天鋼1080m3高爐爐前設(shè)備探討

任全鎖

（天津鋼鐵集團(tuán)有限公司煉鐵廠，天津 300301)

天鋼1080m3高爐爐前設(shè)備探討

任全鎖

（天津鋼鐵集團(tuán)有限公司煉鐵廠，天津 300301)

為使高爐設(shè)備的使用更加經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保，對(duì)天鋼1 080 m3高爐爐前設(shè)備YZB3020型開口機(jī)總成和YNP240型液壓泥炮的布置方式進(jìn)行了探討，通過分析比較，最終采用非傳統(tǒng)的同側(cè)布置方式，并且搭配YWH1000A型霧化系統(tǒng)，采用此種方式即節(jié)能降耗又環(huán)保，取得了良好的生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

爐前設(shè)備 開口機(jī) 泥炮 霧化動(dòng)力系統(tǒng)

1 引言

隨著近年來煉鐵設(shè)備的快速發(fā)展，我國(guó)爐前液壓設(shè)備越來越傾向于高可靠性、高環(huán)保、低功耗方向發(fā)展，爐前設(shè)備的安裝方式更加滿足于工人操作與維護(hù)，且更加安全。

天鋼1 080 m3高爐為新建高爐，爐前設(shè)備的選用經(jīng)過詳細(xì)考察及分析，與宜昌燕獅科技開發(fā)有限責(zé)任公司共同研究，并經(jīng)過詳細(xì)探討及理論分析，最終選用了YZB3020型開口機(jī)總成和YNP240型液壓泥炮的高機(jī)高炮同側(cè)布置方式，搭配YWH1000A型霧化動(dòng)力系統(tǒng)，既節(jié)能降耗又環(huán)保，取得了良好的生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益，得到了業(yè)內(nèi)的一致好評(píng)。

2 創(chuàng)新型的爐前布置方式

目前，爐前開口機(jī)泥炮布置方式的傳統(tǒng)方案是同側(cè)布置或異側(cè)布置，其中同側(cè)布置占用面積小、方便高爐布置等優(yōu)點(diǎn)得到很多煉鐵廠的青睞。傳統(tǒng)的同側(cè)布置方案是高機(jī)低炮或高炮低機(jī)，其中在大型高爐通常采用高機(jī)低炮，中小型高爐采用高炮低機(jī)。天鋼1 080 m3高爐屬于中型高爐，但考慮立柱型開口機(jī)總成的優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)高炮的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，希望采用高機(jī)高炮的結(jié)構(gòu)形式，通過與宜昌燕獅科技開發(fā)有限責(zé)任公司相關(guān)人員共同探討，綜合考量，天鋼1 080 m3高爐采用了燕獅公司型號(hào)為YZB3020的液壓轉(zhuǎn)臂總成和YNP240液壓泥炮的高炮高機(jī)布置方式。這兩種設(shè)備的爐前平面布置圖見圖1，立面布置圖見圖2。

由圖1和圖2可以看出，開口機(jī)運(yùn)動(dòng)范圍大，待機(jī)位距離離鐵溝遠(yuǎn)，平座掛鉤設(shè)計(jì)使回轉(zhuǎn)油缸運(yùn)行平穩(wěn)，不受開口機(jī)開口時(shí)沖擊的影響，便于設(shè)備維護(hù)以及提高設(shè)備壽命，泥炮在開口機(jī)下方，休息位時(shí)打泥機(jī)構(gòu)離地面較近，便于填充炮泥及檢修。

3 YZB3020開口機(jī)總成

3.1 開口機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

圖1 YZB3020液壓轉(zhuǎn)臂總成及YNP240液壓泥炮爐前平面布置圖

圖2 YZB3020液壓轉(zhuǎn)臂總成及YNP240液壓泥炮爐前立面布置圖

開口機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表1。

3.2 開口機(jī)主要特點(diǎn)

（1)YZB3020液壓開鐵口機(jī)總成的核心元件采用燕獅公司近年來推入市場(chǎng)的低耗環(huán)保型液壓開口機(jī)CHY1000A。該機(jī)工作平穩(wěn)、效率高、開口速度快、可靠性好、維修方便、操作簡(jiǎn)便、安全性好，沖擊功為300 J，現(xiàn)假設(shè)當(dāng)鐵口深度3 m時(shí)，計(jì)算開口時(shí)間。

影響開口機(jī)開口速度的主要因素是沖擊功、沖擊頻率、回轉(zhuǎn)速度和進(jìn)給力，通常采用沖擊功與擊碎體積來計(jì)算開口時(shí)間。而使用無水炮泥影響開口的參數(shù)是鑿碎比功，但各廠家所使用炮泥參數(shù)均不相同，現(xiàn)以常規(guī)參數(shù)為例，確立無水炮泥鑿碎比功為480 J/cm3（忽略炮口深度不同和炮泥硬度不同的影響)。

鐵口內(nèi)徑為60 mm，擊碎炮泥的體積V=3 000×3.14×602/4（cm3);CHY1000A 開口時(shí)間為 t=8 478×480/（300×40)（s)≈339（s)≈5.6（min)，而實(shí)際鐵口深度沒有那么深，打開鐵口時(shí)間通常更快，經(jīng)天鋼現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用與計(jì)算相差不大。

表1 開口機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

（2)機(jī)架采用液壓缸傾動(dòng)，這樣具有穩(wěn)定可靠、對(duì)位準(zhǔn)確、鎖緊有力的特點(diǎn)，同時(shí)設(shè)有限位器，可以在調(diào)整角度后調(diào)節(jié)傾動(dòng)幅度。

（3)液壓油缸驅(qū)動(dòng)大臂旋轉(zhuǎn)，可以使整個(gè)設(shè)備在不工作時(shí)，停止在離爐口較遠(yuǎn)的位置，加之與泥炮同邊布置，從而保證爐前有足夠多的空間進(jìn)行其它操作。

（4)鉆桿傾角可以在 12°±4°范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，掛鉤為可調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)，可以針對(duì)不同角度進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)大臂上設(shè)計(jì)有調(diào)節(jié)連桿，方便對(duì)準(zhǔn)鐵口。

（5)與開口機(jī)搭配使用的“YWH1000A水霧化動(dòng)力系統(tǒng)”產(chǎn)生的水霧細(xì)膩均勻、壓力高、流量大、使用方便、安全可靠，適應(yīng)各種爐況的爐前“水霧化吹掃”作業(yè)，對(duì)無水炮泥效果尤其顯著;在鉆進(jìn)過程中給予鉆頭良好的冷卻，可確保一個(gè)鉆頭完成開口，無需中途更換;顯著提高鉆進(jìn)效率，降低爐前消耗;使排渣順暢，有良好的除塵效果;有助于形成規(guī)則的細(xì)長(zhǎng)孔道，維護(hù)鐵口的正常使用。同時(shí)可以有效降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4 YNP240液壓泥炮

4.1 泥炮的主要技術(shù)參數(shù)

打泥機(jī)構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)見表2，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)見表3。

表2 打泥機(jī)構(gòu)主要參數(shù)

表3 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要參數(shù)

4.2 泥炮主要特點(diǎn)

（1)打泥機(jī)構(gòu)部分主要特點(diǎn)在于泥缸，泥缸的材質(zhì)為鉻鉬鋼，內(nèi)壁經(jīng)輝光離子氮化處理，具有較高的硬度和耐磨壽命。泥缸外有冷卻水道，工作時(shí)可有效降低泥缸溫度。

（2)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是采用轉(zhuǎn)臂繞固定軸旋轉(zhuǎn)的方式，回轉(zhuǎn)油缸通過鉸接在機(jī)座上，油缸工作時(shí)缸體運(yùn)動(dòng)，通過V形桿和連桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的機(jī)座是裝有平衡軸的框架式機(jī)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是具有較大的剛性，并使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的高度大為降低。

（3)YNP240型液壓泥炮沒有單獨(dú)的壓炮機(jī)構(gòu)（與BG型泥炮相比較，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)化)，它的壓炮動(dòng)作是隨著轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)過程完成的。轉(zhuǎn)臂通過吊掛機(jī)構(gòu)與打泥機(jī)構(gòu)鉸接在一起。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)機(jī)座-轉(zhuǎn)臂-控制連桿和炮身共同組成了一個(gè)平面四桿機(jī)構(gòu)，這一四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)械特性可以保證打泥機(jī)構(gòu)正向旋轉(zhuǎn)至堵鐵口位置時(shí)，炮嘴前端走向近似直線，可保證當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)鉸點(diǎn)因磨損而間隙加大時(shí)，炮身不會(huì)左右搖擺，炮嘴始終能對(duì)準(zhǔn)出鐵口。

（4)吊掛機(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn)在于將控制連桿支座與吊掛鞍座徹底分離，將其直接安裝在打泥機(jī)構(gòu)的油缸護(hù)套上，從根本上消除了吊掛螺栓原先需承受的剪切力，延長(zhǎng)了吊掛螺栓的使用壽命，提高了吊掛機(jī)構(gòu)的安全可靠性。

（5)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在一過渡斜底座上，斜底座的上表面在沿主鐵溝方向和垂直主鐵溝方向分別有13°和5°傾角，以保證炮身在堵鐵口位置保持13°的壓炮角度，而退回到非工作位置時(shí)，炮身（特別是裝泥口)的位置不至于過高，不與開口機(jī)大臂發(fā)生干擾。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著爐前液壓設(shè)備的交付使用，天鋼1 080 m3高爐的優(yōu)勢(shì)得到了充分體現(xiàn)，無論是節(jié)能降耗，還是開口效率，均取得了較大的成功，使得天鋼其他高爐進(jìn)口設(shè)備的優(yōu)勢(shì)不再明顯，在不降低使用效果的同時(shí)降低了成本，同時(shí)也推動(dòng)了我國(guó)國(guó)產(chǎn)設(shè)備的使用。

總體來說，隨著爐前技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展，先進(jìn)而專業(yè)的設(shè)計(jì)方式為爐前行業(yè)的工作人員帶來了福音，緩解了爐前工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了爐前工作環(huán)境;可靠而環(huán)保的爐前設(shè)備必將促進(jìn)我國(guó)煉鐵行業(yè)的發(fā)展，降低單位消耗，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力;在鐵礦石價(jià)格高漲的今天，使用傳統(tǒng)方式煉鐵已經(jīng)不能滿足日益發(fā)展的需要。采用技術(shù)手段降低成本，使用霧化動(dòng)力系統(tǒng)降低爐前鉆桿鉆頭的消耗，減少粉塵并改善進(jìn)尺，更好地滿足煉鐵工藝的要求，同時(shí)也為同類設(shè)備的布置方式提供了更多的選擇與借鑒。

[1]周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002.

[2]中國(guó)冶金設(shè)備總公司．現(xiàn)代大型高爐設(shè)備及制造技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1996.

[3]孟巍，鄭文玉．高爐鐵口操作與維護(hù)[J].煉鐵，2005（5)：43-44.

[4]朱中華，吳文勇．低耗環(huán)保開口機(jī)研發(fā)玉水鋼的應(yīng)用[J].煉鐵，2006（5)：38.

Discussion on Cast House Equipment of TISG 1 080 m3BF

Ren Quansuo
(Tianjin Iron and Steel Group Company Limited,Tianjin 300301,China)

The layout of YZB3020 taphole drill assembly and YNP240 hydraulic clay gun of TISG 1 080 m3BF is discussed to operate BF equipment in an economic,energy-saving and environment protective manner.After analysis and comparison,non-conventional one-side arrangement in combination with YWH1000A atomizing system was adopted.This layout saves energy and protects environment,yielding good production and economy benefit.

cast house equipment,taphole drill,clay gun,atomizing power system

任全鎖（1959—)，男，天津人，主要從事設(shè)備管理方面的工作。

（收稿 2012-03-06 編輯 潘娜)