转炉氧枪\副枪安装技术

摘要：本文以济南120t转炉高层框架设备安装为背景，讲述了氧枪、副枪设备安装的全过程，以及需注意的安装要点，为其它类似工程提供技术范例。

关键词：氧枪 副枪 导轨 导轨 旋转台

中图分类号： TU85文献标识码： A

一、前言：

在转炉系统的高层框架上有两套重要的冶炼设备：氧枪和副枪。氧枪负责在转炉冶炼过程中对钢水进行吹氧；副枪负责对冶炼过程中的钢水进行测温取样。这两套设备的安装精度要求较高，而且它们的安装均为高空作业，危险度高，其安装偏差不易控制。若无一定的安装方法及安装顺序，则难以达到设备要求的安装精度，不仅影响钢水冶炼质量同时会缩短设备的使用寿命甚至造成人员伤亡事故。

我们在这两套设备的安装中，听取了一些专家的意见，经过自己的安装实践，总结了一些关于这两套设备的安装方法及经验，并有了一些教训，现一一写出，希望能为以后同样及类似的安装工作提供一点指导和帮助。

二、氧枪的安装：

氧枪是转炉冶炼设备中一套重要的设备，他在冶炼过程中负责向转炉内钢水吹氧，其安装精度的高低直接关系到钢水冶炼的质量。

本次安装的氧枪共有两套氧枪设备，在使用中为一用一备，每套氧枪由氧枪升降小车、氧枪横移小车、氧枪三部分组成，两套氧枪共用一套固定导轨，总重约50t。

安装前的准备：

在进行氧枪设备安装前，需进行相应的测量放线工作，需将安装所需的中心线及标高基准点预先放置在钢结构基础上，包括水平导轨和竖直导轨的中心标高，锁紧装置及相关极限的定位位置；

对设备尺寸进行相应复核，以保证安装的顺利进行；

复查位于烟道上的氧枪口的中心、标高及氧枪口上表面水平度是否符合规范要求，以便于今后调整氧枪与氧枪口的配合程度。

氧枪的安装：

氧枪升降小车及横移小车在出厂时便由厂家分别组装成整件，在现场只需直接吊装到相应的轨道上即可，但升降小车及横移小车本身都不能调整，因此整套氧枪安装的精度就直接取决于轨道的安装精度。氧枪安装的顺序为：水平导轨竖直导轨升降小车横移小车氧枪枪体其它附属设备及管道。

2.1水平导轨的安装

水平导轨由三根轨道组成：一根走行轨和两根平衡轨。（剖面见右图）

首先安装走行轨，安装以测量工事先在钢结构基础上放置的中心线及标高点进行，需保证轨道的直线度、轨道上表面的水平度以及轨道的标高在规范许可范围内。若轨道直接座落在钢结构基础上，其上表面水平度难以达到氧枪安装要求的精度，可在轨道下加调整垫片来调整轨道上表面的水平度。

在走行轨道安装完毕后就可进行两根平衡轨的安装，在轨道与钢结构基础接触面之间也需加入调整垫片，通过调整，以使两根平行轨道的中心、标高、平直度在规范要求之内。

2.2竖直导轨的安装：

竖直导轨的安装是整个氧枪安装中最复杂也是安装难度最大的一个部件，需仔细加以对待。

竖直导轨为焊接H型钢轨道（剖面见右图），共两根，每根导轨长18m，分为3段供货，共有6段导轨。

氧枪升降小车在竖直导轨上进行升降运动，运动速度很快，若轨道安装偏差过大，则会发生升降小车运行的晃动过大，卡规以及脱轨现象。

① 轨道安装完毕后，需保证其竖直状态，而且轨道竖向中心与转炉中心的相对尺寸的偏差需在规范许可的偏差范围之内，否则升降小车在轨道上运行时，固定于其上的氧枪将不能准确插入氧枪口进行吹氧的工作；

② 轨道安装完毕后，左右两根轨道的间距须符合要求，间距过小，升降小车在轨道中运行时会发生卡轨现象；间距过大，升降小车在轨道中运行时会产生晃动，而且可能发生脱轨现象；

③ 轨道安装完毕后，轨道的接头处应平滑过渡，无错口现象，否则升降小车在轨道中运行时，在接头处也会产生晃动，影响升降小车运行的平稳以及氧枪插入氧枪口的准确程度；

④ 轨道安装完毕后，左右两根轨道不得有错位现象，且各加工面需位于同一平面上，否则升降小车在轨道中将无法运行。

竖直导轨安装要求较高，而且它的安装是在高空中进行，同时轨道存在制造误差以及每根轨道有多个加工面，分别安装时很难兼顾达到以上四条要求，而且安装调整量也相当大。有鉴于此，我们采取先在地面对轨道进行组装,再把组装的轨道进行安装的方法，具体做法如下:将左右每根轨道与相应的右边每根轨道用临时支撑连接为一个部件，共组成三个轨道组。在组装时保证同一组左右两根轨道的之间的间距、平行度以及每根轨道的直线度、扭曲均在规范要求内，检查时以轨道加工面为检查面。

三个轨道组组装完毕后就可以进行安装了，安装时只以一根轨道的加工面为基准面来保证它的中心、标高、垂直度，同时参照另一根轨道的一个加工面来进行微调,就可以迅速的安装好这个轨道组了。这个方法经过我们的安装实践证明非常有效，而且安装精度完全可以满足规范的要求。

当三组轨道都安装完毕后，再次检查左右两根轨道的相对偏差以及与设计尺寸的偏差值，完毕后则可进行固定导轨的焊接固定工作，然后就可以拆除轨道之间的临时支撑了。

2.3升降小车、横移小车的安装：

当水平导轨和竖直导轨均安装完毕后则可以进行这一步的安装了，安装时先将升降小车沿竖直导轨放入，缓慢滑落至下极限缓冲座处放置稳当，然后将横移车吊装至水平导轨上，移至升降导轨正上方，完毕后就可以进行它们之间的钢丝绳穿连工作了。

2.4氧枪枪体的安装：

当升降小车和横移小车之间钢丝绳穿连好，氧枪系统通电可运行后就可以进行氧枪枪体的安装了。氧枪枪体安装时，需将氧枪升降小车提升至位于氧枪换枪位。安装完毕后，可通过调整升降小车上三个支座下的调整垫片来调整氧枪枪体的中心、标高、垂直度达到规范要求。

2.5其它附属设备及管道的安装：

这时就可以进行其它附属设备及管道的安装了，包括锁紧装置、各级限位以及与氧枪相连的金属软管。在安装金属软管的时候，需注意不得将软管弯折过度以致损坏，而且在安装氧气金属软管时,不得让管道内粘粘到油脂。

氧枪安装完毕后的调整：

因氧枪系统设备在制造和安装中难免存在小许偏差，为避免这些偏差对设备使用的影响，在整套氧枪设备安装完毕后，还要进行氧枪与氧枪口的配合调整，这点非常重要，一定要进行。具体方法是：操作氧枪升降小车在竖直导轨上进行升降运动，使氧枪枪体插入氧枪口，同时观察其与氧枪口四周的间隙情况。通过调整氧枪升降小车上支承氧枪枪体的三个支座下的调整垫片，氧枪枪体在插入氧枪口的整个过程中既保持垂直状态，又能达到与氧枪口四周间隙都基本一致，如此便真正完成了整套氧枪系统的安装。

三、副枪的安装：

副枪是负责在转炉冶炼过程中对钢水进行测量及取样的设备，钢水的相关测量结果可以在测量完毕后直接显示在副枪控制主机的屏幕上，而取样只是为了对测量结果的复核。

本次安装的副枪由意大利Danieli公司进行设计，并提供主体设备，国内提供辅助设备，由旋转台及旋转框架、导向装置及加强板、刮渣器及密封帽、探头自动装入拆除机、其它辅助设备五部分组成，总重约30t。（结构形式见右图）

副枪是通过旋转台的上枢轴及旋转框架的下枢轴固定于钢结构平台上，并以这两个在竖直方向处于同一竖直线的枢轴为转动轴进行转动。

副枪在安装时的次序依次为：旋转台及旋转框架导向装置及加强板刮渣器及密封帽探头自动装入拆除机其它辅助设备。

安装前的准备工作：

在进行副枪设备安装前，需进行相应的测量放线工作，需将设备安装时所需的中心线及标高基准点预先放置在钢结构基础上，包括上下枢轴中心标高、刮渣器及密封帽中心标高、探头自动装入拆除机中心标高、其它辅助设备中心标高；

对存在偏差的基础进行相应的处理，包括修磨及准备相应的垫片；

对设备尺寸进行相应复核，以保证安装的顺利进行。

复查位于烟道上的副枪口的中心、标高及副枪口上表面水平度是否符合规范要求，以便于今后调整副枪与副枪口的配合程度。

副枪的安装：

2.1旋转台及旋转框架

旋转台及旋转框架是副枪的支承结构及转动机构，导向装置及加强板也固定于其上，是整个副枪的基础，因此应格外注意控制其安装精度，在安装过程中一定要保证旋转台的上枢轴及旋转框架的下枢轴在安装完毕后处于设计要求的一条竖直线上，（这一点是整个副枪安装过程中最需严格控制的一个安装项目，是整个副枪安装成功与否的关键），且旋转框架保证其垂直度达到规范要求。

因为旋转框架本身尺寸较长，在旋转台安装完毕后，不便在空中与其进行相连接，故需在地面将旋转框架与旋转台组装成一个整体后，再将两者组成的整体安装到位，组装时需在氧枪吊可吊装范围内寻找一处高度及宽度合适的场地进行。

首先用氧枪吊及一台液压吊共同协力将长11mm的旋转框架立起并吊至组装场地，用倒链将其封于附近的钢结构平台上，固定牢固，再用氧枪吊将旋转台吊至此处与旋转框架进行组装，完毕后用氧枪吊将它们组成的整体吊至钢结构基础，对它们进行安装。安装过程中根据安装前放置的中心、标高点控制上下枢轴处于设计要求的竖直线上，县旋转框架的垂直度达到规范的要求。

2.2导向装置及加强板

导向装置是副枪升降小车进行升降滑行的轨道，同时，枪体导向装置也可以在其上进行升降滑行；而加强板则是对导向装置进行背向支撑的加强结构，它们组成的一个整体共同固定于旋转台及旋转框架上。

导向装置及加强板是制作成一个整体供至现场的，它的尺寸较长，达24米，因此需用液压吊及氧枪吊对其进行抬吊，方可使其由平卧状态改为竖直状态。同时，因为副枪升降小车及枪体导向装置安装于其上，而导向装置及加强板安装完毕后处于空中悬挑位置，不便于在其上进行设备的安装，因此需在地面就将副枪升降小车及枪体导向装置安装于导向装置及加强板上，在对组成的整体进行吊装。安装完毕后也需对导向装置及加强板的垂直度进行检查。

2.3刮渣器及密封帽

刮渣器及密封帽是安装于烟道可移动段上副枪口处的两套一体的设备，刮渣器负责对副枪测量取样后枪体上粘粘的钢水渣进行刮除，而密封帽则是在副枪不进行测量取样时，将副枪入口进行密封的设备。

刮渣器及密封帽的安装需根据安装前放置的中心标高点进行安装，同时应保证其水平度符合规范要求。

2.4探头自动装入拆除机

探头自动装入拆除机是集探头存储，运输，装卸与一体的设备，可与副枪配合自动装卸所需种类的探头。

探头自动装入拆除机的安装需根据安装前放置的中心标高点进行安装，同时应保证其水平度符合规范要求。

2.5其它设备

其它设备包括两部分：副枪本体零星设备及辅助设备。副枪本体零星设备包括：a钢丝绳滑轮组及钢丝绳、b副枪枪体及探头夹持器、c极限开关及缓冲器、d栏杆及爬梯；辅助设备包括：a枪体及吊具存放架、b吊具及背向支承板、c探头溜槽。

在安装完毕副枪本体主要设备后，则可进行零星设备的安装。

辅助设备的安装可在副枪本体设备的安装中穿行，其中具有难点的位置主要在于探头溜槽的安装，因为副枪探头本身尺寸较长（达两米），而探头溜槽是一根呈S型的溜管，故在安装时需控制其弯曲半径以使探头能顺利通过溜槽而滑至目的地。

安装完毕后的调整：

当副枪所有设备全部安装完毕后，还需进行一次调整，以消除设备制造中的误差，即通过转动副枪至探头装卸及测量位，与分别装与两处的探头自动装入拆除机和刮渣器及密封帽进行相配合，决定是否要进行对它们的调整，以使整套系统保证在使用中的准确程度。