加熱爐新?tīng)t門(mén)設(shè)計(jì)

蘭州蘭石重型裝備股份有限公司 （甘肅 730050） 鄭紅果 魏劍平

為了滿足生產(chǎn)，我公司對(duì)原66#加熱爐進(jìn)行了擴(kuò)建改造。改造的總體思路是：爐膛高度向上增加1.5m，爐膛長(zhǎng)度向后延長(zhǎng)3m。這樣必須加高加長(zhǎng)爐體骨架，加長(zhǎng)爐車(chē)，增加燒嘴數(shù)量，設(shè)計(jì)和制造新?tīng)t門(mén)，改造和增加一些相應(yīng)管道線路等。由于改造后的爐體高為5.5m，長(zhǎng)度為15m。受爐體上方空間限制，原來(lái)的提升式爐門(mén)已不能適用于改造后的66#爐。因此，我們自行設(shè)計(jì)了一種側(cè)開(kāi)式爐門(mén)。

1.工作原理

側(cè)開(kāi)式新?tīng)t門(mén)的主要工作原理為：當(dāng)爐門(mén)關(guān)閉時(shí)，只要按動(dòng)控制柜上的“關(guān)”按鈕，爐門(mén)便由傳動(dòng)小車(chē)在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的牽動(dòng)下移動(dòng)爐門(mén)，當(dāng)爐門(mén)移動(dòng)至合適的關(guān)閉位置，按動(dòng)氣缸起動(dòng)按鈕，氣缸頭便伸出，緊緊頂死爐門(mén)上的卡爪，將爐門(mén)頂緊在門(mén)框板上以消除爐門(mén)與爐體的間隙，防止火焰冒出；當(dāng)爐門(mén)開(kāi)啟時(shí)，按動(dòng)氣缸退出按鈕，氣缸頭便縮回，爐門(mén)恢復(fù)自由垂直狀態(tài)，按動(dòng)控制柜上的“開(kāi)”按鈕，爐門(mén)便由傳動(dòng)小車(chē)在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的牽動(dòng)下向側(cè)面移動(dòng)爐門(mén)。

2.主要結(jié)構(gòu)

新?tīng)t門(mén)主要組成部分由爐門(mén)柱、傳動(dòng)組件、滾動(dòng)小車(chē)、起重組件、爐門(mén)、軌道、氣缸、緩沖結(jié)構(gòu)、支撐工字鋼、鏈條等組成。

（1）爐門(mén)柱 新?tīng)t門(mén)柱主要由槽鋼、連接板、支撐筋板、支撐槽鋼等通過(guò)焊接連接在一起，通過(guò)地腳螺栓固定在地下，再用水泥澆注，使其牢牢地固定于爐門(mén)前，為了保證爐門(mén)柱在使用過(guò)程中不向側(cè)面傾斜，在爐門(mén)柱與支撐工字鋼之間焊接斜拉筋進(jìn)行固定。

（2）傳動(dòng)組件 這部分主要是通過(guò)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)帶動(dòng)聯(lián)軸器，從而通過(guò)主動(dòng)輪帶動(dòng)從動(dòng)輪牽引滾動(dòng)小車(chē)來(lái)實(shí)現(xiàn)爐門(mén)的開(kāi)起和閉合。

（3）滾動(dòng)小車(chē) 滾動(dòng)小車(chē)通過(guò)4個(gè)滾輪提住爐門(mén)在軌道上行走，主要由滾輪、軸、軸承、軸承蓋、工字鋼、軸蓋、檔架等組成。其中滾輪和軸均選用強(qiáng)度較高且經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)的硬質(zhì)合金。這種采用滾動(dòng)小車(chē)牽動(dòng)爐門(mén)開(kāi)起或閉合的方式操作簡(jiǎn)單，使用過(guò)程中出故障的幾率較低，并且檢修也很方便。

（4）起重組件 由定位板、連接吊鉤、起重吊鏈及大規(guī)格螺栓螺母組成的起吊結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1）。

圖1 最初設(shè)計(jì)的起重組件

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的試用，發(fā)現(xiàn)其在開(kāi)起或關(guān)閉的過(guò)程中擺動(dòng)比較厲害，而且吊掛鏈條與滾動(dòng)小車(chē)連接部位比較薄弱，故重新進(jìn)行了整改，設(shè)計(jì)了如圖2所示的起重組件。經(jīng)使用證明這種結(jié)構(gòu)很合理。

圖2 整改后的起重組件

（5）爐門(mén) 新?tīng)t門(mén)是在舊爐門(mén)的基礎(chǔ)上進(jìn)行加高，爐門(mén)板采用焊接的形式與舊爐門(mén)進(jìn)行連接。原來(lái)舊爐門(mén)的門(mén)框板廢棄，重新制作了一套新的門(mén)框板。新?tīng)t門(mén)還增設(shè)了氣缸頂緊用4塊通條的連接板，在爐門(mén)關(guān)閉的同時(shí)8個(gè)氣缸接收到控制信號(hào)后，同時(shí)伸出的氣缸頭緊緊頂住連接板伸出爐門(mén)側(cè)面的部位，將爐門(mén)頂緊在門(mén)框板上，完成爐門(mén)的關(guān)閉。

（6）軌道 軌道是小車(chē)運(yùn)行的路線導(dǎo)向，選擇火車(chē)輕軌做軌道，其強(qiáng)度和硬度都能滿足要求。軌道連接處采用專(zhuān)用連接組件進(jìn)行連接。軌道采用自行設(shè)計(jì)并加工的連接用壓板，并用螺栓將其焊接在支撐工字鋼上的墊板之間進(jìn)行聯(lián)接。

（7）氣缸 選用型號(hào)為QGB-160X160-MF1的氣缸，要求氣缸頭能伸出160mm的長(zhǎng)度。設(shè)計(jì)的氣缸頭（見(jiàn)圖3）與氣缸伸出軸采用螺紋聯(lián)接。因?yàn)榭紤]到氣缸頭與爐門(mén)頂緊時(shí)采用點(diǎn)接觸，其受力比較好，因此，把氣缸頭端面設(shè)計(jì)成球面。

圖3 氣缸頭

（8）緩沖結(jié)構(gòu) 緩沖結(jié)構(gòu)是為了預(yù)防拉緊爐門(mén)的鏈條在爐門(mén)使用過(guò)程中出現(xiàn)故障，如鏈條突然拉斷造成爐門(mén)瞬間跌落而特意設(shè)置的保護(hù)裝置，在爐門(mén)跌落時(shí)起到緩沖作用。在平時(shí)運(yùn)行過(guò)程中，其處于松弛狀態(tài)。

（9）支撐工字鋼 支撐工字鋼位于軌道下部，連接3個(gè)爐門(mén)柱，起到連接和支撐雙層作用。

另外，為了防止在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，主動(dòng)輪或從動(dòng)輪的固定架與爐門(mén)柱兩側(cè)的固定板之間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，從而導(dǎo)致鏈條松弛，故設(shè)計(jì)了調(diào)節(jié)裝置以調(diào)節(jié)鏈條的松緊程度。為了保護(hù)氣缸在使用過(guò)程中不受到其他物品的碰撞和爐門(mén)打開(kāi)后爐內(nèi)熱氣的烘烤，我們還特意設(shè)計(jì)了氣缸保護(hù)罩。為了方便對(duì)爐門(mén)上部裝置的維修，設(shè)置了安全踏步和防護(hù)欄。

3.使用情況

截止目前該加熱爐已經(jīng)對(duì)多臺(tái)套產(chǎn)品進(jìn)行了熱處理，包括洛煉項(xiàng)目中加氫反應(yīng)器φ4000mm×182mm筒體的卷制及熱處理等工作。結(jié)果顯示，新?tīng)t門(mén)的設(shè)計(jì)是非常合理的。這種側(cè)開(kāi)式新?tīng)t門(mén)與以前的提升式爐門(mén)相比大大減少了維修工作量，從而提高了工作效率，也加快了生產(chǎn)進(jìn)度。