LF爐電極夾緊裝置失效的原因及優(yōu)化措施

周雪方，余 游

（韶鋼股份有限公司煉鋼廠(chǎng)，廣東 512123）

1 概述

韶鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼廠(chǎng)共配置了五座LF精煉爐，其中，煉鋼一分廠(chǎng)配置三座120t單工位LF爐，分別于2003、2010年投產(chǎn)；煉鋼二分廠(chǎng)配置了兩座130t雙工位LF爐，分別于2011、2012年投產(chǎn)。生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常因夾持器油缸偷松或操作人員誤操作導(dǎo)致電極下滑墜入鋼水的事故發(fā)生，因夾持器與夾緊油缸的連接方式不同，二煉鋼分廠(chǎng)LF爐的電極夾持器與橫臂叉頭滑軌起弧、打火現(xiàn)象嚴(yán)重，經(jīng)常導(dǎo)致橫臂漏水，給生產(chǎn)造成很大的影響生產(chǎn)。

2 電極夾緊裝置的夾緊原理

電極夾緊裝置是安裝在電極臂內(nèi)部并通過(guò)電極夾持器將電極壓到接觸靴上，大電流通過(guò)橫臂、接觸靴及電極至鋼水，對(duì)鋼水進(jìn)行升溫，調(diào)節(jié)成份的作用。電極夾緊裝置由一組蝶形彈簧及液壓缸組成，當(dāng)液壓缸供油時(shí)，油缸推動(dòng)蝶簧組，使蝶簧組受壓，夾持器打開(kāi)；當(dāng)油缸失壓時(shí)，擠壓的蝶簧組復(fù)原產(chǎn)生夾緊力，夾持器夾緊。

3 不同結(jié)構(gòu)夾緊裝置的優(yōu)缺點(diǎn)

韶鋼煉鋼廠(chǎng)LF爐夾緊裝置主要有三種形式，主要區(qū)別在于蝶簧與油缸的安裝方式、夾持器與油缸的連接形式不同，具體的結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示

表1 不同結(jié)構(gòu)夾緊裝置的優(yōu)缺點(diǎn)

4 存在的問(wèn)題及原因

1）生產(chǎn)過(guò)程中偶有電極夾持器自動(dòng)打開(kāi)造成電極墜入鋼水，給生產(chǎn)造成很大的影響，增加了鋼水的冶煉成本。造成此類(lèi)故障的原因，主要判斷為電磁閥失效或操作人員誤操作所至。

2）夾緊油缸失效，大面積漏油故障。通過(guò)對(duì)油缸解體，發(fā)現(xiàn)油缸的密封件容易老化，主要判斷為油缸與橫臂之間存在電流通過(guò)，導(dǎo)致油缸密封件溫度高老化失效。

3）電極夾持器與油缸采用螺母連接，由于安裝位置狹小，圓螺母緊固困難，在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，很快就出現(xiàn)圓螺母松動(dòng)或螺栓損壞的問(wèn)題，并由此導(dǎo)致夾持器緊固不良，前端下垂，致使電極安裝困難。

4）極夾持器與油缸采用銷(xiāo)軸連接，夾緊過(guò)程中，夾持器在重力的作用下下垂，導(dǎo)致夾持器與橫臂叉口滑軌之間存在鍥形夾角，在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)電極接觸靴在表面炭化或者與電極接觸面接觸不良的情況下，大電流經(jīng)夾持器與橫臂滑軌接觸面通過(guò)，致使夾持器與橫臂滑軌間起弧、打火，，造成生產(chǎn)組織中斷，影響生。

5 優(yōu)化措施

1）為了解決電極夾持器偷松的現(xiàn)象發(fā)生，同時(shí)解決油缸漏油頻繁的故障，我們對(duì)夾緊裝置液壓油路進(jìn)行改造如下：

（1）在夾緊裝置油路的管道上增加一個(gè)手動(dòng)球閥，該球閥安裝在液壓站閥臺(tái)與橫臂油管進(jìn)口之間的管路上，為便于操作，球閥安裝在操作平臺(tái)附近。當(dāng)夾持器處于夾緊狀態(tài)時(shí)關(guān)閉球閥，切斷閥臺(tái)與油缸間的通道，避免換向閥故障或操作人員誤操作給油缸供油造成夾持器打開(kāi)。更換電極時(shí)，手動(dòng)打開(kāi)球閥，更換電極，作業(yè)完成后關(guān)閉。

（2）在橫臂油管出口與油缸進(jìn)油口之間的管道上增加一套絕緣法蘭，該絕緣法蘭為一對(duì)配對(duì)法蘭之間增加一絕緣墊，法蘭連接螺栓增加絕緣墊片和絕緣套，使法蘭兩端形成絕緣，切斷因管道消磁不好產(chǎn)生的渦流通過(guò)油缸，導(dǎo)致密封件的損壞，提高夾緊油缸的使用壽命。

2）為了克服電極夾持器下垂及夾持器與橫臂間打火的現(xiàn)象，對(duì)電極夾緊裝置的夾持器與油缸連接方式進(jìn)行了改造。

在油缸活塞桿前端部的桿臂上增設(shè)環(huán)形凹槽，使電極夾持器與油缸之間的連接方式采用卡套式連接，提高了電極家持器與油缸之間固定連接的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和安全可靠性。（如圖1所示）。

卡套為兩個(gè)半圓形結(jié)構(gòu)組成，為使卡套固定在油缸活塞桿上，卡套外側(cè)設(shè)有一具有斷蓋的固定套，防止固定套脫落，固定套采用螺釘固定在油缸活塞桿的端頭。

圖1 夾持器與油缸裝配圖

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)電極夾緊裝置的比較分析，結(jié)合對(duì)夾緊裝置的優(yōu)化改造，得出結(jié)論如下：

1）對(duì)電極夾緊裝置液壓油管改造，消除了因誤操作或偷松引起的電極墜落事故，同時(shí)大大提高了油缸密封件的使用壽命，提高設(shè)備的穩(wěn)定性。

2）對(duì)電極夾持器與油缸的連接方式的改造，提高了電極夾持器與油缸活塞桿之間固定連接的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和安全可靠性，消除了因電極夾持器緊固不良、前端下垂導(dǎo)致的電極安裝困難或與橫臂打火漏水的故障，大大提高了夾持器和橫臂的使用壽命，縮短了維修時(shí)間，降低維護(hù)成本。

[1] 《LF爐精煉技術(shù)》 李晶

[2] 《LF爐機(jī)械設(shè)備維護(hù)操作規(guī)程》 煉鋼設(shè)備管理室