任务2转炉炉体和支撑装置及其维修(1)

1、 情境三：转炉炼钢设备及其维修情境三：转炉炼钢设备及其维修转炉炉体和支撑装置及其维修转炉炉体和支撑装置及其维修 炉体支撑装置炉体支撑装置1 2 转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知转炉炉体和支撑装置及其维修转炉炉体和支撑装置及其维修 炉壳炉壳 托托圈圈 转炉炉体转炉炉体设备组成设备组成 耳耳轴轴 耳耳轴轴承座轴轴承座 炉壳炉壳 转炉转炉本本体体 耐火耐火炉衬炉衬转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知 一一.炉壳炉壳 作用：承受耐火材料，钢液，渣液地全部质量，作用：承受耐火材料，

2、钢液，渣液地全部质量，保持炉子有固定地形状，承受倾动扭转力和机械保持炉子有固定地形状，承受倾动扭转力和机械冲击力，承受炉壳轴向和径向地热应力以及炉衬冲击力，承受炉壳轴向和径向地热应力以及炉衬地膨胀应力。地膨胀应力。 锥形炉帽锥形炉帽 炉壳组成炉壳组成 圆柱形炉身圆柱形炉身 炉底炉底 材质：碳素结构钢板材质：碳素结构钢板 成型方式：用钢板成形后，再将各部分焊接成整成型方式：用钢板成形后，再将各部分焊接成整体。体。1 炉帽炉帽形状为截锥形，上部有炉口和出钢口、护板形状为截锥形，上部有炉口和出钢口、护板等部分。等部分。作用作用：减少吹炼时地喷溅损失以及热量地损：减少吹炼时地喷溅损失以及热量地损失，有

3、利于引导炉气排出。失，有利于引导炉气排出。炉口：位于炉帽顶部，属于炉帽部分炉口：位于炉帽顶部，属于炉帽部分炉口作用炉口作用：加料，插入吹氧管，排出炉气和：加料，插入吹氧管，排出炉气和倒渣。倒渣。水冷炉口水冷炉口 水箱式水箱式 埋管式埋管式转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知2 护板护板：环形伞状挡渣护板，防止喷溅物烧损炉体及托：环形伞状挡渣护板，防止喷溅物烧损炉体及托圈装置。圈装置。3 炉身炉身：圆筒形，整个炉壳受力最大部分，加厚一些，：圆筒形，整个炉壳受力最大部分，加厚一些，炉壳中部与托圈之间留有炉壳中部与托圈之间留有100150mm间隙，有利于散间隙，有利于散热

4、，并可防止或减少炉壳中部变形（椭圆或胀大）。热，并可防止或减少炉壳中部变形（椭圆或胀大）。出钢口：设置在炉帽和炉身耐火炉衬的交界处。出钢口：设置在炉帽和炉身耐火炉衬的交界处。 作用：出钢，保证钢水液面不得从炉口溢出，钢水全作用：出钢，保证钢水液面不得从炉口溢出，钢水全部顺利倒完。部顺利倒完。转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知4炉底炉底：（1）截锥型截锥型：中小型（：中小型（50t）强度小）强度小（2）球形球形：大型：大型强度大（因为加厚了炉强度大（因为加厚了炉底）砌砖制造复杂底）砌砖制造复杂 固定式：上修炉方式固定式：上修炉方式炉底和炉身地联结有炉底和炉身地联结有 可拆式：下修炉方式可拆式：下修

5、炉方式转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知 二、二、常见故障及检修方法常见故障及检修方法 1炉壳裂纹炉壳裂纹 （1）局部裂纹）局部裂纹 原因原因：1）因制造过程中存在的内应力没有消除与在使用）因制造过程中存在的内应力没有消除与在使用过程中由于高温形成的热应力的叠加；过程中由于高温形成的热应力的叠加； 2）在使用过程中各部分温度变化不均）在使用过程中各部分温度变化不均 处理处理：1）不能任其发展，两端钻孔将裂纹截止；）不能任其发展，两端钻孔将裂纹截止； 2）定期监护观察。）定期监护观察。 （2）大面积、多处裂纹）大面积、多处裂纹 原因原因：在设计过程中所选用的钢板材质不适应转炉炉壳的：在设计过程中所

6、选用的钢板材质不适应转炉炉壳的需要。需要。 处理处理：更换：更换转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知 2.炉壳变形炉壳变形 原因原因：承受热负荷及承载外部负荷不均。：承受热负荷及承载外部负荷不均。 处理处理： （1）锥部段：变形达到无法砌砖时需要更换；）锥部段：变形达到无法砌砖时需要更换； （2）中部段：以热变形后不受托圈阻碍和炉）中部段：以热变形后不受托圈阻碍和炉壳与托圈之间有足够地间隙为准；壳与托圈之间有足够地间隙为准； （3）下部段）下部段:变形较小，一般不检修，不能砌变形较小，一般不检修，不能砌砖时更换炉底。砖时更换炉底。转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知3.炉壳局部过热和烧穿炉壳局部过热和

7、烧穿原因原因：炉衬侵蚀过量和掉砖。：炉衬侵蚀过量和掉砖。处理处理：局部烧损时，补焊用钢板地材质与性能：局部烧损时，补焊用钢板地材质与性能要求须与原来相同，修补后，应满足图纸和施工。要求须与原来相同，修补后，应满足图纸和施工。局部检修一般采用部分更换钢板地方法，将损局部检修一般采用部分更换钢板地方法，将损坏处用电弧气刨切割成形，按要求开好坡口，再坏处用电弧气刨切割成形，按要求开好坡口，再将钢板割成梯形状，按要求焊好。在有条件地情将钢板割成梯形状，按要求焊好。在有条件地情况下，应用热处理法或锤击法消除应力。况下，应用热处理法或锤击法消除应力。转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知 三、三、炉衬结构炉衬结

8、构 （1）隔热层隔热层：石棉板，厚度为：石棉板，厚度为1020mm,贴炉壳，维贴炉壳，维 修时不拆除（不用石棉板直接永久层贴炉壳）修时不拆除（不用石棉板直接永久层贴炉壳） （2）永久层永久层：保护炉壳，正常生产不损耗，标准型镁：保护炉壳，正常生产不损耗，标准型镁砖，一层砌筑即可。砖，一层砌筑即可。 （3）填充层填充层：60100mm，焦油镁砂或焦油白云石，焦油镁砂或焦油白云石散状捣打而成，减轻对炉壳挤压应便于拆除（可不设，增散状捣打而成，减轻对炉壳挤压应便于拆除（可不设，增加工作层厚度）（用于炉帽和炉身部位）加工作层厚度）（用于炉帽和炉身部位） （4）工作层工作层：决定炉衬寿命，受高温化学侵蚀

9、，机械：决定炉衬寿命，受高温化学侵蚀，机械冲刷和冲击，温度剧变冲刷和冲击，温度剧变 炉身：炉身：400800mm 炉底和炉帽：炉底和炉帽：350600mm转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知 转炉炉衬转炉炉衬结构结构转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知 2.对工作层要求对工作层要求 1）耐火度高。）耐火度高。 2）荷重软化点高。）荷重软化点高。 3）抗化学侵蚀能力强，具有抗渣能力。）抗化学侵蚀能力强，具有抗渣能力。 4）耐急冷急热性好。）耐急冷急热性好。 普通采用地是普通采用地是MgO质耐火材料，如焦油白云石质质耐火材料，如焦油白云石质或焦油镁砂质大砖砌筑炉衬。特殊部位采用镁碳或焦油镁砂质大砖砌筑炉衬

10、。特殊部位采用镁碳砖砖 炉衬破损及维修：轻时喷补（喷衬料为焦油炉衬破损及维修：轻时喷补（喷衬料为焦油MgO粉）大体时换掉粉）大体时换掉溅渣护炉溅渣护炉转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知 提高炉壳寿命的措施提高炉壳寿命的措施 （1）采用良好的焊接性能和抗蠕变性能的材）采用良好的焊接性能和抗蠕变性能的材料，普通的锅炉钢板或低合金钢板。料，普通的锅炉钢板或低合金钢板。 （2）降低炉壳的温度。）降低炉壳的温度。 （3）炉壳已椭圆变形后，在托圈内旋转）炉壳已椭圆变形后，在托圈内旋转90继续使用。继续使用。转炉炉体设备认知转炉炉体设备认知炉体支撑装置炉体支撑装置 支撑系统的作用支撑系统的作用：转炉炉体的全部

11、重力通过支撑系统传递：转炉炉体的全部重力通过支撑系统传递到基础上。到基础上。 一一.托圈和耳轴托圈和耳轴 作用：用来支撑炉体并使之倾动地构件。作用：用来支撑炉体并使之倾动地构件。 1.托圈结构托圈结构 作用：转炉的重要承载和传动部件，它支撑着炉体全部重作用：转炉的重要承载和传动部件，它支撑着炉体全部重力，并传递倾动力矩到炉体，承受冲击负荷和热负荷，必力，并传递倾动力矩到炉体，承受冲击负荷和热负荷，必须有足够的强度和刚度。须有足够的强度和刚度。 大型转炉托圈成大型转炉托圈成4段，剖分式为主。段，剖分式为主。300t转炉耳轴转炉耳轴1.11.2m，耳轴为空心轴，通水冷却，炉壳与托圈之间有，耳轴为空

12、心轴，通水冷却，炉壳与托圈之间有100150mm的间隙。的间隙。 目的：不受限制和空气冷却。目的：不受限制和空气冷却。炉体支撑装置炉体支撑装置 （1）铸造托圈：托圈尺寸小，）铸造托圈：托圈尺寸小，30t以下转炉，封闭成以下转炉，封闭成“”形；形； （2）焊接托圈：中等容量以上，箱形断面，便于通水冷）焊接托圈：中等容量以上，箱形断面，便于通水冷却，应尽量做成整体的；却，应尽量做成整体的； （3）剖分托圈：以两段较好，剖分位置应避开最大应力）剖分托圈：以两段较好，剖分位置应避开最大应力和最大切应力所在截面；和最大切应力所在截面；120t和和150t （4）整体托圈：做成一个整体。）整体托圈：做成一

13、个整体。托圈的种类与应用托圈的种类与应用2.耳轴（阶梯形圆柱体）耳轴（阶梯形圆柱体）托圈和转炉的全部重力都是通过耳轴经轴承座传递给基托圈和转炉的全部重力都是通过耳轴经轴承座传递给基础的。一般用合金钢锻造或铸造加工而成，驱动侧常采础的。一般用合金钢锻造或铸造加工而成，驱动侧常采用用35CrMo或或40Cr，从动侧也可采用，从动侧也可采用45锻钢制造，空心锻钢制造，空心水冷。水冷。炉体支撑装置炉体支撑装置3.耳轴与托圈的连接耳轴与托圈的连接 （1） 法兰螺栓连接：工作安全可靠。法兰螺栓连接：工作安全可靠。 （2） 静配合连接：简单，安装和制造较方静配合连接：简单，安装和制造较方便。便。 （3）耳轴

14、与托圈直接焊接：质量小，结构）耳轴与托圈直接焊接：质量小，结构简单，机械加工量小。简单，机械加工量小。炉体支撑装置炉体支撑装置托托圈的常见故障圈的常见故障（1）托圈变形：温度）托圈变形：温度造成的造成的 微量变形微量变形 严重变形严重变形更换更换（2）托圈断裂：内腹板内、外侧温差大，温度变）托圈断裂：内腹板内、外侧温差大，温度变化急剧，热应力引起的热疲劳现象。化急剧，热应力引起的热疲劳现象。 托圈断裂一般可以修复的，但修复中心必须采取可靠措施，防止托圈的变形，修复后的托圈焊缝和冷变形加工件应进行退火处理。炉体支撑装置炉体支撑装置 二炉体与托圈连接装置二炉体与托圈连接装置 1连接装置要求连接装置

15、要求 （1）转炉处于任何倾转位置时，均能可靠的把炉体静、）转炉处于任何倾转位置时，均能可靠的把炉体静、动负荷、均匀的传递给托圈；动负荷、均匀的传递给托圈； （2）能适应炉体在托圈中的径向和轴向的热膨胀而产生）能适应炉体在托圈中的径向和轴向的热膨胀而产生相对位移，同时不产生窜动；相对位移，同时不产生窜动； （3）考虑到变形的产生，能以预先确定的方式传递载荷）考虑到变形的产生，能以预先确定的方式传递载荷； （4）炉体的负重应均匀的分布在托圈上，对炉壳的强度）炉体的负重应均匀的分布在托圈上，对炉壳的强度和变形的影响减少到最低限度。和变形的影响减少到最低限度。炉体支撑装置炉体支撑装置 2连接装置的基本

16、形式连接装置的基本形式 （1）支撑夹持器）支撑夹持器 （2）吊挂式连接）吊挂式连接装置装置炉体支撑装置炉体支撑装置2.连接装置的故障及检修连接装置的故障及检修（1）连接装置磨损后松动）连接装置磨损后松动对于卡板夹持装置，松动后应将滑板向内移动达到对于卡板夹持装置，松动后应将滑板向内移动达到安装前的接触面积，然后用挡块焊死，对于螺栓连接安装前的接触面积，然后用挡块焊死，对于螺栓连接形式，松动后应调整螺栓达到规定间隙要求。形式，松动后应调整螺栓达到规定间隙要求。（2）局部零件损坏，立即检修，更换或加工损坏）局部零件损坏，立即检修，更换或加工损坏零件零件。 （3）连接装置带有球铰短设施的，其衬套和球）连接装置带有球铰短设施的，其衬套和球体表面应吻合，并做好润滑工作体表面应吻合，并做好润滑工作炉体支撑装置炉体支撑装置 三耳轴轴承装置三耳轴轴承装置 1耳轴轴承形式和特点耳轴轴承形式和特点 工作特点：负荷大，转速低，工作条件恶劣（高温、多尘工作特点：负荷大，转速低，工作条件恶劣（高温、多尘、冲击）启动制动频繁，一般转动角度在、冲击）启动制动频繁，一般转动角度在280290范