馬鋼KR鐵水脫硫給料機優(yōu)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(tǒng)旋轉給料機在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)卡料、漏料故障，給生產(chǎn)維護、現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境帶來了極大的負面影響。2013年對粉料輸送系統(tǒng)旋轉給料機進行了優(yōu)化設計，優(yōu)化后，基本解決了給料機卡料、漏料故障，使用效果及現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境得到明顯改善，經(jīng)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(chǎn)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(tài)的玻璃相轉變?yōu)榛蠎B(tài)的橄欖石相，穩(wěn)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(jīng)氮氣輸送床進入投料倉，再由旋轉給料機均勻加入鐵水中?，F(xiàn)場原使用給料機為剛性給料機，粉料輸送系統(tǒng)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(xù)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(tǒng)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(nèi)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(xiàn)連續(xù)定量供料和卸料。

圖1 粉料輸送系統(tǒng)旋轉給料機結構原理

鉆石公司在設計時要求，石灰內(nèi)無雜質，為1mm左右顆粒狀。而國內(nèi)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(chǎn)時料斗中的預料通過該縫隙漏到地面，會造成現(xiàn)場環(huán)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(nèi)實際生產(chǎn)情況而造成的。

2 優(yōu)化方案

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

圖2 給料機優(yōu)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(diào)整機構的調(diào)節(jié)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(jù)工作情況對轉子與密封壓蓋之間的密封間隙進行調(diào)整。調(diào)節(jié)時先松開調(diào)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(diào)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(diào)整螺母向左旋轉，這時密封壓蓋在調(diào)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(diào)節(jié)完成后擰緊鎖緊螺母。通過對調(diào)節(jié)機構的調(diào)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(tǒng)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(fā)生；當雜質較大時，可通過調(diào)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(fā)生漏料時，可通過調(diào)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(jīng)濟效益分析

通過本次優(yōu)化設計，給料機機械故障得到明顯控制，且在后續(xù)的生產(chǎn)過程中，沒有出現(xiàn)卡料堵轉現(xiàn)象，設備壽命得到延長。亦未發(fā)生漏料現(xiàn)象，現(xiàn)場環(huán)境得到極大的改善，為現(xiàn)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(huán)境污染，同時也延長了給料機的使用期限，節(jié)約了大量人力、物力成本，對提高產(chǎn)品質量及現(xiàn)場管理都帶來了極大的便利。

4 結語

給料機是給料系統(tǒng)中不可缺少的設備，本次密封優(yōu)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(chǎn)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(yōu)化研究［J］.遼寧科技學院學報，2010（3）