高爐上料系統(tǒng)制約點(diǎn)改造與探索

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

高爐上料系統(tǒng)制約點(diǎn)改造與探索

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

隨著高爐冶煉強(qiáng)度的提高，卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)上料速度已不能滿足正常生產(chǎn)要求。陰雨天氣時(shí)，由于礦、料潮濕，原燃料粘結(jié)，引起上料速度過(guò)慢，嚴(yán)重影響了高爐提產(chǎn)的目標(biāo)。冬季氣溫下降，液壓油黏度增加，加之管線油路管線長(zhǎng)，經(jīng)常導(dǎo)致閥門(mén)動(dòng)作緩慢或不動(dòng)作。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在提高大稱閘門(mén)下料速度、提高料車上料速度和布料溜槽布料速度、調(diào)整液壓系統(tǒng)壓力這三方面具備改造潛力。

卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)；上料速度；改造與探索

1　卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)上料速度慢的改造

1.1改造方案及實(shí)施過(guò)程

1.1.1大稱閘門(mén)改造方案及實(shí)施過(guò)程

利用高爐定修，對(duì)槽下焦炭閘門(mén)下料口進(jìn)行技術(shù)改造。具體方案為摘除下料口閘門(mén)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(mén)板固定，找正油缸并試車。

以12#高爐東焦閘門(mén)改造為例，過(guò)程如下：

（1）工機(jī)具準(zhǔn)備：2T倒鏈1個(gè)、鋼絲繩若干、氣割1套、組合焊機(jī)1臺(tái)、

（2）備件準(zhǔn)備：1100*630錳板1塊（25mm，做新閘門(mén)板用）、油缸底座2個(gè)、閘門(mén)轉(zhuǎn)軸1套（提前與新閘門(mén)焊接）

（3）作業(yè)過(guò)程：

1）停電掛牌，將大稱油缸在閘門(mén)板處銷軸拆除，倒鏈固定住閘門(mén)板，將閘門(mén)板及轉(zhuǎn)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(mén)板固定到合適位置，焊接固定閘門(mén)轉(zhuǎn)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(diào)試閘門(mén)動(dòng)作，保證閘門(mén)關(guān)閉嚴(yán)實(shí)，并將兩側(cè)三角漏料處加擋板焊補(bǔ)。完成改造過(guò)程。

1.1.2電氣自動(dòng)化改造方案及過(guò)程

（1）提高料車上料速度；料車卷?yè)P(yáng)機(jī)電氣主電控制系統(tǒng)是采用運(yùn)行穩(wěn)定的西門(mén)子6ES70系列變頻器，現(xiàn)場(chǎng)控制信號(hào)采用兩個(gè)電子主令控制器分別獨(dú)立控制兩個(gè)料車，料車行走依次經(jīng)過(guò)低速、高速、中速、低速四個(gè)速度階段。

通過(guò)改造，加長(zhǎng)料車高速段運(yùn)行時(shí)間，減少低速運(yùn)行時(shí)間能夠提升縮短料車行走時(shí)間。在兩個(gè)料車各自對(duì)應(yīng)主令控制器中加入另一車連鎖信號(hào)，保證料車不會(huì)因高速段長(zhǎng)引起掛車事故。

（2）高爐爐頂布料自動(dòng)化程序原設(shè)計(jì)流程為開(kāi)上密封閥—開(kāi)擋料閥料斗向料罐放料—關(guān)擋料閥、關(guān)上密封閥—開(kāi)均壓閥，均壓好—探尺到料線，提尺至零位—布料器傾動(dòng)運(yùn)行至布料初始角度，旋轉(zhuǎn)布料溜槽啟動(dòng)按設(shè)定速度運(yùn)行—開(kāi)下密封閥，關(guān)均壓閥—開(kāi)料流到設(shè)定值，執(zhí)行布料程序—料罐料空（原料空采用程序計(jì)時(shí)模擬）后開(kāi)料流至開(kāi)位延時(shí)關(guān)閉—關(guān)下密封閥—開(kāi)均壓放散—執(zhí)行下一周期布料。在制定爐頂加快上料速度改進(jìn)方案時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行條件首先對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化，把布料器傾動(dòng)改為布料完成后直接運(yùn)行至下一批料初始角，減少了布料等待時(shí)間；其次對(duì)料罐加裝γ射線探測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)料罐內(nèi)部有無(wú)料情況能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)，通過(guò)實(shí)踐證明通過(guò)γ射線檢測(cè)料罐空比以經(jīng)驗(yàn)設(shè)定程序模擬計(jì)時(shí)能夠減少4S左右，特別是變料時(shí)節(jié)約時(shí)間更具明顯，γ射線另一作用就是對(duì)料罐蓬料能夠起到提前報(bào)警。

1.1.3液壓系統(tǒng)調(diào)整方案

隨著高爐對(duì)產(chǎn)量要求的不斷提高，高爐礦批也隨之增加。尤其在冬季時(shí)，油液黏度大，柱塞閥的管路又較長(zhǎng)，偶爾會(huì)出現(xiàn)閥門(mén)不動(dòng)作現(xiàn)象。液壓技術(shù)人員通過(guò)將液壓系統(tǒng)的減壓閥出口壓力上調(diào)1MPa，提高閥門(mén)供油壓力和流量，使得各個(gè)閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)間較之前提高2至3秒，且閥門(mén)再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)開(kāi)不動(dòng)的現(xiàn)象。在時(shí)間充裕的情況下，也可以通過(guò)加大柱塞油缸的方法來(lái)解決這一問(wèn)題。

1.2實(shí)際改造后效果

實(shí)踐證明高爐每車次的放料時(shí)間較之前普遍節(jié)省了10秒以上，高爐料車運(yùn)行及布料方面改造后每車次也可以節(jié)省時(shí)間10秒左右，每批料節(jié)約近80秒時(shí)間，滿足高爐生產(chǎn)上料需要，改造達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

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(qiáng)度的提高，傳統(tǒng)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(gè)月左右，礦石的稱量漏斗可以使用7個(gè)月左右。由于焦炭漏斗襯板使用周期短，已成為高爐四個(gè)月進(jìn)行一次定修的制約點(diǎn)，我們必須克服這一瓶頸，對(duì)此我們進(jìn)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(shí)注意要盡量鋪的平整一些，不要影響下料，尤其落料點(diǎn)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(lái)看，其落料點(diǎn)處襯板使用周期普遍提高近1個(gè)月。鋪皮子方法的有效之處主要在于兩個(gè)方面，一是焦炭質(zhì)量輕，磨損程度相對(duì)于礦石來(lái)講也較輕，這就使得皮子能夠使用的時(shí)間長(zhǎng)一些。二是皮子與焦炭中的硫化物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以也就不存在腐蝕剝落的過(guò)程，襯板被很好的隔絕在皮子下面，當(dāng)皮子損壞后，襯板才開(kāi)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(huì)與焦炭中的硫化物發(fā)生反應(yīng)，并且該澆筑材料在沖渣管道等磨損性很強(qiáng)的環(huán)境應(yīng)用效果很好，這說(shuō)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(fā)現(xiàn)位于落料點(diǎn)處的一塊襯板出現(xiàn)約300mm2的耐材剝落區(qū)、剝落區(qū)周圍伴有裂紋。這說(shuō)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(dāng)襯板，在焦炭落料點(diǎn)處的襯板做成金屬格子板，尺寸根據(jù)沖擊面積適情況而定。格子板內(nèi)部填滿焦粉，再次沖擊時(shí)焦炭只沖擊格子板內(nèi)部的焦粉，底部襯板不受沖擊，焦粉與底板發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物充當(dāng)保護(hù)層保護(hù)下部襯板。實(shí)踐證明，高爐大稱襯板基本滿足高爐四個(gè)月定修的要求。

2.3經(jīng)濟(jì)效益分析

改造后部分高爐具備每四個(gè)月休風(fēng)一次的條件，以日產(chǎn)量3100噸鐵水的11#高爐為例，每年少休風(fēng)一次，每年多產(chǎn)鐵水3100噸，按每噸鐵利潤(rùn)300元，則每年11#高爐產(chǎn)生利潤(rùn)為3100*300=93萬(wàn)元。如果考慮到高爐其它設(shè)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(shè)備的維修。