一种氧枪防坠装置介绍

陈　龙，郑继旭，潘天成

（中冶华天工程技术有限公司，江苏 南京210019）



一种氧枪防坠装置介绍

陈龙，郑继旭，潘天成

（中冶华天工程技术有限公司，江苏 南京210019）

摘要：转炉炼钢过程中，氧枪防坠装置是一个非常重要的工艺设备，针对现有氧枪防坠装置卡轨现象，制动不可靠，拆除困难等现象，介绍了一种操作简单，不易卡轨，制动平稳且制动效率高的氧枪防坠装置。

关键词：氧枪；防坠装置；炼钢

在转炉炼钢过程中，氧枪提升机构长期在高温、振动及金属粉尘的恶劣环境下频繁运行，用于升降氧枪的钢丝绳很容易突然断裂［1，2］。钢丝绳断裂后，氧枪会发生坠落，氧枪一旦坠入炉膛，会引起炉膛爆炸的严重后果。因此氧枪坠落是转炉炼钢厂的一大安全隐患，为了防止事故的发生，人们围绕这一课题进行了大量研制工作，形成了一整套安全保证体系。归纳起来主要有以下几点：多重电气保护装置；机械传动采用高安全系数设计；钢丝绳断裂时的防坠枪装置；停电时的事故提枪装置等。本文主要就机械防护方面来讨论一种新型的氧枪防坠枪装置［2］。

1　氧枪防坠装置现状

机械防护方面氧枪防坠装置现状主要有以下两种：

一是，制动部位采用制动片，当在制动过程中由于制动力矩非常大，制动片很容易损坏，同时因制动片与导轨之间的间隙不能很好的调节，容易使导轨产生变形。

二是，采用滚轮式制动支撑。这种制动支撑与制动片都安装在导轨两侧，工作时，由于滚轮式制动支撑与导轨接触面小，无制动力，容易被磨损，使用寿命短；再者，固定于氧枪升降小车架上的制动磨块不能提供摩擦力，完全由制动杆提供压力，需要的制动力很大，会引起导轨变形［3］。

综上所述，现有的氧枪防坠装置弊端主要表现为：未制动时，可能发生卡轨现象；制动时，制动不可靠，有时成功有时不成功，若制动成功，则可能因卡轨太紧而拆除困难。

2　氧枪防坠装置的组成及工作原理

2.1氧枪防坠装置组成

氧枪防坠装置组成如图1及图2所示，该装置设在氧枪升降小车车体6上方，包括滑轮组1、设置在所述滑轮组1下方的牵引杆2、套设在所述牵引杆2上的压簧装置3、制动部件5以及用于连接所述压簧装置3和所述制动部件5的杠杆4，所述杠杆4的一摆动端与所述压簧装置3的形变端铰接，另一摆动端与所述制动部件5的制动动力输入端铰接。

所述制动部件5，如图3所示，包括：支座9、制动杆10、拉杆8、制动组件和导向装置12，其中，所述拉杆8，其一端与所述杠杆4的另一摆动端铰接，另一端与所述制动杆10的中部铰接；所述制动杆10，一摆动端与所述支座9铰接，另一摆动端经滑动轴承与所述制动组件连接；所述导向装置12，设置在所述制动组件的一侧，其上设有同所述制动组件移动轨迹相适配的导向斜槽；所述制动组件，由制动卡套13和制动磨块15构成，所述制动卡套13上设有与所述导向装置12的导向斜槽相适配的导向销16，该导向销16嵌入在所述导向斜槽内；所述制动卡套13用于制动的一端面上设有凹槽，该凹槽内镶嵌有所述制动磨块15.

所述制动杆的两侧设有导向块，特别地，所述导向装置，其截面为U形，该U形的两侧壁上设有同所述制动组件移动轨迹相适配的导向斜槽，所述制动卡套设置在所述导向装置的U形槽内，且所述制动卡套对应两侧面设置的导向销嵌入在对应的导向斜槽内；而所述制动卡套和所述制动磨块之间还设有调整垫片。

2.2氧枪防坠装置工作原理

氧枪制动装置未制动时，卷扬机通过钢丝绳提起滑轮组1，同时带动牵引杆2上移，此时压簧装置3内的弹簧在压力作用下被压缩，滑轮组1及压簧装置3相对氧枪小车车体6向上移动，从而使杠杆4连接压簧装置3形变端随之向上运动，连接制动部件5的动力输入端向下运动，在拉杆8作用下，制动杆10的制动端向下运动，此时制动磨块15随制动卡套13沿导向装置12的斜槽向下运动。制动卡套13上的制动磨块15在制动装置12的作用下与轨道7保持一定的安全间隙，同时导向装置12保证制动卡套13在氧枪升降小车车体6上下运动过程中不会左右摆动，以避免制动磨块15与轨道7接触，产生卡阻现象。

反之，在转炉冶炼工程中，当氧枪钢丝绳在高温及恶劣环境中经过长时间运行突然断裂时，氧枪制动装置制动时，滑轮组1及氧枪升降小车车体6失重，压簧装置3内的弹簧得到释放，滑轮组1及压簧装置3相对氧枪升降小车车体6向下移动，从而使杠杆4连接压簧装置3一端随之向下运动，另一侧向上运动，在拉杆8作用下，制动杆10的制动端向上运动，制动杆10带动制动卡套13延导向装置12的斜槽向上运动，制动磨块15与轨道7触，利用摩擦力达到制动目的。由于有导向块11的作用，制动杆10在制动过程中不会产生晃动，且刚性强度加强，制动效率更高（如图1、2、3所示）。

图1　氧枪防坠装置的正视图

图2　氧枪防坠装置的俯视图

图3　氧枪防坠装置制动部件的结构示意图

3　结束语

本文所写的氧枪防坠装置：在未制动时，利用固定在制动卡套上的导向销和导向装置上的斜槽相互配合，使制动磨块的摩擦面始终与氧枪小车升降导轨面平行，两者间始终保持一定的间隙，不易产生卡轨现象；在制动时，制动卡套与制动磨块之间安装有调整垫片，调整轨道与制动磨块之间的间隙，有效的缩短了制动行程，制动杆两侧的导向块有效的避免因制动杆的左右晃动而使制动无效或制动距离加长后果的发生，保证了氧枪升降装置在钢丝绳断裂造成事故时，氧枪和升降小车不受损坏，从而实现了转炉炼钢生产的顺利进行，该装置已用于中冶华天工程技术有限公司设计的实际工程当中，并取得了良好的应用效果［1，4］。

参考文献：

［1］谭牧田.氧气转炉炼钢设备（高等学校试用教材）［M］.北京:机械工业出版社，1983.

［2］卢科文.氧枪防坠装置在生产实际中的应用与改进［J］.涟钢科技与管理.2005，（04）：45-48.

［3］罗忠伟，李宏，高茵.转炉氧枪防坠落装置的应用［J］.冶金能源.2005，（01）：50-53.

［4］成大先.《机械设计手册》［M］第五版，.北京：化学工业出版社，2008.

Anti Dropping Device for Oxygen Gun

CHEN Long，ZHENG Ji-xu，PAN Tian-cheng
（Alex Hua Tian Metallurgical Engineering Technology Co Ltd，Nanjing Jiangsu 210019，China）

Abstract：In the process of converter steelmaking，oxygen lance anti dropping device is a very important process equipment，the existing oxygen lance falling prevention device of rail braking phenomenon，is not reliable，demolition difficult phenomenon，introduces a simple operation，not easy to track，anti dropping device of oxygen lance is stable and high braking efficiency braking the.

Key words：oxygen lance；anti dropping device；steelmaking

中图分类号：TF341

文献标识码：B

文章编号：1672-545X（2016）03-0218-03

收稿日期：2015-12-29

作者简介：陈龙（1972-），男，安徽和县人，在职研究生，高级工程师，研究方向：冶金机械设计及理论。