新式上修轉爐工藝的設計與應用

張 春

(鞍鋼集團工程技術有限公司，遼寧 鞍山114021)

新式上修轉爐工藝的設計與應用

張 春

(鞍鋼集團工程技術有限公司，遼寧 鞍山114021)

介紹了鞍鋼股份第三煉鋼連軋廠260t轉爐采用的新式上修轉爐工藝的布置、操作過程、主要工藝設備及技術參數(shù)等，并將其與修爐塔上修轉爐工藝和鞍鋼傳統(tǒng)上修轉爐工藝相比較，闡述了新式上修轉爐工藝的優(yōu)點，通過鞍鋼股份第三煉鋼連軋廠1號、2號轉爐修爐項目實際應用，該工藝簡單實用、修爐的成本低，效率高。

轉爐;軌道梁;新式上修轉爐工藝

0 前言

在死爐座的情況下，根據(jù)轉爐爐體采用死爐底或活爐底的不同結構，修爐分別采用上修或下修方式。上修是指爐襯磚從爐口上面被運進爐內進行修砌;下修是指將活爐底移開，爐襯磚從爐底口被運進爐內進行修砌。下修爐用的修爐機械都布置在轉爐下方的通廊內，爐襯材料的運送方便，筑爐的設備也不受其它設備的干擾;另外，由于爐底被拆除，爐襯冷卻快，可以縮短修爐時間。但大型轉爐采用活爐底存在漏鋼的危險性，萬一在結合面上跑鋼，將造成嚴重事故。因此，下修爐方式多用在中、小型轉爐，大型轉爐多用上修方式。目前，大型轉爐普遍采用修爐塔上修爐方式，投資大、修爐工藝復雜、費時、設備故障多。鞍鋼第一、第二煉鋼廠均采用新式上修爐方式在轉爐爐殼中上部開運磚孔、用皮帶機運磚，設備、工藝簡單，但工人勞動強度大、耐火磚極易被損壞，生產(chǎn)成本高等。2005年4月，在鞍鋼第三煉鋼連軋廠1#260 t轉爐上采用了新式上修轉爐工藝。

1 新式上修轉爐工藝

1.1 工藝布置

新式上修轉爐工藝主要由升降平臺、安全罩、運磚設備、切磚機、修爐平臺等幾部分組成。運磚設備主要由軌道梁、雙排輥道、運磚小車、5 t電動葫蘆四部分組成。新式上修轉爐工 藝斷面布置如圖1所示。

圖1 新式上修轉爐工藝斷面圖Fig.1 Cross section of new-type top-building converter technology

1.2 工藝過程

(1)爐體冷卻、拆除爐襯，清理爐體結渣。

(2)倒爐，爐前操作平臺上的汽車吊將升降平臺吊入爐內，然后將升降平臺吊掛在爐壁上。

(3)打開轉爐密封擋板上的運磚窗口，形成運磚通道。

(4)爐體搖爐至正位。將安全罩放至軌道梁端部。檢查吊掛安全罩所需的鋼繩及固定件。氧槍換槍用的32 t起重機運行至爐口正上方。32 t起重機操作電纜及按鈕盒就位。檢查軌道梁的走行滑輪系統(tǒng)及卷揚機。軌道梁被牽引至爐頂就位、固定。用32 t起重機將安全罩安裝在轉爐氧槍水套正下方，安全罩底面距爐口頂面＞2 000 mm。修爐工具運入爐內。

(5)放入爐內軟梯。操作人員下至爐底。收回軟梯。利用運磚設備和32 t起重機將爐底磚、鋪底小粒鎂砂、填縫鎂砂、打結料等運入爐內。操作人員按規(guī)程要求修砌爐底。

(6)運磚小車離開爐口上方位置。用32 t起重機吊起升降平臺懸在空中。將升降平臺四根升降鋼繩與軌道梁上固定點固定。用四個手拉葫蘆將升降平臺調平。

(7)按規(guī)程要求修砌爐身、出鋼口、爐帽和爐口。并利用切磚機，配合提供合門磚、爐口磚等。

(8)運出工具及多余材料。放入爐內軟梯。撤出操作人員，收回軟梯。

(9)用32 t起重機吊起升降平臺，拆除升降鋼繩及手拉葫蘆，倒爐，用汽車吊吊出升降平臺。

(10)拆除安全罩，將其落在軌道梁上。軌道梁撤回至修爐平臺上。32 t起重機吊鉤提出氧槍水套，撤掉地面操作電線和操作盒。

(11)封閉轉爐密封擋板上的運磚窗口。

(12)清理工作平臺上廢物，安排好設備停位、停水、停電、覆蓋保護好設備。

(13)停工檢查。

1.3 主要設備

(1)升降平臺。升降平臺由兩塊半圓形鋼結構拼接而成?？夸摾K及手拉葫蘆升降，鋼繩固定在軌道梁上。平臺承載7.6 t。

(2)雙排輥道。由26個輥道組成的雙排輥道，安裝在修爐平臺上，對軌道梁起支承和導向作用。

(3)軌道梁。軌道梁是一個由兩條軌道梁(兩端設車擋)和這兩條軌道梁間的連接件(200mm×200 mm的H型鋼)形成的車體框架，安裝在雙排輥道上，靠32 t起重機、轉爐密封擋板上的滑輪組和鋼絲繩的牽引運行。行程:左右各9 850 mm。

(4)運磚小車參數(shù)。

載重量5 t

軌距2.2 m

軌面標高 距爐口370 mm

運行速度5～20 m/min

行程11.3 m

供電方式 滑纜

運行方向 正反兩個方向

每次運磚箱的數(shù)量3個

控制方式 手動

(5)安全罩。安全罩采用平頂罩，罩外加筋，罩外徑φ3 800 mm，高度400 mm，中心設有φ800 mm的吊孔。安全罩上面有4個吊環(huán)，帶鋼繩4根，固定在氧槍口上沿。罩四周用橡膠板對鍋爐間隙進行密封。罩子吊孔上面加防落渣管，管高500 mm，直徑φ780 mm。

2 幾個重要參數(shù)的確定

鞍鋼第三煉鋼廠利用運磚小車將磚箱運至轉爐爐口上方，再由32 t起重機將磚箱運至爐內的上修爐方式，屬于國內首創(chuàng)，在設計過程中需要確定幾個參數(shù)。

2.1 軌道梁長度的確定

軌道梁布置在1#與2#轉爐爐體密封板之間的修爐平臺上。當1#(或2#)轉爐要求修爐時，軌道梁向1#(或2#)轉爐方向運行，當軌道梁端部搭在爐口上方時停止運行;當修爐任務完成后，軌道梁運回至1號與2號轉爐之間。為實現(xiàn)上述功能，軌道梁長度不能過短，也不能過長。軌道梁在運行過程中，由于靠近爐口一端處于懸空狀態(tài)，軌道梁過短，靠近爐口一端在其搭在爐口以前容易向下低垂，從而不能準確地搭于爐口上方，且對爐口造成破壞。軌道梁過長，其兩端會碰1#(或2#)轉爐爐體密封板。經(jīng)過反復計算，最終確定軌道梁長度為17 300 mm，行程為9 850 mm。

2.2 軌道梁高度的確定

由于轉爐爐口與活動煙罩之間距離為1 000 mm，軌道梁過高，運磚小車將不能順利地開到爐口上方。同時，軌道梁高度不能過低，否則，不能夠很好地承載一臺滿載5 t的運磚小車。經(jīng)過反復計算，最終確定，軌道梁高度為370 mm。

2.3 運磚小車長度的確定

運磚小車每次運送三個磚箱，每個磚箱的外形尺寸為1 250 mm×1 000 mm×750 mm。同時，車的一端要設置一套驅動裝置并承載一個人。運磚小車要承重5 t。經(jīng)過計算，運磚小車長度最終確定為6 000 mm。

2.4 運磚小車高度的確定

轉爐爐口與活動煙罩之間距離為1 000 mm，軌道梁高度為370 mm，磚箱高度為750 mm。如果運磚小車底面高于軌道梁頂面，則磚箱的頂面與軌道梁底面之間距離大于1 120 m。此時，磚箱將不能被運送到爐口上方。如果運磚小車頂面與軌道梁底面之間距離大于1 000 mm，則運磚小車也不能順利地開到煙罩與爐口之間的位置。如果運磚小車底面低于軌道梁底面，運磚小車底面將與轉爐爐口相碰。只有當運磚小車底面高于軌道梁底面、低于軌道梁頂面250 mm以上，且運磚小車車體頂面與軌道梁底面之間距離小于1 000 mm，運磚小車才能將磚箱順利地運送到轉爐爐口上方。經(jīng)過分析和計算，最終確定運磚小車的車體頂面與軌道梁頂面之間距離為325 mm，車體底面與軌道梁頂面之間距離為340 mm。

2.5 雙排輥道型式的確定

由于雙排輥道布置在兩座轉爐之間的修爐平臺上，其主要作用是支承和導向軌道梁。由于軌道梁向爐口方向行進時，其一端懸空，懸臂最長時達到3 700mm，且軌道梁長度達17 300 mm，如果采用普通式的輥道，軌道梁與輥道之間是平面與平面式接觸關系，則軌道梁在運行時易出現(xiàn)跑偏和中途蹺腳。經(jīng)反復研究，決定選擇如圖2所示型式的輥道，使得軌道梁與輥道之間的配合為鑲嵌式。

圖2 軌道梁與輥道配合圖Fig.2 Matching diagram of Rail beam and roller bed

2.6 運磚小車作業(yè)時間

為了確保新式上修轉爐工藝的運磚小車作業(yè)速度滿足爐內砌筑需要，對運磚小車作業(yè)率進行計算。通過計算可知，運磚小車的運磚速度可以滿足爐內砌筑需要。

3 新式上修轉爐工藝特點

3.1 新式上修轉爐工藝與修爐塔［1］上修轉爐工藝的比較

以鞍鋼260 t轉爐的新式上修轉爐工藝與寶鋼

250 t轉爐修爐塔上修轉爐工藝相比較，見表1。

表1 新式上修轉爐工藝與修爐塔上修轉爐工藝對比Tab.1 Comparison of new-type top-building converter technology and building-converter-tower top-building converter technology

修爐塔是由修爐塔臺車、塔體、塔體升降裝置、塔體止墜裝置、塔體升降鋼絲繩平衡及斷裂檢出裝置、斗式運輸機、氣動擋板、旋轉平臺、輥道輸送裝置、旋轉架、作業(yè)平臺、梯子、電葫蘆、供磚裝置等十多部分組成。按煉鋼車間有三座250 t轉爐，每座轉爐爐齡按10 000爐計算，平均每年修爐3次。修爐塔每年大部分時間要閑置在車間的存放位置。占用車間場地，且需對修爐塔設備進行罩塑料布、刷防銹漆等維護。由于設備種類多，不僅維護量大而且設備使用時的故障點多。另外，當砌爐時，必須移走轉爐上方的設備:氧槍、副槍裝置移開，液壓驅動的裙罩落于爐口上，下部煙罩置于廠房鋼結構梁上，并拆除上部煙罩與半余熱鍋輻射段煙道以及上升副原料投入溜槽的連接，煙罩臺車橫向移開后，修爐塔臺車方能正置于爐口上方準備安裝塔體等設備。當砌爐結束后，將以上設備恢復原狀。

新式上修轉爐工藝與修爐塔上修轉爐工藝相比，設備簡單、設備種類少，故障點少、占用車間面積少，維護量少、不需拆卸或移走現(xiàn)有的工藝設備，故省時、省力。

3.2 新式上修轉爐工藝與鞍鋼傳統(tǒng)上修轉爐工藝的比較

鞍鋼傳統(tǒng)上修轉爐工藝是采用在轉爐爐殼中上部開運磚孔，在運磚孔與操作平臺之間設一臺皮帶運輸機，在運磚孔與爐底之間設一個溜槽。修爐時，爐前操作平臺上的工人將磚一塊、一塊地放在皮帶運輸機上。同時，運磚孔處的平臺上的工人將磚從皮帶運輸機上取下來，然后將其放在溜槽上，磚順著溜槽下滑至爐底。

新式上修轉爐工藝是運磚小車將磚箱運至爐口上方，32 t起重機將磚箱送入爐內。在整個運磚過程中，一方面，工人不需一塊、一塊地搬運磚，另一方面，沒有出現(xiàn)磚的破損問題。同鞍鋼傳統(tǒng)的上修轉爐工藝相比，極大地降低了工人的勞動強度、降低了修爐的成本。

4 使用效果

從鞍鋼股份第三煉鋼連軋廠1#、2#轉爐修爐情況看，運磚小車的運磚速度可以滿足爐內砌磚需要。2005年4月，1號轉爐修爐用了6天。2005年6月，2號轉爐修爐用了5.5天。2006年9月，2號轉爐修爐僅用了4.9天。

［1］譚牧田.氧氣轉爐煉鋼設備［M］.北京:機械工業(yè)出版社，1983:611．

Design and app lication of new type top-building converter technology

ZHANG Chun
(Ansteel Engineering Technology Corporation Limited，Anshan 114021，China)

The layout，operation process，main equipments and technology parameters of a new type top-building converter used by 260 t converter in No.3 Steelmaking and Continuous Rolling Plant of Ansteel Co．，Ltd．a(chǎn)re introduced．The technology of the new type top-building converter are compared with top-building converter on building-converter-tower and that of the traditional one used in Angang．The advantages of the new type top-building converter technology are elaborated．The actual application in the convertermaintenance project for No.1 and No.2 converters in No.3 Steelmaking and Continuous Rolling Plant of Angang Steel Co．，Ltd．shows that the technology is simple and practical，and has characteristics of low cost，and high efficiency．

converter;rail beam;new type top-building converter technology

TF777

A

1001－196X(2012)05－0082－04

2012－02－05;

2012－03－27

張春(1972－)，女，鞍鋼集團工程技術有限公司，高級工程師。