一种转炉耳轴维护方法和系统与流程

1.本技术涉及转炉炼钢的技术领域，具体为一种转炉耳轴维护方法和系统。


背景技术：

2.转炉炼钢(converter steelmaking)是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹；按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为使用最普遍的炼钢设备。转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。
3.其中，耳轴轴承装置是转炉倾动的重要部分，支撑着包括炉体，液态金属，钢渣，托圈极其附件的全部重量，悬挂减速机的重量，在半悬挂倾动机构中倾炉倾动时还要承受来自扭矩平衡装置的反作用力，还包括炉口刮渣时的刮渣力，加料时刚报及料斗的冲击力。其工作特点为高温高载，运转频繁，一般转动角度大约在280
°‑
290
°
之内，轴承零部件处于局部工作。此外工作时还受到严重的喷溅钢渣和灰尘的影响，大型转炉炉体在装料后重达数百吨，其载荷必须由耳轴上的轴承来承受。转炉在运转是转动缓慢，这要求轴承有很高的静态承载能力。转炉工作时有震动载荷，因而轴承还必须能承受振动载荷。同时，轴承布置还需具有补偿轴承座不对中和整个结构挠曲的能力。此外，还需考虑补偿转炉因热胀冷缩托圈变形导致的耳轴长度变化的能力。
4.综上所述，炼钢转炉耳轴轴承装置是转炉倾动的重要组成部分，整个转炉的炉体和倾动装置全部依靠耳轴及轴承来支撑，并且炉体的旋转也是依靠耳轴轴承旋转来完成的，由于耳轴具有载荷大、高温运行、长期局部工作以及轴承布置的特殊性等原因，运行中容易出现轴承位磨损、轴承室磨损等情况，目前炼钢生产条件下，转炉耳轴维护方法是转炉吹炼结束，开始溅渣，溅渣后进行耳轴喷补，但是该维护方法一般存在着喷补质量差、不能有效维护转炉炉况和耳轴部位、喷补频率高、影响转炉冶炼周期和生产节奏等问题，同时，一味地采用喷补维护治标不治本，最终可能导致耳轴彻底损坏，无法修补。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提出一种转炉耳轴维护方法和系统。
6.在本技术的一个方面，提出一种转炉耳轴维护方法，包括以下步骤:
7.对耳轴表面进行清理；
8.对耳轴表面缺陷处进行修补；
9.在耳轴上安装修复基体；
10.对修复基体进行打磨直至其尺寸与轴承相适配。
11.在一些实施例中，所述对耳轴表面进行清理，包括：
12.清除耳轴表面的油；
13.清除耳轴表面的锈蚀层；
14.清除耳轴表面的疲劳应力层。
15.在一些实施例中，所述对耳轴表面缺陷处进行修补包括：
16.对耳轴进行探伤检测，对缺陷处标记处理；
17.对缺陷标记处进行修补。
18.在一些实施例中，所述在耳轴上安装修复基体，包括：
19.基于修补后的耳轴尺寸和轴承内圈尺寸，选取预设厚度的修复基体；
20.将修复基体固定在耳轴上。
21.在一些实施例中，所述对修复基体进行打磨直至其尺寸与轴承相适配，
22.包括：
23.基于轴承内圈尺寸，将修复基体进行打磨，直至修复基体的尺寸与轴承相适配。
24.在一些实施例中，所述在耳轴上安装修复基体，还包括：
25.对修复基体进行探伤检测，对缺陷处标记处理；
26.对缺陷标记处进行修补。
27.在一些实施例中，所述对缺陷标记处进行修补，包括：
28.使用碳纳米聚合物材料对缺陷标记处进行修补。
29.在本技术的另一个方面，还提出一种转炉耳轴维护系统，其包括：
30.清理模块，能够对耳轴的表面进行清理；
31.安装模块，能够在耳轴上安装修复基体；
32.探伤检测模块，能够检测耳轴表面和修复基体表面的缺陷；
33.打磨模块，能够对耳轴表面和修复基体表面进行打磨；
34.修补模块，能够对耳轴表面和修复基体表面的缺陷处进行修补。
35.在一些实施例中，所述清理模块包括：
36.可燃气体罐；
37.助燃气体罐；
38.管体，与所述可燃气体罐和所述助燃气体罐连接；
39.火焰喷射枪，与所述管体连接。
40.在一些实施例中，所述转炉耳轴维护系统还包括：
41.控制模块，与所述清理模块、所述安装模块、所述探伤检测模块、所述打磨模块和所述修补模块连接，能够控制所述清理模块、所述安装模块、所述探伤检测模块、所述打磨模块和所述修补模块的运作。
42.与现有技术相比，本技术的有益效果是：
43.本技术一方面通过对耳轴表面进行清理，以去除耳轴表面的油污、锈蚀层和疲劳应力层等，能够将耳轴损伤处从耳轴上全部剥离，进而解决耳轴长期、往复修补所掩盖的耳轴根本损伤问题；另一方面，通过对耳轴进行探伤检测并对耳轴表面缺陷处进行修补，能够将耳轴基体修复至最佳状态，为后续修复基体提供良好基础；最后，通过在耳轴上安装修复基体，能够重新将耳轴修补至初始状态，不仅提高了耳轴强度，还保证了耳轴尺寸与轴承相适配，为安装耳轴轴承提供了有利环境。
附图说明
44.图1为本技术示范实施例所提供的方法的流程示意图。
具体实施方式
45.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
46.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
48.如背景技术中所述，炼钢转炉耳轴轴承装置是转炉倾动的重要组成部分，整个转炉的炉体和倾动装置全部依靠耳轴及轴承来支撑，并且炉体的旋转也是依靠耳轴轴承旋转来完成的，由于耳轴具有载荷大、高温运行、长期局部工作以及轴承布置的特殊性等原因，运行中容易出现轴承位磨损、轴承室磨损等情况，目前炼钢生产条件下，转炉耳轴维护方法是转炉吹炼结束，开始溅渣，溅渣后进行耳轴喷补，但是该维护方法一般存在着喷补质量差、不能有效维护转炉炉况和耳轴部位、喷补频率高、影响转炉冶炼周期和生产节奏等问题，同时，一味地采用喷补维护治标不治本，最终可能导致耳轴彻底损坏，无法修补。
49.为改善上述问题，在本技术的一个方面，提出了一种转炉耳轴维护方法,参照图1，在示范实施例中，其主要包括以下步骤：
50.s1、对耳轴表面进行清理。
51.s2、对耳轴表面缺陷处进行修补。
52.s3、在耳轴上安装修复基体。
53.s4、对修复基体进行打磨直至其尺寸与轴承相适配。
54.进一步地，在示范实施例中，s1、对耳轴表面进行清理，具体包括：
55.s11、清除耳轴表面的油。
56.s12、清除耳轴表面的锈蚀层。
57.s13、清除耳轴表面的疲劳应力层。
58.通过上述方法以去除耳轴表面的油污、锈蚀层和疲劳应力层等，能够将耳轴损伤处从耳轴上全部剥离，进而解决耳轴长期、往复修补所掩盖的耳轴根本损伤问题，为后续维护过程提供基础。
59.进一步地，在示范实施例中，上述s11具体为：
60.使用氧气乙炔火焰喷射耳轴表面，直至无火花四溅为止，即代表耳轴表面的油被燃烧殆尽。
61.在其他实施例中，上述除油方式可以采用汽油或酒精冲洗，或加以人力擦拭。与示范实施例相比，效率较低。
62.进一步地，在示范实施例中，上述s12具体为：
63.使用打磨装置对耳轴表面进行打磨，以清除耳轴表面的锈蚀层。
64.进一步地，在示范实施例中，上述s12具体为：
65.使用打磨装置对耳轴表面继续进行打磨，以清除耳轴表面的疲劳应力层。
66.具体地，在示范实施例中，s2、对耳轴表面缺陷处进行修补，包括：
67.s21、对耳轴进行探伤检测，对缺陷处标记处理。
68.s22、对缺陷标记处进行修补。
69.进一步地，上述s21具体为，使用x光探伤检测仪对耳轴进行探伤检测，并对缺陷处标记处理。
70.在一些实施例中，探伤检测还可使用超声波探伤检测仪。
71.进一步地，上述s22具体为，使用碳纳米聚合物材料对缺陷标记处进行修补。
72.通过上述过程，对耳轴进行探伤检测并对耳轴表面缺陷处进行修补，能够将耳轴基体修复至最佳状态，为后续修复基体提供良好基础。
73.具体地，在示范实施例中，s3、在耳轴上安装修复基体，具体为：
74.s31、基于修补后的耳轴尺寸和轴承内圈尺寸，选取预设厚度的修复基体。
75.s32、将修复基体固定在耳轴上。
76.s33、对修复基体进行探伤检测，对缺陷处标记处理。
77.s34、对缺陷标记处进行修补。
78.通过在耳轴上安装修复基体，能够重新将耳轴修补至初始状态，不仅提高了耳轴强度，还保证了耳轴尺寸与轴承相适配，为安装耳轴轴承提供了有利环境。
79.进一步地，在示范实施例中，s31具体为：测量修补后的耳轴直径和轴承内圈直径，从而以此确定出修复基体的厚度，在示范实施例中，修复基体具体为多块弧形板，弧形板的内外侧面分别与耳轴和轴承相抵接，多块弧形板拼合后形成为圆环状。
80.进一步地，在示范实施例中，s32具体为，将修复基体焊接固定于耳轴上。
81.在其他一些实施例中，修复基体还可以形成为两块半圆环形板，两者拼合形成能够包覆耳轴的圆环结构。
82.在其他一些实施例中，修复基体还可以为浇铸体。具体固定过程为，在耳轴上安装浇铸模具，浇铸，冷却，拆模即可。
83.进一步地，s33、s34具体为使用x射线探伤仪对修复基体进行探伤检测，尤其是针对修复基体连接处进行检测，对缺陷处进行标记处理，并使用碳纳米聚合物材料对缺陷标记处进行修补。
84.具体地，在示范实施例中，s4、对修复基体进行打磨直至其尺寸与轴承相适配，其具体为：
85.基于轴承内圈尺寸，使用打磨装置将修复基体进行打磨，直至修复基体的尺寸与轴承相适配。
86.综上所述，本技术一方面通过对耳轴表面进行清理，以去除耳轴表面的油污、锈蚀层和疲劳应力层等，能够将耳轴损伤处从耳轴上全部剥离，进而解决耳轴长期、往复修补所掩盖的耳轴根本损伤问题；另一方面，通过对耳轴进行探伤检测并对耳轴表面缺陷处进行修补，能够将耳轴基体修复至最佳状态，为后续修复基体提供良好基础；最后，通过在耳轴上安装修复基体，能够重新将耳轴修补至初始状态，不仅提高了耳轴强度，还保证了耳轴尺寸与轴承相适配，为安装耳轴轴承提供了有利环境。从而避免传统喷补方法喷补质量差、不能有效维护转炉炉况和耳轴部位、喷补频率高、影响转炉冶炼周期和生产节奏、采用喷补维护治标不治本、最终可能导致耳轴彻底损坏、无法修补等一系列问题。
87.在本技术的第二个方面，还提出一种转炉耳轴维护系统，其包括机架、清理模块、安装模块、探伤检测模块、打磨模块、修补模块和控制模块。其中，清理模块，能够对耳轴的表面进行清理；安装模块，能够在耳轴上安装修复基体；探伤检测模块，能够检测耳轴表面和修复基体表面的缺陷；打磨模块，能够对耳轴表面和修复基体表面进行打磨；修补模块，能够对耳轴表面和修复基体表面的缺陷处进行修补；控制模块，与所述清理模块、所述安装模块、所述探伤检测模块、所述打磨模块和所述修补模块连接，能够控制所述清理模块、所述安装模块、所述探伤检测模块、所述打磨模块和所述修补模块的运作。
88.具体地，在示范实施例中，清理模块包括可燃气体罐、助燃气体罐、管体、火焰喷射枪和机械臂，其中，可燃气体罐具体为乙炔罐，助燃气体罐具体为氧气管，两者分隔设置并固定于机架上，管体与火焰喷射枪、可燃气体罐和助燃气体罐连接，机械臂固定于机架上并能够操控火焰喷射枪进行活动。通过清理模块能够去除耳轴表面的油。
89.具体地，在示范实施例中，安装模块具体为机械臂操控的焊接头和机械爪，通过机械爪夹持固定多个修复基体，进而通过焊接头进行焊接。
90.具体地，在示范实施例中，探伤检测模块具体为由机械臂操控的x射线探伤仪。
91.具体地，在示范实施例中，打磨模块具体为由机械臂操控的打磨机，以对耳轴表面和修复基体进行打磨。
92.具体地，在示范实施例中，修补模块具体为由机械臂操控的碳纳米聚合物材料喷射枪和由机械臂操控的抚平辊轴。
93.最后应说明的是：以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种转炉耳轴维护方法，其特征在于,包括以下步骤：对耳轴表面进行清理；对耳轴表面缺陷处进行修补；在耳轴上安装修复基体；对修复基体进行打磨直至其尺寸与轴承相适配。2.根据权利要求1所述的转炉耳轴维护方法，其特征在于,所述对耳轴表面进行清理，包括：清除耳轴表面的油；清除耳轴表面的锈蚀层；清除耳轴表面的疲劳应力层。3.根据权利要求1所述的转炉耳轴维护方法，其特征在于,所述对耳轴表面缺陷处进行修补包括：对耳轴进行探伤检测，对缺陷处标记处理；对缺陷标记处进行修补。4.根据权利要求1所述的转炉耳轴维护方法，其特征在于,所述在耳轴上安装修复基体，包括：基于修补后的耳轴尺寸和轴承内圈尺寸，选取预设厚度的修复基体；将修复基体固定在耳轴上。5.根据权利要求1所述的转炉耳轴维护方法，其特征在于,所述对修复基体进行打磨直至其尺寸与轴承相适配，包括：基于轴承内圈尺寸，将修复基体进行打磨，直至修复基体的尺寸与轴承相适配。6.根据权利要求4所述的转炉耳轴维护方法，其特征在于,所述在耳轴上安装修复基体，还包括：对修复基体进行探伤检测，对缺陷处标记处理；对缺陷标记处进行修补。7.根据权利要求3或6所述的转炉耳轴维护方法，其特征在于,所述对缺陷标记处进行修补，包括：使用碳纳米聚合物材料对缺陷标记处进行修补。8.一种转炉耳轴维护系统，其特征在于,包括：清理模块，能够对耳轴的表面进行清理；安装模块，能够在耳轴上安装修复基体；探伤检测模块，能够检测耳轴表面和修复基体表面的缺陷；打磨模块，能够对耳轴表面和修复基体表面进行打磨；修补模块，能够对耳轴表面和修复基体表面的缺陷处进行修补。9.根据权利要求8所述的转炉耳轴维护系统，其特征在于,所述清理模块包括：可燃气体罐；助燃气体罐；管体，与所述可燃气体罐和所述助燃气体罐连接；火焰喷射枪，与所述管体连接。
10.根据权利要求8所述的转炉耳轴维护系统，其特征在于,还包括：控制模块，与所述清理模块、所述安装模块、所述探伤检测模块、所述打磨模块和所述修补模块连接，能够控制所述清理模块、所述安装模块、所述探伤检测模块、所述打磨模块和所述修补模块的运作。

技术总结
本申请公开了一种转炉耳轴维护方法和系统，转炉耳轴维护方法包括以下步骤：对耳轴表面进行清理；对耳轴表面缺陷处进行修补；在耳轴上安装修复基体；对修复基体进行打磨直至其尺寸与轴承相适配。本申请一方面通过去除耳轴表面的油污、锈蚀层和疲劳应力层等，能够将耳轴损伤处从耳轴上全部剥离，进而解决耳轴长期、往复修补所掩盖的耳轴根本损伤问题；另一方面，通过对耳轴进行探伤检测并对耳轴表面缺陷处进行修补，能够将耳轴基体修复至最佳状态，为后续修复基体提供良好基础；最后，通过在耳轴上安装修复基体，能够重新将耳轴修补至初始状态，不仅提高了耳轴强度，还保证了耳轴尺寸与轴承相适配，为安装耳轴轴承提供了有利环境。境。境。


技术研发人员：张金更 钱高伟 李孝攀 徐成刚 徐震
受保护的技术使用者：江苏永钢集团有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/7/21