煉鋼生產高效在線更換副槍連接套的方法研究

呂 巖

（河鋼宣化鋼鐵集團有限責任公司，河北 宣化 075100）

副槍是煉鋼生產的關鍵設備，目前配置自動煉鋼的工藝大多采用副槍技術[1]，少數采用煙氣分析技術。本文就副槍維護使用的過程中，可靠有效快速地更換連接套工藝方法進行研究探討，發明了一種高效在線更換方法，使用取得了良好的效果，具有推廣應用價值。

1 技術方案

1.1 副槍的組成

副槍是轉爐煉鋼裝備的一支類似于氧槍可以升降并直接插入熔池內的金屬槍。副槍的端部可插裝各種功能不同的探頭，用以測定冶煉過程中爐內溫度、成分等信息。隨著轉爐煉鋼自動化程度的日益提高，采用副槍來探測熔池，已成為獲得煉鋼過程中熔池內信息變化的最主要手段。副槍設備主要包括旋轉框架、卷揚裝置、副槍槍體、主副小車、探頭裝卸裝置、介質管路、控制系統等。副槍主要設備示意圖見圖1。

圖1 副槍主要設備示意圖

1.2 副槍槍體密封

副槍槍體[2]內層管因需穿過一條線纜，因此槍頭前端安裝有一個連接套（見圖2），作用是用來密封內層管防止中間層冷卻水從內層管漏出，以便更換副槍頭時銅頭可以取下，安裝后的連接套見圖3。

圖2 副槍安裝前連接套

圖3 副槍安裝后連接套

連接套密封形式為V型組合密封圈的副槍在使用一段時間后，由于其連接套頻繁受熱、受震動等因素，造成連接套密封失效，出現漏水現象，一部分水會進入到副槍內套管中導致探頭數據傳輸電纜接頭短路，造成副槍無法采集數據，成為了制約自動煉鋼的一大因素。

常規方法副槍連接套漏水后則進行換槍，換槍后漏水副槍進行下線修理。換槍過程需4人（天車1人，操作3人）操作約1 h，副槍從高位吊運至修理間過程需4人（天車1人，操作1人，地面2人）約20min，在修理間更換副槍連接套需2人約需1 h，維修完畢的副槍從修理間吊運至高位備用槍位約需20 min。至此處理一支副槍漏水全過程至少需6人工作2 h 40 min，其中影響副槍使用1 h。

1.3 副槍連接套在線更換

為解決副槍漏水影響在線使用[3]的問題，宣鋼二鋼軋廠提出了一種高效在線更換副槍連接套處理漏水的方法并投入了實施，從而避免更換副槍，減少副槍不能使用的時間，大大節約了換槍、運槍、修槍的人力物力，保證轉爐煉鋼生產節奏，取得了良好的實用效果。

首先制作一支能夠連接副槍連接套的拆卸工具（見圖4），一端為螺桿，能夠與副槍連接套連接，另一端為吊環，使得拆卸連接套時能夠使連接套與平臺錨點連接。

圖4 連接副槍連接套的拆卸工具

副槍連接套在線更換步驟：關閉副槍本體進回水截門，利用現場操作箱將副槍降低至合適高度；拆下螺紋連接的接插件，拔掉接插件與電纜線插頭，拆掉螺紋連接的把持器；利用現場操作箱將副槍提升至最高點，在副槍頂部拆掉電纜線密封帽，將電纜線提升約2 m，下部電纜線插頭進入到副槍槍體內即可；利用現場操作箱將副槍降低至合適高度，用扳手將連接套上部螺紋全部旋出（見圖5）；將拆卸工具的螺桿旋入連接套下部的內螺紋中，拆卸裝置下部的吊環通過鋼絲繩與平臺錨點固定，利用現場操作箱緩慢提升副槍直至將連接套拔出（見圖6），至此連接套拆卸完成；將更換好密封圈的連接套插入副槍頭部，在下部墊入木板等軟性材料襯板，利用現場操作箱緩慢下降副槍直至連接套的外螺紋與副槍頭的內螺紋接觸，用扳手旋入連接套，直至連接套螺紋全部進入副槍頭（見圖7），至此新連接套安裝完畢；打開副槍本體進回水截門，觀察有無滲漏，無滲漏進入下一步；利用現場操作箱將副槍提升至最高點，將電纜線下放，安裝電纜線密封帽，安裝把持器拆、連接電纜插頭，安裝接插件，至此副槍連接套更換完成。

圖6 拔出副槍連接套

圖7 連接套螺紋全部進入副槍頭

2 結論

該技術在宣鋼150 t轉爐應用以來取得了良好的實用效果，處理副槍漏水由原來的更換副槍變為在線更換連接套，時間由3 h縮短為30 min，利用生產間隔并不影響副槍的使用。副槍槍體在線使用壽命目前最高達到2.1萬爐次，創造了全國副槍使用壽命最高紀錄。實踐證明該技術可以極大提高副槍槍體在線使用壽命，在轉爐煉鋼領域具有借鑒價值。