天铁威金斯煤气柜活塞平衡调试实践与探讨

吴东明，蔡鲁明，王根年

（天津天铁冶金集团燃气厂，河北涉县056404）

1 引言

天铁集团热轧板公司15万m3威金斯煤气柜于2007年8月投入运行，几年来运行状况良好，但是随着转炉生产节奏的加快，煤气回收量的增加，气柜活塞升降日益频繁，活塞水平度、漂移度偏差逐渐增大，调平钢丝绳拉力大小不匀，个别钢丝绳磨损严重，甚至出现了钢丝绳单股钢丝断裂现象，气柜的运行安全受到了威胁。因此，在2011年3月10日和4月12日分两次对气柜调平设备进行了检修和调试。

2 气柜的结构和调平系统工作原理

威金斯煤气柜是由支柱和侧板组成的圆形柜体。它的内部是圆形的活塞，由两层橡胶膜把活塞和T档架及T档架和柜壁连接在一起，组成一个封闭气室。向气柜充气时，活塞缓缓上升，带动胶帘向下卷动，增加封闭气室的空间，形成充气。向气柜外送气时，活塞下降，带动胶帘向上卷，减少封闭气室的空间，形成送气。气柜在运行过程中，活塞始终被“浮”在空中。调平装置是活塞在运行中使其保持水平状态的装置，由调平装置和活塞共同组成一个系统，保证气柜的活塞平稳安全的运行。气柜有多组调平装置且均匀分布，每组调平装置分别由活塞径向两点引出的钢丝绳、滑轮和配重块组成。调平配重钢丝绳滑道有异物、滑轮运转不灵活、钢丝绳松紧程度不均衡都会影响到活塞的水平度。每根调平钢丝绳由4个导轮支撑，分别是配重端和活塞端的滑动轮，以及中间的2个导向轮，如图1所示。

3 磨损原因分析

天铁热轧板公司15万m3威金斯气柜共有9组调平装置。9组调平配重包括18根钢丝绳，其滑道光滑，在正常的设备检查中并没有发现异物。但是，由于施工的缺陷，个别钢丝绳的4个导轮的中心线不在一条直线上，钢丝绳在活动过程中，在配重和活塞重量的作用下，中间的导向轮被钢丝绳带动着偏向一侧，和导向轮支架相接触，严重影响了导向轮的转动，造成了钢丝绳和导向轮之间的相对摩擦，长时间的摩擦使钢丝绳出现磨损断裂，这种摩擦对活塞的水平度也有一定的影响。此外，还发现调平钢丝绳导向轮转动不灵活，导向轮的铜套和轴需要定期给油杯注油，才能保证导向轮转动灵活，而铜套和轴之间的间隙太小，到达润滑部位的润滑油数量极少，起不到很好的润滑效果，影响了导向轮的灵活转动，使钢丝绳和导向轮之间出现了相对滑动，造成钢丝绳和铜质导轮的摩擦，铜质导轮磨损严重，钢丝绳和导轮之间相互摩擦不断加大，导致钢丝绳出现磨损断裂。

图1 气柜调平系统示意图

4 解决方法

4.1 对导轮进行调整和更换

对4个导轮中绳槽不在一条直线上的导向轮进行调整，使钢丝绳处于绳槽的正中央，尽量使钢丝绳受到较小的摩擦力，两次检修一共调整了8个导向轮的绳槽。对转动不灵活的16个导轮进行了更换，并缩短了导轮的定期润滑时间。经过导轮的调整和更换，解决了由于钢丝绳和绳槽摩擦力过大、导向轮转动不灵活而产生的拉力不平衡的问题。

4.2 配重的调整

参考气柜投产前活塞配重调整时的数据，根据现在活塞的水平度差别，制定合适的配重调整方案，从水平度低的区域取一定的配重块，移到水平度高的区域。记录调整过程中的活塞水平度数值差别，根据数值差别进行动态调整，直至活塞水平度符合要求。

4.3 磨损严重的钢丝绳的更换

调节气柜活塞位置，使配重砣下降至气柜一层平台处，并适合职工作业的高度之后，用吊车稍微吊起配重块，使钢丝绳不承受拉力，然后更换磨损严重的钢丝绳。更换时尽量使新旧钢丝绳的松紧程度相当，更换完成后，使活塞缓缓着床，以活塞着床为基准点，测量更换过钢丝绳的配重砣上2根相对应的钢丝绳的松紧度，找出较松的钢丝绳。在气柜活塞处，以同一配重砣上较紧的钢丝绳的松紧度为标准，用弹簧秤测量较紧钢丝绳的横向拉力，将此数值作为较松钢丝绳的横向拉力参考值。用倒链拉紧较松的钢丝绳，在钢丝绳的末端重新用钢丝绳扣做合适的固定。经过钢丝绳松紧的调整，使同一配重砣上钢丝绳松紧程度基本相同，保证了活塞调平系统的正常工作。

5 调整和更换后的运行效果

钢丝绳导向轮的更换和调整，减小了钢丝绳的摩擦阻力，提高了调平装置的灵敏度；活塞配重的调整，使活塞的运行更稳定，保证了气柜的安全运行；钢丝绳的更换，消除了钢丝绳带病运行带来的安全隐患。经过这两次的检修和调试，活塞的漂移度、水平度和调试前相比受到了控制，见表1和表2。

表1 气柜调试前后活塞漂移度对比表 /mm

表2 气柜调试前后活塞水平度对比表 /mm

6 结束语

通过对天铁15万m3威金斯转炉煤气柜活塞调平系统的检修和调试后，使活塞漂移度和水平度受到了控制，满足了生产需要，保证了气柜的正常运行。经过一段时间的生产运行后，气柜状况良好，安全隐患得以消除，为天铁今后同类型的设备的维护检修积累了经验。