪裝置兩側(cè)擋輪軸承采用深溝球軸承，不能自動(dòng)調(diào)心，在使用過(guò)程中由于溫度較高，潤(rùn)滑油易干，同時(shí)受力較大，導(dǎo)致軸承損壞，起不到調(diào)節(jié)作用。推焦桿在運(yùn)行過(guò)程中受旁彎影響，在拉出及推出過(guò)程中，軸承損壞造成擋輪間隙增大，推焦桿偏斜，齒輪嚙合出現(xiàn)偏差。

（3）推焦桿在運(yùn)行時(shí)受熱、受力不均，產(chǎn)生嚴(yán)重上拱、旁彎，推焦時(shí)震動(dòng)大，導(dǎo)致推焦桿主動(dòng)裝置軸承座螺栓松動(dòng)，使齒輪齒條傳動(dòng)模數(shù)變化大，齒輪嚙合傳動(dòng)比不穩(wěn)定。

2 在線校正對(duì)策

針對(duì)攀鋼煉鐵廠新3、4搗固焦?fàn)t推焦車推焦桿上拱、旁彎嚴(yán)重的問(wèn)題，提出了在線校正對(duì)策，具體如下。

2.1 檢修架校正法

分別在新3、4搗固焦?fàn)t兩側(cè)爐頭檢修段場(chǎng)地，采用4根14槽鋼為一組，將每組槽鋼相互連接作為推焦桿檢修架。推焦桿在線檢修架正、側(cè)視圖見(jiàn)圖2。推焦桿托架按照推焦三角架的標(biāo)高制作安裝，達(dá)到支撐固定推焦桿的作用。壓頂支撐架，支撐千斤頂，采用壓頂將推焦桿反向頂過(guò)平直位置的方法，達(dá)到校正推焦桿旁彎的目的。門形框拉桿由30工字鋼制作而成，支撐千斤頂，采用壓頂將推焦桿反向頂過(guò)平直位置的方法，達(dá)到校正推焦桿上拱的目的。

圖2 推焦桿在線檢修架正、側(cè)視圖Fig.2 Front View and Side Elevation of On-line Maintenance Racks for Coke Pushing Arm

2.2 火焰校正法

對(duì)推焦桿的變形校正最有效的方法為火焰校正法。將推焦桿伸出至檢修架，利用鋼線全段和分段測(cè)量推焦桿下彎數(shù)據(jù)。找出最大彎弧數(shù)值和各分點(diǎn)彎弧數(shù)值，并在推焦桿上標(biāo)記需要校正的部位。鋼線固定在推焦桿下沿，以觀察和檢測(cè)推焦桿校正時(shí)和校正后的變形恢復(fù)情況。根據(jù)推焦桿的下彎和旁彎的部位，用千斤頂支撐著力，然后采用手持焊炬、同時(shí)對(duì)推焦桿的彎曲部位進(jìn)行加熱，見(jiàn)圖3。當(dāng)溫度達(dá)到400～600℃時(shí)，邊加熱邊逐漸增加千斤頂?shù)牧α?，并觀察和測(cè)量推焦桿的變形情況，直至推焦桿的變形恢復(fù)到正常狀態(tài)，并且上翹10 mm左右為最佳。上拱和旁彎校正示意圖見(jiàn)圖4。利用火焰校正法方法校正推焦桿可以很好的控制推焦桿的變形部位，使彎曲部位的金屬組織處于金屬相變溫度以下，同時(shí)延伸性得以加強(qiáng)，有效防止冷校時(shí)變形部位難以控制和校正應(yīng)力較大的情況，同時(shí)還可以消除推焦桿上拱及旁彎時(shí)產(chǎn)生的拉壓應(yīng)力。

圖3 火焰加熱示意圖Fig.3 Sketch Map for Flame Heating

圖4 上拱和旁彎校正示意圖Fig.4 Correction Sketch Map for Upwarp and Sidewise Bending

2.3 腹板加筋板固定法

為保持通過(guò)壓頂和火焰校正后推焦桿的狀態(tài)，不僅要恢復(fù)原加強(qiáng)筋板，而且要對(duì)推焦桿凸側(cè)進(jìn)行再加強(qiáng)。通過(guò)采用田形加強(qiáng)方式，即橫肋能夠有效防止側(cè)彎，保持整個(gè)推焦桿在同一豎直面內(nèi)；立肋能夠有效地使推焦桿保持在同一平面內(nèi)；下部加短立肋能有效抑制推焦桿上拱和下繞。推焦桿筋板示意圖見(jiàn)圖5。

圖5 推焦桿筋板示意圖Fig.5 Sketch Map for Ribbed Slabs for Coke Pushing Arm

由于焊接加強(qiáng)田形筋板，需對(duì)推焦桿焊接部位進(jìn)行整體消除焊接應(yīng)力退火，在焊接過(guò)程中需用千斤頂對(duì)推焦桿進(jìn)行整體固定，使推焦桿緩慢降溫。

3 實(shí)施效果

采取在線校正對(duì)策后，在冷態(tài)下對(duì)推焦桿上拱、旁彎，齒條與大齒輪的頂隙等數(shù)據(jù)進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果見(jiàn)表1。可以看出，實(shí)施在線校正后，改善效果明顯，推焦桿運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性得到了提升，能夠滿足煉焦生產(chǎn)需求。

表1 推焦桿校正前后測(cè)量數(shù)據(jù)Table 1 Measurement Data of Coke Pushing Arm before and after Correction

此次校正過(guò)程停機(jī)時(shí)間控制在24 h以內(nèi)，相比傳統(tǒng)更換推焦桿需72 h，檢修時(shí)間縮短了48 h，按單爐作業(yè)時(shí)間20 min計(jì)算，可多生產(chǎn)焦炭144爐，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^，同時(shí)減少了停機(jī)檢修長(zhǎng)時(shí)間燜爐對(duì)焦?fàn)t爐體造成的損害，延長(zhǎng)了推焦桿裝置使用壽命。

4 結(jié)語(yǔ)

攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司煉鐵廠對(duì)新3、4搗固焦?fàn)t推焦車推焦桿的運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，找出了存在問(wèn)題和原因，提出了在線校正對(duì)策，包括檢修架校正法、火焰校正法和腹板加筋板固定法。實(shí)施后有效改善了推焦桿的上拱量、旁彎量和齒條與大齒輪頂隙，提升了推焦桿運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性，滿足了煉焦生產(chǎn)需求；同時(shí)，使檢修時(shí)間由72 h縮短至24 h以內(nèi)，減少了停機(jī)檢修長(zhǎng)時(shí)間燜爐對(duì)焦?fàn)t爐體造成的損害，延長(zhǎng)了推焦桿裝置使用壽命。