應(yīng)用彈簧負(fù)荷與壓縮量的關(guān)系提升焦?fàn)t護(hù)爐鐵件管理水平

那高平

【摘 要】本文闡述了焦?fàn)t護(hù)爐鐵件管理中彈簧的重要作用，通過在生產(chǎn)過程中總結(jié)出彈簧負(fù)荷與壓縮量的關(guān)系的線性公式，為彈簧負(fù)荷調(diào)整提供依據(jù)，科學(xué)、合理、準(zhǔn)確為焦?fàn)t提供合適的保護(hù)性壓力，有效的保護(hù)焦?fàn)t砌體，延長(zhǎng)焦?fàn)t使用壽命。

【關(guān)鍵詞】焦?fàn)t；護(hù)爐鐵件；彈簧；壓縮量與負(fù)荷

0.引言

焦?fàn)t砌體是由護(hù)爐鐵件緊固而成為整體的， 通過護(hù)爐鐵件給焦?fàn)t砌體施加連續(xù)、合理的保護(hù)性壓力，使砌體保持整體嚴(yán)密，增加其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而確保焦?fàn)t的正常生產(chǎn)，延長(zhǎng)焦?fàn)t的使用壽命。

1.彈簧在護(hù)爐鐵件管理中的重要性

科學(xué)、合理、準(zhǔn)確為焦?fàn)t提供合適的保護(hù)性壓力，是保證焦?fàn)t砌體嚴(yán)密和完整的關(guān)鍵。焦?fàn)t所需的保護(hù)性壓力是由大小彈簧施壓，通過爐柱、保護(hù)板傳遞到焦?fàn)t本體的，因此提高彈簧施壓的精準(zhǔn)度，為焦?fàn)t提供科學(xué)、合理的保護(hù)性壓力，是護(hù)爐鐵件管理的重點(diǎn)。一座焦?fàn)t安裝的彈簧，數(shù)量非常多，少則幾百，多則上千。由于每個(gè)彈簧的性能各不相同，要做到精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，就必須知道每個(gè)彈簧的壓縮后長(zhǎng)度與所產(chǎn)生的負(fù)荷的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出每個(gè)彈簧負(fù)荷與壓縮量的線性公式，計(jì)算不同負(fù)荷下彈簧的壓縮量，才能做到精準(zhǔn)施壓，達(dá)到保護(hù)爐體的目的。

2.焦?fàn)t彈簧管理不善的后果

部分焦化企業(yè)重視對(duì)焦?fàn)t爐溫和熱修管理，忽視對(duì)焦?fàn)t護(hù)爐鐵件的管理，不能按要求定期對(duì)彈簧進(jìn)行測(cè)調(diào)，檢查其有效性，造成焦?fàn)t保護(hù)性壓力不平衡，出現(xiàn)保護(hù)性壓力過大或過小現(xiàn)象，導(dǎo)致焦?fàn)t膨脹受約束或膨脹過大，引發(fā)爐體上翹，磚縫增寬、爐柱曲度超標(biāo)、焦?fàn)t竄漏、損壞焦?fàn)t砌體等一系列問題，影響焦?fàn)t的環(huán)保運(yùn)行，嚴(yán)重縮短了焦?fàn)t的使用壽命。

3.彈簧負(fù)荷與壓縮量的線性公式的應(yīng)用

一般來說，彈簧在最大工作負(fù)荷的范圍內(nèi)，負(fù)荷與壓縮量成正比關(guān)系，負(fù)荷越大，其壓縮量越大。那么要進(jìn)行彈簧的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)，就要知道所規(guī)定負(fù)荷時(shí)彈簧的壓縮量。對(duì)于護(hù)爐設(shè)備上安裝的彈簧，我們只有廠家提供的彈簧機(jī)械性能數(shù)據(jù)表。表1是某彈簧廠家提供的彈簧機(jī)械性能數(shù)據(jù)表（部分?jǐn)?shù)據(jù)）。

表1 彈簧機(jī)械性能數(shù)據(jù)表

在廠家提供的彈簧機(jī)械性能數(shù)據(jù)表中，給定的彈簧負(fù)荷與壓縮量的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)需要。上表中只提供1、3、5、7、9t力時(shí)彈簧的壓縮量，假設(shè)需要施加4t力時(shí)，彈簧機(jī)械性能數(shù)據(jù)表中則沒有提供對(duì)應(yīng)的彈簧壓縮量，造成彈簧調(diào)節(jié)沒有依據(jù)。所以我們必須知道彈簧的壓縮后長(zhǎng)度與所產(chǎn)生的負(fù)荷的對(duì)應(yīng)關(guān)系，則需要從已知的彈簧機(jī)械性能數(shù)據(jù)中得出。在生產(chǎn)實(shí)踐中，我們總結(jié)出了一套彈簧負(fù)荷與壓縮量的線性公式，經(jīng)多次檢驗(yàn)，完全能滿足生產(chǎn)需要。

線性公式為：

其中：x為彈簧壓縮量；y為施加的負(fù)荷；a、b為常數(shù)；xi為數(shù)據(jù)表中單個(gè)負(fù)荷對(duì)應(yīng)的壓縮量；yi為數(shù)據(jù)表中單個(gè)壓縮量對(duì)應(yīng)的負(fù)荷。

以表一為例，假設(shè)彈簧1需要施加4.5t力，則根據(jù)上述線性公式可以計(jì)算。

首先計(jì)算a、b。上表中彈簧打壓所施加的力分別為1、3、5、7、9T力，對(duì)應(yīng)的彈簧壓縮量（彈簧自由高度-施壓后彈簧的高度）分別為：4、11、17.5、24.5、29mm。

當(dāng)彈簧負(fù)荷在4.5t力時(shí)，彈簧的壓縮量為x=（y-b）/a=（4.5+0.3836）/0.313=15.60mm

由此可知，在彈簧負(fù)荷在4.5t力時(shí)，彈簧壓縮量為15.60mm，壓縮后彈簧剩余高度為225-15.60=209.4mm。

此公式對(duì)彈簧編組也同樣適用。焦?fàn)t鐵件大彈簧組通常是由一個(gè)大彈簧與一個(gè)小彈簧組合而成，大彈簧套在小彈簧外，小彈簧下墊一個(gè)固定厚度的墊板。用此公式可以計(jì)算出大彈簧和小彈簧各自的線性公式，分別按相同的壓縮量求出各自的相應(yīng)噸位。根據(jù)壓縮量不變，大小彈簧噸位迭加，即得彈簧組的壓縮量與噸位的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，通過彈簧自由高度求出相應(yīng)的彈簧壓縮后長(zhǎng)度，即得彈簧組的壓縮后長(zhǎng)度與噸位的相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。運(yùn)用此線性公式，可以計(jì)算出彈簧在最大工作負(fù)荷的范圍內(nèi)，任一負(fù)荷對(duì)應(yīng)的彈簧壓縮量，方便彈簧的調(diào)節(jié)。

4.結(jié)論

綜上所述，在焦?fàn)t鐵件管理中彈簧精準(zhǔn)調(diào)節(jié)是提供科學(xué)、合理的焦?fàn)t保護(hù)性壓力的關(guān)鍵。通過采用焦?fàn)t彈簧負(fù)荷與壓縮量線性公式來確定焦?fàn)t鐵件彈簧（組）噸位與長(zhǎng)度的相互對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)烘爐、生產(chǎn)以及老齡化各個(gè)階段所施加的保護(hù)性壓力不同，計(jì)算不同負(fù)荷下彈簧的壓縮量，有效的提高了彈簧調(diào)節(jié)精度，提升了護(hù)爐鐵件管理水平，達(dá)到保護(hù)爐體的目的。

【參考文獻(xiàn)】

[1]潘立慧，魏松波.煉焦技術(shù)問答.北京：冶金工業(yè)出版社，2011.1.