鋼包精煉爐在線喂絲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化

摘 要：鋼包精煉爐在線喂絲系統(tǒng)運(yùn)行狀況不佳，本文針對出現(xiàn)問題，分析其原因，提出了改進(jìn)措施，并對設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化，優(yōu)化后設(shè)備運(yùn)行狀況良好。

關(guān)鍵詞：在線喂絲系統(tǒng)；問題分析；優(yōu)化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.052

0 引言

鋼包精煉爐在加熱到所需溫度時，根據(jù)煉鋼品種使用喂絲機(jī)在線喂入Al絲、硅鈣絲等，達(dá)到脫氧、改變夾雜物形態(tài)、微調(diào)成份的目的。我司為某鋼廠設(shè)計(jì)制造的鋼包精煉爐的在線喂絲系統(tǒng)在運(yùn)行中所出現(xiàn)了一些問題，經(jīng)過改進(jìn)、優(yōu)化后，系統(tǒng)使用效果良好。

1 工藝流程

鋼包精煉爐在線喂絲系統(tǒng)由絲盤，喂絲機(jī)，喂絲導(dǎo)管升降機(jī)構(gòu)及喂絲孔蓋啟閉機(jī)構(gòu)組成，見圖1所示。其工藝流程說明如下：

喂絲孔蓋啟閉機(jī)構(gòu)啟動，打開喂絲孔蓋；喂絲導(dǎo)管升降機(jī)構(gòu)下降S行程，所配導(dǎo)管通過喂絲孔插入鋼包內(nèi)；喂絲機(jī)啟動，絲通過導(dǎo)管喂入鋼包內(nèi)。該喂絲機(jī)采用雙線喂絲，喂絲直徑為8～16mm，喂入速度為15～300m/min，變頻電機(jī)驅(qū)動。

2 運(yùn)行問題分析

（1）喂絲機(jī)所配導(dǎo)管固定于鋼平臺上，喂絲導(dǎo)管升降機(jī)構(gòu)由氣缸驅(qū)動，在提升過程中，由于喂絲機(jī)所配導(dǎo)管鋼性不夠，發(fā)生變形，造成與升降機(jī)構(gòu)的套管發(fā)生卡阻，造成導(dǎo)管無法正常提出爐蓋。（2）喂絲導(dǎo)管進(jìn)絲時，絲線質(zhì)量較差受到外力發(fā)生斷絲堵塞管道；喂完一次退絲時，粘結(jié)在絲線頭部紅熱的鋼渣結(jié)瘤到鋼管內(nèi)壁，造成出絲不順暢。（3）喂絲升降機(jī)構(gòu)導(dǎo)向架提升后失重，導(dǎo)致喂絲孔蓋無法關(guān)閉，影響正常冶煉。分析其原因是在LF爐正常冶煉過程中，喂絲孔蓋處于關(guān)閉狀態(tài)，則需要喂絲導(dǎo)管升降機(jī)構(gòu)導(dǎo)管的位置始終保持在上限位，即聯(lián)鎖狀態(tài)。喂絲導(dǎo)管升降機(jī)構(gòu)靠氣缸驅(qū)動導(dǎo)向架提升、下降運(yùn)動，壓縮空氣站通過電磁閥換向分別給氣缸有桿腔和無桿腔供氣，工作壓力為0.5Mpa，電磁換向閥供電電壓為DC24V。要使機(jī)構(gòu)一直處于上限位，電磁閥需一直保持帶電狀態(tài)，使氣缸腔體內(nèi)持續(xù)保持壓力。電氣方面考慮到電磁閥若持續(xù)帶電，對電磁閥使用壽命有很大影響，故電氣控制在通電10秒后，電磁閥就要失電，以保護(hù)電磁閥，此時，造成氣缸內(nèi)泄壓，導(dǎo)向架失控墜落；（4）氣源壓力不穩(wěn)定也是原因之一，氣源的最大壓力可達(dá)到0.8Mpa，壓力過大，造成導(dǎo)向架升降不穩(wěn)定，對設(shè)備沖擊較大。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化

（1）焊接角鋼架支撐升降導(dǎo)管，兩導(dǎo)管之間焊接加強(qiáng)筋固定，保證管子的剛度，防止變形。（2）增大喂絲導(dǎo)管的彎曲半徑，便于喂絲機(jī)進(jìn)絲，可防止堵絲現(xiàn)象。（3）喂絲導(dǎo)管導(dǎo)向架上優(yōu)化設(shè)計(jì)增加導(dǎo)向輪組及配重裝置，解決提升架失重問題，見圖2所示。具體設(shè)計(jì)思路如下：導(dǎo)向架上焊接1個吊耳，在其正上方的喂絲機(jī)平臺上焊接一支架，用于固定滑輪組，其中2組滑輪用于鋼絲繩導(dǎo)向，1組滑輪用于張緊作用；鋼絲繩一端連接導(dǎo)向架吊耳，另一端通過滑輪組連接到配重M上。根據(jù)導(dǎo)向架實(shí)際承重量及安全系數(shù)，選取鋼絲繩的規(guī)格、滑輪規(guī)格及配重大小。經(jīng)核算選用φ12mm鋼絲繩，1t滑輪3個，配重塊重200kg，配卸扣2個。正常冶煉時，氣缸驅(qū)動導(dǎo)向架上升，配重塊下降S行程的距離，拉動導(dǎo)向架保持在上限位，關(guān)閉喂絲孔蓋；需要喂絲時，打開喂絲孔蓋，氣缸驅(qū)動導(dǎo)向架下降，則配重塊上升S行程的距離，喂絲導(dǎo)管伸入鋼包內(nèi)，喂絲機(jī)通過導(dǎo)管向鋼包內(nèi)進(jìn)絲，完成鋼水成分的調(diào)質(zhì)。（4）在壓縮空氣柜后管路進(jìn)出口處增加節(jié)流閥，用于控制氣源流量，使機(jī)構(gòu)升降速度平穩(wěn)，保護(hù)整個設(shè)備的正常運(yùn)行。氣控原理的改進(jìn)見圖3所示。

4 結(jié)論

喂絲系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化后，經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用，該系統(tǒng)使用效果較好，且改造成本較低；喂絲導(dǎo)管升降機(jī)構(gòu)無卡阻現(xiàn)象，運(yùn)行平穩(wěn)，提高了生產(chǎn)效率，設(shè)備整體性能得到了優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊谷清，劉力忠，吳統(tǒng)華.LF 精煉爐喂絲機(jī)導(dǎo)絲系統(tǒng)的改進(jìn)及應(yīng)用[J].南方金屬，2015（03）.

[2]葛本伍，常東輝.鋼包喂絲機(jī)喂絲機(jī)構(gòu)的研究與應(yīng)用[J].硅谷，2012（03）.

作者簡介：朱小海（1981-），男，陜西寶雞人，碩士，工程師，研究方向：工業(yè)電爐設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究。