转炉炼钢设备结构改进措施探讨

转炉炼钢设备结构改进措施探讨

张晨程 徐军

中天钢铁集团有限公司 江苏常州 213000

摘要：在钢铁生产过程中，转炉炼钢是必不可少的环节，也是重中之重，转炉炼钢过程的实施与完成效果，对钢铁生产质量有重要的影响。随着目前社会生产和经济的发展，更具现代化的转炉炼钢设备不断在钢铁生产中应用和推广。为了进一步提高钢铁生产效率，应结合现代化转炉炼钢设备结构，进行有针对性技术提升，以实现炼钢设备的不断优化与改进。基于此，对转炉炼钢设备结构改进措施展开探讨，以确保钢铁生产企业在当前时代背景下有更好的发展前景。

关键词：转炉炼钢设备；结构；改进措施

在我国钢铁生产行业中，转炉炼钢是钢铁生产过程中最主要的炼钢方式，而作为转炉炼钢设备，其性能与工作效率，对炼钢水平有直接的关系和影响。作为钢铁生产企业的管理人员，必须重视转炉炼钢设备并对其进行全面和准确的分析，然后将厂内实际情况与设备相联系，构建科学的设备改造方案，以促进炼钢效率和产量的进一步提高。

一、转炉炼钢设备简析

随着我国经济与科学技术的迅速发展，钢铁生产企业中的转炉炼钢技术得到了较大程度的发展，设备不断改善与提升，溅渣护炉效果有了很大提升。而炉龄数值是转炉炼钢中最主要的技术目标，其对炼钢效率和质量有着极大的影响，因此提高炉龄数值是提高炼钢生产效率的关键^[1]。通过分析溅渣护炉工作原理来看，在保持氮气有较高的速度前提下，能够将不同组分的残渣和炉渣喷涂在炉层表面，以氧化炉子内部，使得空气成分以及高温对炉子的氧化效果降低，降低腐蚀速度，提高设备的使用寿命。目前，我国许多钢铁生产企业都开始研究长寿转炉工艺，以提高炉役期和钢产量，对转炉炼钢设备进行充分的研究和改造，能够同时达到耐火材料使用数量和钢材成本的双重下降^[2]。

二、转炉炼钢设备结构的改进研究

（一）倾动装置大齿轮减速箱的结构改进

分析转炉炼钢设备的结构和组成，其中应用到悬挂式装置，运用了四点啮合的传动方法，主要是由四台一次减速设备连接一台二次减速设备，一次减速设备应用空心轴结构作为输出轴，这种结构通过嵌套二次减速设备，再经由有效的盖板径向固定，就能达到灵活的传动效果，主要的工作原理是，当一次减速设备环绕二次减速设备后，支撑轴能够控制一次减速设备旋转的自由度数值。这种以刚性不强为特性的设备结构，安装过程中安全事故的发生几率不高。运行过程中，由一次减速设备、变频电机共同驱动，实现逆向转动或正向转动。主要依靠大齿轮为倾动设备的主要装置，能够确保设备整体运行的安全性与稳定性，这种情况下，减速箱的安全性能也得到了保证。在运行过程中需要注意的是，要确保强度数值与刚度数值符合条件，并做出有效的监测，使各项参数在标准的范围内，这样才能确保设备运行过程中不出现过度破损，也不产生形变，确保运行的安全性。在钢铁生产企业对转炉炼钢设备的实际使用过程中，设备外壳磨损的情况发生较为频繁，主要的原因是设备外壳性能并不理想。在转炉炼钢设备结构改进的过程中，应针对这一问题作出相应的调整和改进，以促进设备整体结构稳定性的提升，可以充分提高外壳的刚度与强度。实现这一要求的具体措施分为几种，一种是增加材料厚度，另一种是进一步完善设备结构。但是增加外壳材料厚度，会增加设备的制造成本。所以多数公司选择第二种解决方法，从设计阶段开始做起，经过准确的分析和计算，改变圆锥滚子轴承的位置，然后进行应力线测试，结合实际情况，得出有效提高设备稳定性的结论^[3]。

图一 转炉设备组成和结构

（二）牙轴套改进

在转炉设备的运行过程中，牙轴套承担着承载和传动的作用。如果设备在实际运行中承受了弯力矩或扭力矩，则会产生热负荷与冲击荷载，使得设备处于十分恶劣的工作环境当中。从目前钢铁企业的实际情况来看，冷却液或冷却气体主要通过耳轴上的圆柱孔进入内部，但是一旦在耳轴处开设圆柱孔，还要同时开设径向圆孔，以确保介质能够被引出耳轴，这会导致安全隐患的提升。并且，这种结构对加工工作带来更多的难度，会造成加工成本的增加。为了在确保安全性的同时降低加工成本，延长耳轴使用寿命，提高改变这一结构的发展策略，避免在耳轴位置开设引出孔，确保设备运行的安全性能^[4]。

（三）托圈结构改进

托圈作为受力部件种类被应用与转炉炼钢设备中，其受力作用的发挥效果，对转炉炼钢设备整体效果的发挥有重要的影响。受设备的时间工作环境的影响，由于环境恶劣，设备运行时很容易发生负载过热的问题，所以托圈容易发生失效。因此，需要辅助冷却措施，降低托圈热度以保证托圈有充分的受力作用。在进行转炉炼钢设备的设计时，可以以水冷为托圈的主要冷却方法，改变原有的冷却轨道，科学的设计方法以保证冷却气体能够被充分释放出来，这样冷却效果提升，是确保托圈作用有效发挥的重要措施。同时，从对托圈结构的分析来看，其属于一种多组分构成的箱体，包括端板、内、外圈、立板和隔板等部件，隔板以多孔结构为主，能发挥出排水的作用。在结构改进过程中将该结构的中间区域焊接起来，将隔板放在箱体的两端，并且在每一组分内部放置一个圆筒，则可以踢啊够其换热能力，降低设备发热速度，也能提高设备的使用状态

^[5]。

三、结束语

综上所述，转炉炼钢设备在钢铁生产活动中发挥着至关重要的作用，由于炼钢过程环境恶劣，转炉炼钢设备容易出现各种问题，产生安全隐患，同时对炼钢工作效率与工作质量产生不利的影响。对此，提出改进与优化转炉炼钢设备的发展策略，针对托圈结构、牙轴套、倾动装置大齿轮减速箱等结构进行改进，提高其质量和使用性能，避免发生损坏、腐蚀、发热等问题，减少安全隐患，提高钢铁企业的生产效率和生产质量，促进我国钢铁生产工作的进一步发展。

参考文献：

[1]张红.自动化控制技术在转炉炼钢中的应用研究[J].冶金管理,2019(09):1+7.

[2]李洪辉.转炉炼钢中的自动化问题和解决措施[J].世界有色金属,2017(09):48-49.

[3]张媛.转炉炼钢设备结构改进措施探讨[J].中国设备工程,2017(08):34-35+40.

[4]董建广.转炉炼钢设备结构改进分析[J].科技创新与应用,2015(15):147.

[5]魏翔.转炉炼钢中的自动化常见问题分析及应对措施[J].科技创新导报,2014,11(26):59.