炼钢设备机械结构的抗磨损设计

　摘要：炼钢是冶金业制造生产的主要活动之一，现代化科学技术在工业设备中的运用增
多，机械设备逐渐取代了人工操作模式，促进了企业生产加工效率的提升。过度依赖于炼钢
设备生产，造成其机械结构出现不同程度的磨损，破坏了设备工作的稳定性。为了避免炼钢
设备机械结构面临的磨损问题，防止因磨损过大造成的意外事故，企业必须完善机械结构
抗磨损设计的措施。文章对此进行研究。
　　关键词：炼钢设备；机械结构；抗磨损；设计
　　炼钢是冶金业制造生产的主要活动之一，由于金属加工工艺的难度较大，若单一采用
人工作业模式则无法实现预期的产量。现代化科学技术在工业设备中的运用增多，机械设备
逐渐取代了人工操作模式，促进了企业生产加工效率的提升。过度依赖于炼钢设备生产，造
成其机械结构出现不同程度的磨损，破坏了设备工作的稳定性。设计综合性的抗磨损方案，
限制了炼钢设备受损程度的加剧。
　　一、炼钢设备机械结构磨损的危害
　　就目前国内生产现状来看，不同规模生产范围的炼钢设备也大不相同。一般情况下，几
种比较重要的设备包括：铁水包、钢水包、转炉、

LF 炉、RH 炉、VD 炉、VOD 炉、AOD 炉、上料

系统、加料系统、行车、连铸机。机械结构磨损造成的三大危害如图

1。

1、功能。机械结构是炼钢设备的重要组成部分，尤其是旋转设备运行必须要借助各种机

械构件功能的发挥。传动系统零配件磨损，使设备机械结构的传动效率降低，阻碍了实际生
产加工效率的提高。如：转炉倾动轴承磨损偏大，设备转动时缺少足够的动力来源，转炉功
能减弱也影响到了安全生产。
　　

2、安全。我国建立工业产业链初期，工业部门则倡导

“安全生产”的先进思想，要求企业

在制定生产工艺及加工方案时考虑安全问题，避免机械设备日常工作状态下发生故障。机械
工程学理论指出，磨损实际上属于微小型的机械故障，即便是局部零件的磨损也会干扰到
整体设备的安全性，特别是意外事故发生率的上升。
　　

3、故障。炼钢设备机械结构磨损现象加重，设备运行故障的发生率也会明显增多，给技

术人员的日常检修造成了很大的困难。如：供料系统中传输机配件磨损增大，传输机难以按
照正常的速率供应原物料，传输设备故障次数增加而限制了生产效率。此外，故障检修次数
增多，也增加了企业生产成本的耗资，约束了经济收益水平的提高。
　　二、设备机械结构抗磨损设计的内容
　　钢材是工程项目建设的常用材料，在建筑工程、交通工程、电力工程等方面得到了较多
的应用。另一方面，工程项目建设数量增多也带动了冶金企业的发展，以转炉为主的机械设
备更加普及。为了避免炼钢设备机械结构面临的磨损问题，防止因磨损过大造成的意外事故，
企业必须完善机械结构抗磨损设计的措施。笔者认为，可从齿轮传动、链传动、绳带传动等主
要结构改进设计。
　　

1、齿轮传动。齿轮传动磨损的主要是由于两齿轮表面接触产生摩擦力，金属配件放热过

程引起高温而磨损了齿轮。齿轮传动的抗磨损设计，应重点加强齿轮结构的抗疲劳强度，使
齿轮在动力运行中发挥出较好的强度性能。如：选材设计应用高强度的金属材质，如图

2，

维持齿根弯曲疲劳强度的正常状态。
　　

2、链传动。链传动的核心构件是链条、链轮。设计齿数需参照链传动的荷载大小，也可根

据链轮型号规定齿数。大链轮齿数量较少，方便了链条与齿轮之间的配合；而小链轮齿数多
一些为好，有助于提高链传动的运动平稳性及减小动载荷。
　　