镶嵌式限位支架在真空槽合金翻板阀中的应用

镶嵌式限位支架在真空槽合金翻板阀中 的应用

何肇恒

湛江钢铁 炼钢厂设备管理室转炉电仪作业区，广东省湛江市， 524000

摘 要：通过自行设计一种镶嵌式的限位支架，以镶嵌的限位安装方式代替原来拧螺丝的限位安装方式，从而提高合金翻板限位拆装的工作效率，减少热辐射对工作人员健康的伤害。实践表明使用镶嵌式限位支架可降低真空槽合金翻板限位拆装的工作难度和工作强度，减少劳动者工作过程所受热辐射的时间，可有效保护劳动者的身体健康。对于安装在温度高、操作困难、工作环境差的限位可使用镶嵌式限位支架以提高工作效率，降低工作人员的劳动强度。

关键词：合金翻板阀；限位支架；镶嵌式；热辐射

Application of Inlaid Limit Bracket in Vacuum Tank Alloy Flap Valve

author：HE Zhao-heng

(Baosteel Zhanjiang Iron & Steel Making Plant, Zhanjiang Guangdong, 524000)

Abstract: Through the design of a set of limit switch bracket, the original way of screw limit switch installation would be replaced , so as to improve the efficiency of the disassembly and assembly of the alloy plate limit switch, as well as reducing the heat radiation to the health of the staff. The practice shows that the use of the inlaid limit switch bracket can reduce the difficulty and intensity of the disassembly and assembly of the alloy plate with vacuum groove. Also, it can reduce the time of heat radiation to the working process of the laborers, and effectively protect the physical health of the laborers. As a result, the inlaid bracket can be used especially in the limit switch installation in high temperature, difficult operation, poor working environment in order to improve work efficiency, reduce the labor intensity of the staff.

Key Words：alloy plate limit switch bracket inlaid heat radiation

1 前 言

企业的安全生产与员工的工作环境已成为现代化企业的一项竞争力。在钢铁行业中，其制造过程常常伴随着高温、煤气、氧气、粉尘和各种大型机械设备的联合作业，安全生产和员工的工作环境显得尤其重要。安装在RH精炼炉真空槽的合金翻板起着给钢水加合金、阻隔高温气体、煤气、氧气通过合金溜管上窜至真空料仓及管道中积聚的作用，可以避免加料设备受热损坏或气体爆炸发生人员伤亡设备炸毁等事故。然而合金翻板的限位由于设备使用环境温度高，设备故障率高，限位更换难度大，成为制约合金翻板电气自动控制的一大问题。为此，本文提供了一种简单有效的限位安装方法，可实现高温工作环境下限位的快速拆装更换，快速恢复设备故障的同时降低工作人员的劳动强度。

2 合金翻板阀的原理和作用

合金翻板阀是连接真空槽和合金系统的核心设备，起着分隔真空槽和合金系统的作用。它由阀壳、转轴、穿过带有保护板的翻板、其两端轴承座、进回水管组成，两端的轴承座、进回水管接头都固定在阀壳上，翻板的一侧固定有方轴，外端与气缸相连，通过气缸推动曲柄回转带动翻板开闭达到开闭阀门的目的，外层阀壳采用双层钢板的水冷系统。由于真空槽是RH真空精炼冶金反应的熔池，大部分的化学反应主要在真空槽内完成。为了防止钢液温降过大，真空槽内部的温度必须加热到1000摄氏度以上。真空槽使用时间长了槽内会积聚冷钢，需要使用顶枪对真空槽内的冷钢进行加热去除。然而通过合金溜管与之相连的真空料仓内安装有精密的电气、仪表及真空密封圈等对温度比较敏感的设备，为了隔绝真空槽内的热气或烘烤时未完全燃烧的残余煤气通过合金溜管上窜至真空料仓内，造成设备不必要的损坏，通常在真空处理期间，需要加合金时打开翻板，其他工况则关闭翻板。

3 目前更换合金翻板限位存在的问题

3.1 环境温度高

合金翻板安装在真空槽的合金溜槽进口处，与真空槽的距离约1米，而且真空槽外表温度常年保持300摄氏度的高温，合金翻板由于与真空槽连接，外表面温度也长期保持200摄氏度以上，此前合金翻版限位是采用螺栓紧固的方式安装在合金翻版气缸下方的支架上，由于热传递，限位本身的温度也与合金翻板相当。工作人员在拆装和调整限位时身体必须忍受高温的烫灼。

上图为点温仪测量合金溜管外壁的温度高达309.4摄氏度

3.2拆装次数频繁。

由于合金翻板限位安装的环境温度较高，高温使限位与信号电缆性能加速劣化而损坏。另外，当真空槽到达使用寿命后需要连带合金翻版一起下线修复，由于限位电缆连接在真空槽台车端子箱上，为免直接拖拽导致电缆或端子箱损坏，故在真空槽下线前必须将合金翻板限位拆除，待新槽上线后再回装限位，恢复自动控制功能。

3.3区域粉尘多

湛江钢铁RH每个工位配备两套真空槽设备，其中一个为主开槽，承担着连续生产的任务，当主开槽处理钢水结束后，浸渍管上升管环流氩气切换为环流氮气，防止环流气孔堵塞。若真空槽内冷钢过多，则在生产间隙进行化冷钢作业。另一个为备用槽，平时通过预热枪烘烤加热，待主开槽下线或发生异常时，备用槽顶替旧槽成为主开槽。无论是主开槽还是备用槽，都有高温气体从浸渍管中喷出。由于热气流密度小，并且真空槽本体与槽台车之间存在间隙，所以热气流夹杂着粉尘往上升，容易对工作人员的眼睛和呼吸系统造成损伤。

上图为真空槽壁与真空槽台车之间的间隙示意图

3.4缺少检修平台

对合金翻板限位进行更换时，操作者需要依靠真空槽外表突出的一小块平面站立，歪斜着身子进行操作。或者双腿岔开横跨在槽台车栏杆与真空槽突出的小平面之间。在高温及布满粉尘的环境中进行检修作业，缺少检修平台容易引发安全事故。

上图为合金溜管实际图片

3.5区域有煤气

真空槽日常的作业除了处理钢水以外还需要进行化冷钢和长时间的烘烤。RH能源阀站对氧气、煤气流量按比例进行调整后供给顶枪和预热枪，枪头通过真空槽顶部的开孔进入真空槽内部，通过点火装置点燃气体进行烘烤。然而有部分未完全燃烧的煤气从真空槽下部的浸渍管溢出，由于煤气密度比空气小，加之热空气上升运动，气流带动残余的煤气穿过真空槽本体与槽台车的夹缝，蔓延到合金翻板周围。

4 高温作业对人体健康的影响

当室外实际气温达到本地区夏季室外通风设计计算温度时，其工作地点气温高于室外气温2℃或2℃以上的作业称为高温作业。 高温作业几乎遍布于整个炼钢车间，高温作业时，人体会出现一系列生理功能改变，这些变化在一定限度范围内是适应性反应，但如超过范围，则会产生不良影响，甚至引起病变。 1．对循环系统的影响。高温作业时，皮肤血管扩张，大量出汗使血液浓缩，造成心脏活动增加、心跳加快、血压升高、心血管负担增加。 2．对消化系统的影响。高温对唾液分泌有抑制作用。使胃液分泌减少，胃蠕动减慢，造成食欲不振；大量出汗和氯化物的丧失，使胃液酸度降低，易造成消化不良。此外，高温可使小肠的运动减慢，形成其他胃肠道疾病。 3．对泌尿系统的影响。高温下，人体的大部分体液由汗腺排出，经肾脏排出的水盐量大大减少，使尿液浓缩，肾脏负担加重。 4．对神经系统的影响。在高温及热辐射作用下，肌肉的工作能力、动作的准确性、协调性，大脑反应速度及注意力降低。

5 新型合金翻板限位的运用

由于客观的环境难以改变，所以问题的重点放在缩短更换限位作业的时间上。通过理论分析结合现场实际使用情况，设计出一种镶嵌式的限位安装支架。该限位支架分为安装底座和嵌入底座，嵌入底座提前安装在合金翻板上，安装限位时将限位固定在安装底座上，再把安装底座竖直镶嵌于嵌入底座中完成限位安装，拆除时只需将限位连同安装底座竖直提起即可。

附图1为嵌入底座示意图，该装置是4片厚度为5mm钢片制成的钢制品。底板①长225mm宽55mm，是上平衡板②、下平衡板③和托板④的安装基座，上平衡板②、下平衡板③和托板④互相水平平行，间距20mm，垂直焊接于底板①上。底板①两边各有一个直径为10mm的螺栓孔，用于在合金翻板中固定嵌入底座。②和③为形状相同的钢结构，钢片中间开有5个半工字型的槽口，安装后②和③的每个槽口在垂直平面上必须对齐，每个槽口相隔30mm，以便调整限位的位置。托板④为限位安装底座的支撑板，它的作用是阻止限位掉落以及提供一个水平基准。

附图1

附图2为安装底座示意图，该装置是截面为工字型的钢结构。钢板上设有2个直径为7mm限位螺栓安装孔，限位可以预先安装在此钢结构上，然后可将其与嵌入支架进行镶嵌，实现限位的安装。

附图2

上图为镶嵌式限位支架的实际应用图

6 结论

本镶嵌式限位支架应用后取得了良好的效果：

1）合金翻板限位的拆装更加安全、高效，检修作业时间从原来的大约30分钟缩短至5到10秒，工作人员的工作难度和工作强度大大降低，有效保护了工作人员的健康和安全。

2）限位拆装的简化，使真空槽上、下线的效率得到提高，为新槽上线烘烤争取了时间。

3）简化了合金翻板限位的维护工作，同时合金翻板阀的自动控制功能得到保障，对降低合金系统设备的故障率有一定的作用。

4）本应用可使用在其他环境较差的工位上，如转炉副枪探头回收翻版阀限位。

感谢我工作中的领导和同事对我工作的支持和帮助，因为有同事们的努力奉献，才有了公司蒸蒸日上的业绩。他们不但是工作团队的得力助手，而且是生活中的良师益友。他们乐观向上的精神感染了我，使我的生活和工作充满激情，希望往后的日子我们依然互相学习，共同进步。

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