高爐移蓋機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性改造

韓寶劍，馬 召，邢迎春，趙春陽(yáng)，賈 風(fēng)

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北唐山 063000）

1 高爐移蓋機(jī)概況

隨著煉鐵高爐的大型化，技術(shù)裝備現(xiàn)代化、智能化，高爐煉鐵工藝冶煉強(qiáng)度不斷提高，“高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、長(zhǎng)壽、環(huán)保”的理念不斷深入，對(duì)爐前的裝備提出了更高的要求。爐前液壓移蓋機(jī)就是隨著高爐煉鐵發(fā)展需要而發(fā)展的環(huán)保設(shè)備，對(duì)改善高爐環(huán)境起到至關(guān)重要作用，同時(shí)也對(duì)高爐爐前的開(kāi)口機(jī)、泥炮設(shè)備起到很好的隔熱作用，延長(zhǎng)軸承及整個(gè)設(shè)備的使用壽命。配合除塵設(shè)備的應(yīng)用對(duì)爐前粉塵及有害氣體的排放、控制起到良好的作用。

某鋼鐵公司的爐前移蓋機(jī)設(shè)備采用吊軌梁懸掛式，懸掛導(dǎo)軌焊接在風(fēng)口平臺(tái)主體框架上，主體設(shè)備懸掛在導(dǎo)軌上，行走油缸驅(qū)動(dòng)懸掛在導(dǎo)軌上的懸掛輪做行走運(yùn)動(dòng)，提升油缸通過(guò)杠桿原理抬升溝蓋。

2 移蓋機(jī)液壓系統(tǒng)

2.1 行走控制

移蓋機(jī)行走系統(tǒng)主要由液壓缸驅(qū)動(dòng)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，目前對(duì)移蓋機(jī)行走液壓系統(tǒng)的改造主要是提升液壓管路的穩(wěn)定性。

改造之前移蓋機(jī)液壓管路采用普通液壓膠管，現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中采用石棉布進(jìn)行包裹對(duì)膠管進(jìn)行防護(hù)，但使用效果較差，更換一根膠管大約需要3.5 d。后期對(duì)膠管進(jìn)行改進(jìn)，在膠管上套裝耐高溫防護(hù)套，在現(xiàn)場(chǎng)依然采用石棉布包裹防護(hù)的措施，使液壓膠管的平均使用時(shí)間延長(zhǎng)至7 d。

2.2 提升控制

移蓋機(jī)提升系統(tǒng)的控制因設(shè)備設(shè)計(jì)原理因素，液壓缸存在兩種不同的受力方式：液壓缸伸長(zhǎng)時(shí)，推動(dòng)連桿動(dòng)作，完成勾住溝蓋以及提升動(dòng)作；液壓缸桿收縮時(shí)，通過(guò)連桿帶動(dòng)提升臂進(jìn)行下降動(dòng)作，由于溝蓋本身重力的作用，油缸運(yùn)動(dòng)時(shí)可以省力，最大限度發(fā)揮油缸的特性。同時(shí)提升油缸的下落進(jìn)油口裝備有平衡閥，減少落地時(shí)的液壓沖擊。

在提升控制移蓋機(jī)、提高運(yùn)行穩(wěn)定性時(shí)，除了對(duì)液壓管路進(jìn)行改造，還需要提高平衡閥的運(yùn)行穩(wěn)定性。

平衡閥安裝位置環(huán)境惡劣，且平衡閥的油液使用的污染度等級(jí)按NAS 1638 最高為9 級(jí)。現(xiàn)場(chǎng)安裝更換平衡閥時(shí)容易造成粉塵或其他顆粒物進(jìn)入，因此在每次更換平衡閥前首先要清理液壓管路接頭、平衡閥本體、液壓缸，并遮蓋周邊設(shè)備，保證現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境整潔液壓系統(tǒng)內(nèi)部無(wú)異物及粉塵進(jìn)入，進(jìn)而保證液壓系統(tǒng)各個(gè)部件的運(yùn)行穩(wěn)定性。

3 移蓋機(jī)工作機(jī)構(gòu)

3.1 行走機(jī)構(gòu)

移蓋機(jī)行走機(jī)構(gòu)主要由液壓缸驅(qū)動(dòng)4 個(gè)安裝在風(fēng)口平臺(tái)主體框架的軌道上的懸掛輪在導(dǎo)軌上進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)處于出鐵口正上方。高溫環(huán)境使得：①軌道長(zhǎng)期烘烤可能存在輕微變形情況；②渣鐵粉塵可能會(huì)掉落在軌道上方，使得懸掛輪行走過(guò)程中卡阻、運(yùn)行不暢。

在日常維護(hù)過(guò)程中，應(yīng)檢查緊固軌道襯板連接螺栓，防止襯板的脫落及變形，同時(shí)在溝蓋機(jī)懸掛輪支架上定制安裝清掃刮板，它在設(shè)備運(yùn)行時(shí)可以清除軌道上的渣鐵粉塵等異物，防止行走車輪卡阻。

3.2 提升機(jī)構(gòu)

因設(shè)備設(shè)計(jì)原因，在提升臂運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中存在一個(gè)死點(diǎn)位置，在該位置移蓋機(jī)在吊裝溝蓋時(shí)油缸幾乎不受拉力的情況下可以把溝蓋停留在空中，但在實(shí)際使用時(shí)設(shè)備運(yùn)行到該位置時(shí)會(huì)造成卡死、無(wú)法進(jìn)行下放溝蓋操作。因此，在溝蓋提升臂到達(dá)死點(diǎn)位置前設(shè)置機(jī)械限位，使提升臂不會(huì)越過(guò)死點(diǎn)，避免卡死現(xiàn)象而無(wú)法下放溝蓋設(shè)備。

3.3 冷卻系統(tǒng)

移蓋機(jī)本體安裝位置以及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境原因，溝蓋機(jī)的降溫冷卻設(shè)施必須運(yùn)行穩(wěn)定可靠（圖1）。現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境因高溫鐵水烘烤熱輻射等原因，溫度能達(dá)到400 ℃，設(shè)備溫度最低處于100 ℃以上（圖2），因而先期設(shè)備的運(yùn)行必須依靠爐前工人對(duì)設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)打水降溫。

圖1 安裝設(shè)備本體

圖2 安裝水霧降溫設(shè)備前

手動(dòng)打水降溫方式效果差，有一定時(shí)效性，無(wú)法持續(xù)：①手動(dòng)打水降溫時(shí)，水量多少不易控制，手動(dòng)打水量大時(shí)水會(huì)向下流在出鐵平臺(tái)上，可能造成主出鐵溝浸水損壞；②手動(dòng)打水量過(guò)少無(wú)法有效冷卻設(shè)備，致使設(shè)備會(huì)長(zhǎng)時(shí)間處于高溫狀態(tài)，不利于設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行；③手動(dòng)打水降溫的措施無(wú)法持續(xù)會(huì)使得設(shè)備急冷急熱，設(shè)備更易出現(xiàn)問(wèn)題而造成設(shè)備故障。

在現(xiàn)有條件下對(duì)設(shè)備進(jìn)行后期改進(jìn)，依托現(xiàn)場(chǎng)已有生產(chǎn)資源，安裝空氣氣源以及水源，通過(guò)霧化噴淋水降溫使得移蓋機(jī)設(shè)備本體溫度降低到100 ℃以下，部分散熱較好的部位甚至能達(dá)到常溫狀態(tài)（圖3），不僅可以使設(shè)備的冷卻持續(xù)進(jìn)行，還消除了設(shè)備急冷急熱帶來(lái)的內(nèi)應(yīng)力的損害，降溫效果良好。

圖3 安裝水霧降溫設(shè)備后

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)高爐爐前設(shè)備的工作環(huán)境惡劣、設(shè)備故障率較高等問(wèn)題的改善，對(duì)爐前設(shè)備的革新與改造，大大提高鋼鐵的生產(chǎn)效率，并大幅降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工人的工作效率，同時(shí)為節(jié)能降耗工作做出了巨大貢獻(xiàn)。爐前設(shè)備的技術(shù)、管理的不斷進(jìn)步，使得設(shè)備的穩(wěn)定性與耐用性不斷提升，鐵口工作狀態(tài)更加穩(wěn)定，為高爐生產(chǎn)為穩(wěn)定順行和節(jié)能降耗打下良好的基礎(chǔ)。