高爐上料系統制約點改造與探索

徐同義,吳志強,許家祥（日照鋼鐵控股集團有限公司,山東　日照　276806）

高爐上料系統制約點改造與探索

徐同義,吳志強,許家祥
（日照鋼鐵控股集團有限公司,山東日照276806）

隨著高爐冶煉強度的提高，卷揚系統上料速度已不能滿足正常生產要求。陰雨天氣時，由于礦、料潮濕，原燃料粘結，引起上料速度過慢，嚴重影響了高爐提產的目標。冬季氣溫下降，液壓油黏度增加，加之管線油路管線長，經常導致閥門動作緩慢或不動作。結合現場實際情況，在提高大稱閘門下料速度、提高料車上料速度和布料溜槽布料速度、調整液壓系統壓力這三方面具備改造潛力。

卷揚系統；上料速度；改造與探索

1　卷揚系統上料速度慢的改造

1.1改造方案及實施過程

1.1.1大稱閘門改造方案及實施過程

利用高爐定修，對槽下焦炭閘門下料口進行技術改造。具體方案為摘除下料口閘門板，割除下料口下部擋料板，將大稱油缸及上部固定油缸底座整體上提，將閘門板固定，找正油缸并試車。

以12#高爐東焦閘門改造為例，過程如下：

（1）工機具準備：2T倒鏈1個、鋼絲繩若干、氣割1套、組合焊機1臺、

（2）備件準備：1100*630錳板1塊（25mm，做新閘門板用）、油缸底座2個、閘門轉軸1套（提前與新閘門焊接）

（3）作業過程：

1）停電掛牌，將大稱油缸在閘門板處銷軸拆除，倒鏈固定住閘門板，將閘門板及轉軸一起割掉拆除。

2）倒鏈固定大稱油缸，割除下部200mm擋料板，將大稱油缸及上部固定油缸底座整體切割后上提200mm，并重新焊接。

3）將新閘門板固定到合適位置，焊接固定閘門轉軸，找正油缸底座后焊接油缸底座，安裝油缸下底座銷軸。

4）調試閘門動作，保證閘門關閉嚴實，并將兩側三角漏料處加擋板焊補。完成改造過程。

1.1.2電氣自動化改造方案及過程

（1）提高料車上料速度；料車卷揚機電氣主電控制系統是采用運行穩定的西門子6ES70系列變頻器，現場控制信號采用兩個電子主令控制器分別獨立控制兩個料車，料車行走依次經過低速、高速、中速、低速四個速度階段。

通過改造，加長料車高速段運行時間，減少低速運行時間能夠提升縮短料車行走時間。在兩個料車各自對應主令控制器中加入另一車連鎖信號，保證料車不會因高速段長引起掛車事故。

（2）高爐爐頂布料自動化程序原設計流程為開上密封閥—開擋料閥料斗向料罐放料—關擋料閥、關上密封閥—開均壓閥，均壓好—探尺到料線，提尺至零位—布料器傾動運行至布料初始角度，旋轉布料溜槽啟動按設定速度運行—開下密封閥，關均壓閥—開料流到設定值，執行布料程序—料罐料空（原料空采用程序計時模擬）后開料流至開位延時關閉—關下密封閥—開均壓放散—執行下一周期布料。在制定爐頂加快上料速度改進方案時根據現場設備實際運行條件首先對程序進行優化，把布料器傾動改為布料完成后直接運行至下一批料初始角，減少了布料等待時間；其次對料罐加裝γ射線探測裝置，實現對料罐內部有無料情況能夠實時檢測，通過實踐證明通過γ射線檢測料罐空比以經驗設定程序模擬計時能夠減少4S左右，特別是變料時節約時間更具明顯，γ射線另一作用就是對料罐蓬料能夠起到提前報警。

1.1.3液壓系統調整方案

隨著高爐對產量要求的不斷提高，高爐礦批也隨之增加。尤其在冬季時，油液黏度大，柱塞閥的管路又較長，偶爾會出現閥門不動作現象。液壓技術人員通過將液壓系統的減壓閥出口壓力上調1MPa，提高閥門供油壓力和流量，使得各個閥門開啟時間較之前提高2至3秒，且閥門再也沒有出現過開不動的現象。在時間充裕的情況下，也可以通過加大柱塞油缸的方法來解決這一問題。

1.2實際改造后效果

實踐證明高爐每車次的放料時間較之前普遍節省了10秒以上，高爐料車運行及布料方面改造后每車次也可以節省時間10秒左右，每批料節約近80秒時間，滿足高爐生產上料需要，改造達到預期目標。

2　大稱稱量漏斗襯板使用周期短的探索

2.1大稱稱量漏斗襯板改造探索的背景

隨著高爐冶煉強度的提高，傳統的耐磨襯板（底板厚10mm，錳耐磨層6mm）在焦炭稱量漏斗中只能使用3個月左右，礦石的稱量漏斗可以使用7個月左右。由于焦炭漏斗襯板使用周期短，已成為高爐四個月進行一次定修的制約點，我們必須克服這一瓶頸，對此我們進行了有益的嘗試。

2.2改造方案與改造后效果

2.2.1焦炭漏斗的改造與探索

（1）在原有的耐磨襯板上面鋪一層厚度為15mm左右的皮子，鋪皮子時注意要盡量鋪的平整一些，不要影響下料，尤其落料點處的皮子要鋪好，不要留有縫隙，皮子上部用螺栓緊固好即可。在日鋼所有高爐的使用情況來看，其落料點處襯板使用周期普遍提高近1個月。鋪皮子方法的有效之處主要在于兩個方面，一是焦炭質量輕，磨損程度相對于礦石來講也較輕，這就使得皮子能夠使用的時間長一些。二是皮子與焦炭中的硫化物不發生化學反應，所以也就不存在腐蝕剝落的過程，襯板被很好的隔絕在皮子下面，當皮子損壞后，襯板才開始真正的投入使用。

（2）使用非金屬澆筑的襯板。主要考慮到澆筑襯板不會與焦炭中的硫化物發生反應，并且該澆筑材料在沖渣管道等磨損性很強的環境應用效果很好，這說明該材料有很好的耐磨特性。2014年3月20日，在日鋼11#高爐西焦大稱上線試用該襯板，使用兩周后發現位于落料點處的一塊襯板出現約300mm2的耐材剝落區、剝落區周圍伴有裂紋。這說明這種非金屬澆筑的襯板抗沖擊性較差，不適用于該部位，試用失敗。

（3）使用耐磨格子板充當襯板，在焦炭落料點處的襯板做成金屬格子板，尺寸根據沖擊面積適情況而定。格子板內部填滿焦粉，再次沖擊時焦炭只沖擊格子板內部的焦粉，底部襯板不受沖擊，焦粉與底板發生化學反應，反應物充當保護層保護下部襯板。實踐證明，高爐大稱襯板基本滿足高爐四個月定修的要求。

2.3經濟效益分析

改造后部分高爐具備每四個月休風一次的條件，以日產量3100噸鐵水的11#高爐為例，每年少休風一次，每年多產鐵水3100噸，按每噸鐵利潤300元，則每年11#高爐產生利潤為3100*300=93萬元。如果考慮到高爐其它設備在以前因檢修周期限制提前下線的損失，那么，間接效益將更大。

徐同義(1987-)，男，山東臨沂人 ，本科，助理工程師，研究方向：高爐煉鐵設備的維修。