萊鋼QT79氣力提升機(jī)改造與應(yīng)用

楊義勇 宋韓君 楊增暉 郭云振

摘要：萊鋼2#1880 m3高爐圖拉法沖渣水系統(tǒng)自使用以來(lái)，多次由于氣力提升機(jī)錐形體、密封碗磨損，造成故障導(dǎo)致渣處理提升困難，導(dǎo)致高爐放火渣現(xiàn)象，給高爐生產(chǎn)帶來(lái)了極大的負(fù)面影響，為此進(jìn)行了改造，取得了良好效果。

關(guān)鍵詞：圖拉法 氣力提升機(jī) 錐形體

1.設(shè)備現(xiàn)狀

圖拉法系統(tǒng)是高爐渣鐵處理的配套設(shè)施，水渣主要部分通過(guò)皮帶輸送機(jī)運(yùn)輸外排，另一部分則通過(guò)沖渣回水帶到渣池沉淀，然后由氣力提升機(jī)將提升排放運(yùn)走，氣力提升機(jī)是將渣和沖渣水進(jìn)行分離，保證沖渣池渣處理和保障高爐出鐵有充足水源的關(guān)鍵設(shè)備。

氣力提升機(jī)的工作原理：經(jīng)回水槽回到?jīng)_渣池的?；瘺_渣冷卻水，其中含有大量的水渣，在沖渣池內(nèi)沉積，而氣力提升機(jī)整套設(shè)備安裝在沖渣池上部，錐形體置于池底，錐形體上部側(cè)管連接壓縮空氣管道，輸入錐形體的壓縮空氣（0.6MPa）在錐形體內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)氣流，將碎渣通過(guò)錐形體后，經(jīng)提渣管道沖刷到提升機(jī)殼體頂部的密封碗內(nèi)，被反擊下落，然后在殼體內(nèi)壓力作用下，由外排渣管道排到渣池外，實(shí)現(xiàn)氣力提升機(jī)提渣外排作用。

2.存在問(wèn)題

型鋼煉鐵1880高爐渣處理系統(tǒng)中渣提升設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行作業(yè)，使用頻繁高，且因渣在提升外排過(guò)程中，具有一定的腐蝕磨損性，對(duì)氣力提升機(jī)各部件磨損效率大，現(xiàn)氣力提升機(jī)無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要，安裝運(yùn)行不到一月就會(huì)相繼出現(xiàn)了不上渣、磨漏等問(wèn)題，嚴(yán)重制約著高爐渣處理正常運(yùn)行。

2.1.錐形體易磨漏磨透。錐形體上部密封蓋板出現(xiàn)不同程度的磨漏現(xiàn)象，建議改造錐形體上部壓蓋材質(zhì)，增厚鋼板尺寸，采用內(nèi)貼陶瓷板，陶瓷板盡量為一體，減少結(jié)合縫。如圖1

2.2.氣力提升機(jī)密封碗抗耐磨性差，密封碗底部?jī)?nèi)表面磨損嚴(yán)重，使用壽命降低。

2.3.外排渣管道口為135°彎頭形式，高流速的水渣對(duì)彎頭接觸面沖刷磨損嚴(yán)重，更換周期短。

3.改造方案

3.1.針對(duì)錐形體內(nèi)部材質(zhì)差，抗耐磨性能不夠，選擇使用威海三盾生產(chǎn)的耐磨陶瓷錐形體，這種錐形體內(nèi)部為緊密粘貼的條形陶瓷片構(gòu)成，耐磨性能極好；另外為了增長(zhǎng)錐形體的磨損使用周期，結(jié)合錐形體的材質(zhì)把高強(qiáng)、耐磨、耐腐蝕襯板割成200mm*40mm，對(duì)錐形體的外殼再加上一層耐磨襯板，把襯板均勻堆焊，并對(duì)下部提渣管外加一層耐磨管道，以起到外部起保護(hù)層作用，這樣錐形體在使用效果上就等于成了兩個(gè)錐形體疊加，即增厚了尺寸，也增強(qiáng)了耐磨性。

改錐形體管線。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要，原錐形體氣源反吹管線去除，不再增設(shè)，只需保留提渣管和錐形體內(nèi)部的氣源管線即可。另外將錐形體下部的管子改短尺寸，保留長(zhǎng)度20mm長(zhǎng)。如圖1

改造前錐形體圖 改造后錐形體圖

3.2.針對(duì)密封碗易磨損使用壽命短問(wèn)題，我們?cè)诎惭b使用前，首先對(duì)密封碗填充混凝土，并對(duì)密封碗底部外面焊補(bǔ)耐磨板，延長(zhǎng)密封碗使用壽命。將密封碗內(nèi)部增厚，填充鋼材質(zhì)或者使用混凝土填充，并表面貼耐磨瓷磚，要求厚度達(dá)到δ=25mm，側(cè)壁厚度為δ=20mm。如圖2

3.3.排渣口彎頭磨損嚴(yán)重使用壽命短問(wèn)題，我們將彎頭進(jìn)行結(jié)構(gòu)形式改造，采用三通形式，這種結(jié)構(gòu)形式頭部完全密封，高流速排過(guò)來(lái)的水渣首先將三通管頭部填滿，然后再排過(guò)來(lái)的水渣沖擊先前的積存的渣，在重力和氣壓力下，下落外排。以此類推，借用渣打渣，料打料的作用，降低了渣對(duì)管道彎頭處的直接接觸磨損，延長(zhǎng)了管道彎頭使用壽命。

4.改造效果及效益計(jì)算

通過(guò)2013年1#高爐定修時(shí)更換的一套提升機(jī)使用效果看，非常理想，目前還未出現(xiàn)大的問(wèn)題。采用新材質(zhì)陶瓷內(nèi)襯耐磨的使用及結(jié)構(gòu)形式的改造，實(shí)現(xiàn)了改造預(yù)期目標(biāo)，氣力提升機(jī)使用周期明顯增長(zhǎng)，提渣量明顯增大。

4.1.改造效果

通過(guò)改造，提高了氣力提升機(jī)部件耐磨性能，延長(zhǎng)了氣力提升機(jī)使用壽命，由1月延長(zhǎng)到4個(gè)月，大大地降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了吊車的使用頻率，降低了成本。

4.2.效益計(jì)算

改造后氣力提升機(jī)錐形體及耐磨管使用壽命大大延長(zhǎng)，改造后，備件使用壽命由1個(gè)月延長(zhǎng)到4個(gè)月，更換次數(shù)減少，備件費(fèi)用也得到節(jié)約，錐形體單價(jià)為18678.2元，耐磨彎頭價(jià)格1000元，需要3件，密封碗單價(jià)為3076.9元，則節(jié)約備件費(fèi)用：

W1=（18678.2+1000*3+3076.9）*（12/1-12/4）*6

=133.67萬(wàn)元

參考文獻(xiàn)：

[1]侯長(zhǎng)來(lái).機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)〔M〕.北京：冶金工業(yè)出版社， 2010.

[2]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)〔M〕.北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2007.