轉(zhuǎn)爐擋火門道軌斷裂問題分析及設(shè)備升級改造

張學(xué)軍，潘翔宇

（日照鋼鐵有限公司，山東日照 276806）

0 引言

擋火門是轉(zhuǎn)爐運(yùn)行的重要安全保障，轉(zhuǎn)爐在正常生產(chǎn)冶煉過程中，擋火門處于關(guān)閉狀態(tài)，只在兌鐵和加廢鋼時(shí)打開。因擋火門道軌斷裂和大梁變形等問題，導(dǎo)致?lián)趸痖T無法正常運(yùn)行，制約生產(chǎn)的同時(shí)也帶來巨大安全隱患。

1 原設(shè)備結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)爐擋火門安裝在爐前平臺道軌上，道軌下方墊有100 mm×200 mm 鋼板，墊板間距500 mm 間斷排列；墊板下方為承重主梁，主梁迎鋼面有鑄鐵板防護(hù)，鑄鐵板安裝在主梁上部外沿處，使用吊耳和銷子連接（圖1）。轉(zhuǎn)爐在生產(chǎn)過程中需要爐口向前倒渣，爐口和主梁距離不足1 m，主梁護(hù)板直接受到高溫烘烤，經(jīng)過長期高溫烘烤和掉落廢鋼撞擊，主梁護(hù)板和墊板容易脫落，護(hù)板脫落后高溫直接烘烤主梁，使主梁發(fā)生形變。主梁形變與道軌墊板缺失，導(dǎo)致道軌變形、斷裂頻繁，使得擋火門無法正常運(yùn)行，制約生產(chǎn)的同時(shí)還帶來重大安全隱患。

圖1 擋火門改造前

原設(shè)備運(yùn)行存在突出的制約問題：①因生產(chǎn)冶煉過程中，每爐都需要從爐前倒渣，轉(zhuǎn)爐爐口朝前時(shí)，距平臺間距不足1 m，轉(zhuǎn)爐倒渣過程中爐內(nèi)反應(yīng)還較為劇烈，紅渣和鋼水容易噴濺到道軌和鑄鐵板上，導(dǎo)致護(hù)板吊耳焊縫和道軌墊板焊縫容易開焊，再加上掉落廢鋼沖擊，護(hù)板和墊板容易脫落；②此梁為擋火門和平臺承重梁，長期被高溫烘烤和掉落廢鋼沖擊，主梁變形、道軌斷裂不僅影響轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn)，也給轉(zhuǎn)爐運(yùn)行帶來重大安全隱患。

2 設(shè)備升級改造

結(jié)合生產(chǎn)形勢要求，為降低安全隱患及日常維護(hù)工作強(qiáng)度，通過對主梁、護(hù)板和墊板升級改造，徹底解決了以上問題，具體改造內(nèi)容如下：

（1）主梁改造。主梁的上面板、立板和下面板采用40 mm 厚的Q235 鋼板焊接而成，Q235 由于碳含量適中，強(qiáng)度、塑性和焊接等綜合性能較好，材料也較為常見普遍，所以優(yōu)先選用Q235材料；筋板采用30 mm 厚Q235 鋼板，間隔1 m 焊接（圖2）。

圖2 主梁改造后

（2）吊耳改造。將原鑄鐵板吊耳改到主梁內(nèi)側(cè)，從主梁上面板的上部改到下部，這樣吊耳由原來受剪切力改為只受自重拉力，受力更小也防止廢鋼沖擊和紅渣烘烤，有效保護(hù)吊耳。

（3）墊板改造。將原墊板改為焊接結(jié)構(gòu)件（簡稱副梁），副梁主要作用是傳遞重力和抗沖擊力，為了增加強(qiáng)度和提高抗沖擊性，副梁的面板、立板和承重板采用30 mm 厚Q235 鋼板焊接成，承重板兩側(cè)每間隔200 mm 焊接30 mm 厚立板，底部面板鉆螺栓孔是為了主副梁裝配使用（圖3）。副梁采用這種結(jié)構(gòu)是為了保障道軌受力更均勻，也可保護(hù)主梁不被掉落的廢鋼沖擊，同時(shí)避免轉(zhuǎn)爐噴濺鋼渣直接接觸主梁，減少對主梁的傷害。

圖3 副梁改造后

（4）鑄鐵板改造。鑄鐵板采用RTCr 耐熱鑄鐵，在空氣中耐熱溫度為550 ℃，鋼水出鋼時(shí)溫度在1650 ℃左右，熱輻射到鑄鐵板溫度約在500 ℃，鑄鐵板耐溫550 ℃，可以承受此溫度。為防止筋板與主梁底部面板接觸，將下部450 mm 筋板高度改為10 mm，可有效減少主梁和鑄鐵板接觸產(chǎn)生磨損（圖4）。

圖4 鑄鐵板改造后

（5）結(jié)構(gòu)說明。因原擋火門位置已固定，所以主梁和副梁全部焊接成偏心結(jié)構(gòu)，偏心100 mm是為保證主梁副梁和道軌的中心線都在同一直線上，保證承載力在同一中心線上（圖5）。

圖5 擋火門改造后

（6）焊接及連接要求。主、副梁和吊耳焊接時(shí)全部使用雙面打坡口焊接，主副梁使用M30×100 mm 螺栓連接，副梁主要作用是保護(hù)主梁不被掉落廢鋼沖擊和噴濺鋼水灼燒，副梁即使損壞螺栓連接結(jié)構(gòu)，后期更換也較為方便。

（7）澆筑。施工完成后，副梁空隙和破損平臺邊角全部焊錨固鉤，使用鋼玉耐火澆注料澆筑、抹平。

3 結(jié)論

本次設(shè)計(jì)及改造解決問題如下：①擋火門道軌斷裂問題得以改善；②主梁被掉落廢鋼沖擊變形問題解決；③主梁防護(hù)板鑄鐵板容易掉落問題解決；④主梁被噴濺鋼渣烘烤問題解決。

此次改造通過現(xiàn)場半年試運(yùn)行，擋火門道軌無斷裂、主梁護(hù)板未脫落，擋火門運(yùn)行平穩(wěn)，改造極為成功，可推廣使用。