电液推杆结构一种新型高炉水冲渣系统设备——

全文炼钢滚渣控制系统的水渣沟管路长年采用后会造成轻微破损，导致管路停用不规范、渗水的难题。责任编辑如是说了新式炼钢滚渣电子设备——转动渣沟，该电子设备有前瞻性地选用了多种不同软件系统，对转动渣沟的复合式慢速车轴器、俏皮话器展开了优化设计，能确保转动渣沟在水渣控制系统严酷的组织工作大自然环境中较好运转。

关键字炼钢滚渣 转动渣沟 慢速车轴俏皮话

1序言

在炼钢滚渣控制系统，底滤法选用过滤器池同时实现渣水的大自然分立，工艺新颖、制造效率高、运转效率高，是一类中端、高效率的炼钢水渣木制品。炼钢电炉在CQ45粒化拟钩水渣，水渣历经CQ45的冲渣沟步入过滤器池，冲渣水在过滤器池过滤器后循环式采用，水渣经分立式喷雾器起重截取后间接装电动汽车铁矿^{[1, 2]}。

目前，对水渣展开过滤器的操作主要是冲渣水通过冲渣沟步入水渣沟管路，水渣沟管路的另一端与过滤器池连通。为了便于喷雾器起重的操作，过滤器池中间用隔墙分为两个独立的部分，这就要求水渣在冲渣沟尽头可以分别步入两个独立的过滤器池。通常选用两个水渣沟管路控制水渣流向，利用管路的开关来选择不同的冲渣池。

水渣沟管路打开，冲渣水将会流入过滤器池中，待组织工作一段时间之后，过滤器池中积攒了一定量的水渣需要展开抓渣操作时，或者过滤器池需要展开检修时，管路停用，以阻挡冲渣水流入到过滤器池之中。电液推杆

2水渣沟管路存在的难题

在炼钢滚渣控制系统，水渣沟管路是一个非常重要的电子设备。水渣沟管路的组织工作情况如图1、图2所示。

电液推杆在液压油的作用下缓慢伸出，通过曲柄推动管路盖子绕慢速轴转动，电液推杆至行程终点时盖子与管路管道紧密贴合，完成管路的闭合动作。电液推杆缓慢收回时通过曲柄带动管路盖子绕慢速轴转动，电液推杆至行程起点时盖子远离管路管道端面与管道彻底脱离，完成管路的打开动作。

为了确保水渣沟管路的密封效果，管路盖子是由焊接钢板和橡胶板构成的组合件，管路闭合时橡胶板与管路端面紧密贴合，确保管路在闭合后的充分密封。

1-盖子2-曲柄3-电液推杆4-管道

图1水渣沟管路打开状态

图2水渣沟管路闭合状态

根据炼钢制造要求，水渣沟管路需要频繁地展开开启闭合操作，在停用时还要经受冲渣水的摩擦和撞击。因此，管路盖子上安装的橡胶板很容易出现轻微破损的情况，在实际制造中需要频繁更换以确保其正常组织工作，既增加了维护成本，又会影响炼钢等电子设备的正常制造运转。

水渣沟管路的密封性是一项非常重要的技术指标，当组织工作人员步入过滤器池中展开检修时，若管路密封不规范，高温状态的冲渣水泄漏到过滤器池中会烫伤组织工作人员，导致安全隐患。电液推杆

3新式滚渣控制系统电子设备——转动渣沟

3.1  转动渣沟的整体设计

基于以上原因，有必要研发一类新式电子设备来代替水渣沟管路，要求该电子设备能适应滚渣控制系统的严酷大自然环境，减少或避免渗水现象，满足组织工作安全、操作方便、性能可靠、采用寿命长等要求。

根据滚渣控制系统的组织工作特点，中冶京诚研制了一类新式滚渣控制系统电子设备——转动渣沟。转动渣沟的安装情况如图3、图4所示。

1-挡水墙2-俏皮话器3-电液推杆支架4-电液推杆

图3转动渣沟的安装示意图

5-车轮车轴器6-慢速定心器7-基础平台

图4转动渣沟安装的侧视图

转动渣沟由俏皮话器、电液推杆驱动器、车轮车轴器、慢速定心器等部分组成。转动渣沟位于冲渣沟下方、过滤器池上方，安装在一个固定的平台上，在靠近冲渣池的方向设置一堵挡水墙，避免过滤器池内水位过高浸泡转动渣沟。

电液推杆驱动器由电液推杆及其支架组成，通过电液推杆的伸缩运动同时实现俏皮话的左右转动。水渣从冲渣沟流出步入转动渣沟的俏皮话，俏皮话在电液推杆的作用下转动到适当角度，水渣从俏皮话出口流入相应的渣池。

3.2  复合式慢速车轴器

转动渣沟的关键设计是慢速车轴部分。

慢速车轴是一类需两部分相对运动的机械传动元件，通常在采用中承受三种力的作用即轴向力、径向力和倾覆力矩的作用。慢速车轴由套圈（内圈、外圈、上电液推杆/下圈）、滚动体、隔离块、密封带和油杯等组成，属于一类特殊的滚动轴承。

我国机械行业标准JB/T2300对慢速车轴做出了详细规定，该标准适用于工程机械、矿山机械、建筑机械及其它需要两部分做相对慢速运动机械的慢速车轴^[3]。

传统的慢速车轴依靠套圈和滚动体的特殊内部结构设计能同时承受轴向力、径向力和倾覆力矩的作用，同时同时实现慢速功能以及车轴功能。慢速车轴由于自身内部结构的原因，对采用大自然环境要求较高，在多尘或者潮湿的大自然环境中，慢速车轴很容易因为密封带的失效而出现故障，最终导致采用慢速车轴的整个电子设备不能正常运转。

炼钢滚渣控制系统空气潮湿、含硫化物的蒸汽具有一定的腐蚀性，如果在转动渣沟上选用慢速车轴标准件，会因为滚渣控制系统的特殊大自然环境导致慢速车轴不能正常运转。

中冶京诚根据转动渣沟的特殊性研发了复合式慢速车轴器，能很好地解决以上难题。

复合式慢速车轴器由车轮车轴器和慢速定心器联合组成。

1-车轮2-车轮支架1-慢速法兰2-慢速轴

图5车轮车轴器   图6慢速定心器

如图电液推杆5所示，车轮车轴器由车轮和车轮支架组成，承担整个俏皮话及其内部水渣的所有重量，承受轴向力同时实现车轴功能。

慢速定心器如图6所示，慢速法兰下方开孔与慢速轴组成慢速定心器，只要确保慢速法兰与慢速轴的间隙内有足够的润滑油脂，就可以防止水和灰尘的步入，确保转动渣沟在水渣控制系统严酷的组织工作大自然环境中较好运转^[4]。

慢速法兰与慢速轴配合组成的慢速定心器能承受径向力，也能在电子设备转动时同时实现慢速定心的功能；由于转动渣沟的重心位于几个车轮车轴器的平面内部，车轮车轴器还能承受一定的倾覆力矩。

复合式慢速车轴器能同时承受轴向力、径向力和倾覆力矩的作用，同时同时实现慢速功能以及车轴功能。该器具有内部结构简单、性能可靠、维修方便等优点，能很好地适应滚渣控制系统的严酷组织工作大自然环境。

3.3  俏皮话器

1-内侧耐磨料衬板2-底部耐磨料衬板3-内侧固定耐磨料4-底部固定耐磨料

5-俏皮话6-挡水盖板

图6俏皮话器俯视图

7-慢速轨道8-连接法兰

图7俏皮话器仰视图

俏皮话器的内部结构情况如图6、图7所示。俏皮话器由俏皮话、内侧和底部固定耐磨料、内侧和底部耐磨料衬板、挡水盖板、慢速轨道、连接法兰等部分组成。

转动俏皮话的内侧及底部都砌筑固定耐磨料，转动俏皮话的内侧及底部都增加可更换式耐磨料衬板。俏皮话底部与车轮接触的位置增加慢速轨道，确保俏皮话有足够的慢速精度，而且慢速轨道还能使俏皮话与车轮接触的部位有足够的刚度。电液推杆

在俏皮话上对应电液推杆的位置焊接挡水盖板，防止含有硫化物腐蚀性的冲渣水对电液推杆造成腐蚀破坏。

4转动渣沟的优点

由于转动渣沟不存在密封难题，因此从根本上克服了水渣沟管路长年采用造成破损，导致管路不规范、渗水的难题。转动渣沟的侧壁及底部均选用可更换式衬板设计，能大幅延长电子设备采用寿命。

转动渣沟历经优化设计，具有如下优点：

（1）转动渣沟在炼钢滚渣控制系统代替水渣沟管路，克服了水渣沟管路长年采用造成破损，导致管路不规范、渗水的难题。

（2）转动渣沟的俏皮话内侧及底部都增加可更换式耐磨料衬板，大幅延长俏皮话采用寿命，减少由于更换俏皮话对正常炼钢制造导致的影响。

（3）转动渣沟的车轮车轴器和慢速定心器组成的复合式慢速车轴器能确保转动渣沟在滚渣控制系统严酷的组织工作大自然环境中较好运转。

（4）转动渣沟具有内部结构简单、组织工作安全、操作方便、性能可靠、采用寿命长等优点。

5结语

中冶京诚自主研发的电液推杆转动渣沟已经获得国家专利，该电子设备历经合理的优化设计，具有内部结构简单、组织工作安全、操作方便等优点，能很好地适应滚渣控制系统的严酷组织工作大自然环境，彻底解决了水渣沟管路密封不规范的难题。

转动渣沟最初在江阴兴澄特钢投入采用，现场采用效果较好，得到了业主的高度肯定，已经在其他炼钢水渣控制系统的改造中陆续投入采用，具有很好的市场推广价值。

参考文献

[1]项钟镛,王筱留.炼钢设计——炼铁工艺设计理论与实践[M].北京:冶金工业出版社，2007,11:610-612.

[2]周凡.环保底滤法水渣工艺设计与实践[J].炼铁, 2014, 33(1): 26-28.

[3] JB/T 2300-2011,慢速车轴[S].

[4]王得刚,全强,孟凯彪等.复合式慢速车轴器[P].中国: ZL201520583390.X, 2015,12, 30

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[①]作者简介：王得刚，男，1975年生，毕业于东北大学机械设计及理论专业，博士，高级工程师，主要研究方向为炼铁电子设备、机械设计方法及理论。