馬鋼KR鐵水脫硫給料機優化及應用分析

汪 杰

（馬鋼第四鋼軋總廠煉鋼點檢室，安徽 馬鞍山243000）

0 引言

馬鞍山鋼鐵股份有限公司2005年引進了日本鉆石公司設計的KR鐵水脫硫站，其粉料輸送系統旋轉給料機在使用過程中經常出現卡料、漏料故障，給生產維護、現場生產環境帶來了極大的負面影響。2013年對粉料輸送系統旋轉給料機進行了優化設計，優化后，基本解決了給料機卡料、漏料故障，使用效果及現場生產環境得到明顯改善，經濟效益顯著。

1 原因分析

石灰在煉鋼過程中起著至關重要的作用，直接影響到產品質量。石灰加入鐵水中，形成低密度的CaSiO3熔體，能提高鐵水堿度，有利于脫硫及脫磷反應的進行，同時使鐵水包中酸性很強的SiO2從自由態的玻璃相轉變為化合態的橄欖石相，穩定在2CaO·SiO2中，從而減輕了渣中酸性氧化物對堿性耐火磚的侵蝕，起到保護爐鐵水包耐火襯的作用。

石灰通過壓縮空氣，由管道輸送至儲料倉，儲料倉中的石灰靠自重落入輸送罐，通過對輸送罐用氮氣加壓輸送到各個受料倉，受料倉中石灰經氮氣輸送床進入投料倉，再由旋轉給料機均勻加入鐵水中。現場原使用給料機為剛性給料機，粉料輸送系統中的石灰通過該給料機均勻加入鐵水，通過攪拌器攪拌鐵水進行脫硫并造渣，脫硫結束后繼續添加石灰覆蓋于鐵水表面，對鐵水進行保溫以減少燒損。

原粉料輸送系統旋轉給料機由電動機、新型擺線針輪減速機、葉輪、殼體等部分組成，其結構原理如圖1所示，當葉輪由傳動機構驅動在殼體內旋轉時，投料倉中落下的石灰便由進料口進入葉輪格室，并隨著葉輪的轉動而被送至卸料口加入鐵水中。整個工作過程能實現連續定量供料和卸料。

圖1 粉料輸送系統旋轉給料機結構原理

鉆石公司在設計時要求，石灰內無雜質，為1mm左右顆粒狀。而國內石灰多夾雜雜質于其中且為面粉狀，其流動性較差，易造成給料機卡料堵轉故障；另外，給料機在使用一段時間后，葉片磨損，致使葉片與殼體之間形成縫隙，在不生產時料斗中的預料通過該縫隙漏到地面，會造成現場環境污染及極大的浪費。這些問題是由于鉆石公司在設計時未充分考慮中國國內實際生產情況而造成的。

2 優化方案

原使用的給料機給生產帶來了極大的不便，經常造成脫硫過程中無法加料，進而直接影響到產品質量。針對以上情況，對給料機進行了優化設計，優化后結構如圖2所示。

圖2 給料機優化后結構

在葉輪轉子徑向左右各增加一套密封裝置，密封裝置如圖3所示，通過對調整機構的調節來改變密封壓蓋與轉子之間的間隙，這樣可以使密封壓蓋與轉子始終保持著較小間隙，達到良好的密封效果。

圖3 密封裝置

在使用時，根據工作情況對轉子與密封壓蓋之間的密封間隙進行調整。調節時先松開調整螺母下面的鎖緊螺母，如果要使密封間隙變大，則向右旋轉調整螺母，使彈簧壓縮達到密封要求即可；如果要使密封間隙變小，可將調整螺母向左旋轉，這時密封壓蓋在調整螺栓拉力的作用下向轉子方向移動，從而使轉子與密封壓蓋之間的間隙減小，直至達到密封要求。調節完成后擰緊鎖緊螺母。通過對調節機構的調整，來改變密封壓蓋與轉子之間的間隙，可使密封壓蓋與轉子保持較小間隙，達到密封效果，并能有效地延長轉子的使用壽命，保證整個系統的正常運行。

當來料中夾雜較小雜質時，可直接擠壓密封壓蓋壓縮彈簧，讓雜質順利通過，有效避免卡料堵轉故障發生；當雜質較大時，可通過調整間隙，使間隙變大，迅速排除故障。當轉子葉片磨損嚴重，轉子與殼體之間縫隙變大發生漏料時，可通過調整間隙，使間隙變小，直至達到需要，這顯著延長了給料機的使用壽命。

3 使用效果及經濟效益分析

通過本次優化設計，給料機機械故障得到明顯控制，且在后續的生產過程中，沒有出現卡料堵轉現象，設備壽命得到延長。亦未發生漏料現象，現場環境得到極大的改善，為現場6S管理帶來了便利。本次改進不僅解決了卡料、堵料故障以及漏料帶來的浪費和環境污染，同時也延長了給料機的使用期限，節約了大量人力、物力成本，對提高產品質量及現場管理都帶來了極大的便利。

4 結語

給料機是給料系統中不可缺少的設備，本次密封優化設計使給料機工作可靠，操作簡單，密封良好，故障率降低，壽命延長，不僅為設備順利運行提供了保障，同時也有效降低了生產成本。

［1］鄧崎琳，蕭忠敏，余志祥，等.不同鐵水脫硫技術在武鋼的應用與進步［J］.河南冶金，2006（S1）

［2］李祥勝，姚娜.KR法鐵水脫硫工藝優化研究［J］.遼寧科技學院學報，2010（3）