李坤鵬,白 鳳
(上海嘉德環(huán)境能源科技有限公司,遼寧 沈陽(yáng)110179)
懸臂輥道出鋼方式在推鋼式加熱爐中的應(yīng)用
李坤鵬,白鳳
(上海嘉德環(huán)境能源科技有限公司,遼寧 沈陽(yáng)110179)
介紹了推鋼式加熱爐采用一種新型的出鋼方式,是在加熱爐出料側(cè)采用懸臂輥道將加熱好的坯料送出爐外,區(qū)別于常規(guī)設(shè)計(jì)的頂鋼機(jī)出鋼方式。通過(guò)4年的實(shí)際使用,驗(yàn)證了懸臂輥道出鋼方式在推鋼式加熱爐上的成功應(yīng)用。
推鋼式加熱爐;懸臂輥道;出鋼方式
此種方式存在諸多不利因素。本推鋼式加熱爐是借鑒步進(jìn)梁加熱爐的出鋼方式,采用懸臂輥道出鋼,基于其一系列優(yōu)點(diǎn),有一定的推廣意義。
本文介紹江蘇某軋鋼廠的一座方坯推鋼式加熱爐,基本參數(shù)如下:
產(chǎn)量:120 t/h
加熱鋼種:低合金鋼和普通碳素結(jié)構(gòu)鋼
坯料規(guī)格:150 mm×150 mm×12 000 mm
坯料入爐溫度:室溫冷裝
坯料出爐溫度:1 050~1 150℃
燃料及熱值:高爐煤氣,750×4.18 kJ/m3
裝料方式:端側(cè)進(jìn)料,推鋼機(jī)經(jīng)過(guò)渡臺(tái)架將鋼坯推至爐內(nèi)
出鋼方式:懸臂輥道側(cè)出鋼
加熱爐有效長(zhǎng):18 000 mm
由于以往推鋼式加熱爐采用的出鋼方式,通常在出料端有一段實(shí)爐底,實(shí)爐底上設(shè)置一段過(guò)渡滑道(一般采用耐熱鋼滑軌或耐高溫滑道磚),連接爐底水管和出鋼槽。縱水管在到達(dá)實(shí)爐底時(shí)下?lián)霞s200 mm,從出鋼槽下穿出,連接熱力管道上升管進(jìn)入汽包(水冷加熱爐則直接進(jìn)入水箱或回水管道,采用較少),參見(jiàn)圖1。
這種出鋼方式一般有以下特點(diǎn):
(1)鋼坯是通過(guò)在爐內(nèi)出鋼槽上滑動(dòng)出爐,在坯料上易產(chǎn)生劃痕;
(2)頂鋼機(jī)調(diào)整不到位時(shí)易出現(xiàn)推偏現(xiàn)象;
(3)鋼坯到達(dá)實(shí)爐底段時(shí),一般只有上部供熱沒(méi)有下部供熱,盡管實(shí)爐底段較短,鋼坯的溫度均勻性有一定影響;
圖1 推鋼爐出鋼槽出鋼方式示意圖
(4)由于鋼坯長(zhǎng)期在過(guò)渡滑道上摩擦,一般每年需要更換一次過(guò)渡滑道;
(5)爐內(nèi)出鋼槽一般采用鉻剛玉磚,由于爐內(nèi)鋼坯反復(fù)在出鋼槽上摩擦,導(dǎo)致每半年需停爐檢修一次,每次至少7 d,影響生產(chǎn);
(6)爐內(nèi)縱水管埋在實(shí)爐底耐材內(nèi),且存在彎曲段,由于高溫膨脹易損壞,一旦漏水需要將實(shí)爐底耐材拆除后才能處理,不利于檢修維護(hù);
(7)鋼坯經(jīng)高溫加熱后產(chǎn)生的氧化鐵皮積聚在實(shí)爐底及出鋼槽上,因此出料端部一般設(shè)置4~6個(gè)扒渣爐門(mén),用以經(jīng)常清除實(shí)爐底上的氧化鐵皮。一方面清渣都在正常生產(chǎn)的間隙進(jìn)行,操作工人要承受高溫作業(yè);另一方面這些在高溫段的爐門(mén)散熱較大,甚至占到總供熱的2%。
鑒于以上幾個(gè)原因,該加熱爐在設(shè)計(jì)方案制定時(shí)考慮借鑒步進(jìn)梁加熱爐的出鋼方式,采用懸臂輥道出鋼。
本加熱爐加熱的坯料尺寸為150 mm×150 mm× 12 000 mm,故設(shè)計(jì)縱水管6根,出鋼懸臂輥道8個(gè),見(jiàn)圖2。
圖2 推鋼爐懸臂輥道平面布置示意圖
本加熱爐不必設(shè)置實(shí)爐底段和過(guò)渡滑道,縱水管接近出料中心線時(shí)下?lián)霞s90 mm,經(jīng)爐墻和對(duì)扣槽鋼穿出爐外,見(jiàn)圖3。
圖3 推鋼爐懸臂輥道出鋼方式示意圖
出料懸臂輥道布置在出料端墻,輥面標(biāo)高比滑塊低約30~50 mm。
懸臂輥道輥徑為Φ350 mm,輥身長(zhǎng)度380 mm,輥頭材質(zhì)為ZGCr25Ni20W5Si2。
隨著推鋼機(jī)將爐外鋼坯推進(jìn)加熱爐,加熱完畢的鋼坯同時(shí)被推落到出料懸臂輥道上。出料懸臂輥道旋轉(zhuǎn),將熱鋼坯送至爐外輥道上。
爐內(nèi)出料輥道由一組交流變頻調(diào)速電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的懸臂輥組成。輥?zhàn)訛榛⌒妥远ㄎ惠伱?,可使出料的中心線與輥道中心線盡量重合,輥軸為空心水冷式,采用凈環(huán)水冷卻。在輥軸上安裝耐熱鋼輥套,并用螺母固定。輥軸通過(guò)鍵帶動(dòng)軸套傳動(dòng)鋼坯到達(dá)指定位置。
電機(jī)-減速機(jī)套裝在輥軸上,直接傳動(dòng)輥軸帶動(dòng)軸套,輥軸通過(guò)軸承,支撐在底座上。
在輥軸與爐殼之間設(shè)有隔熱擋板以減少熱損失,防止軸承過(guò)熱。
在出料爐門(mén)的對(duì)側(cè)上方設(shè)置一臺(tái)高溫工業(yè)攝像頭,用以觀察爐內(nèi)鋼坯運(yùn)行情況。
在出料端墻兩端設(shè)置有鋼坯到位檢測(cè),一旦懸臂輥道上有鋼坯存在,推鋼機(jī)將被禁止動(dòng)作,防止鋼坯撞擊輥道沿和爐墻。特殊情況需要人工干預(yù)。
出料端墻下部設(shè)置4~6個(gè)清渣爐門(mén),定期排渣以延長(zhǎng)停爐打渣周期。
采用懸臂輥道出鋼的方式,與傳統(tǒng)出鋼方式的加熱爐相比,取消了實(shí)爐底段、出鋼槽、過(guò)渡滑道、出料頂鋼機(jī)、一套爐門(mén)升降機(jī)構(gòu)等,增加了8臺(tái)懸臂輥道及相應(yīng)變頻控制,爐內(nèi)鋼坯到位檢測(cè)等。
與傳統(tǒng)出鋼方式的加熱爐相比,懸臂輥道方式出鋼有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)有利于提高鋼溫均勻性。由于取消了實(shí)爐底段,待出爐的坯料上下均與爐氣直接接觸,有利于溫度均勻。
(2)減少了停爐檢修次數(shù),增加了加熱爐生產(chǎn)時(shí)間。由于不必采用出鋼槽磚及過(guò)渡滑道,減少了因更換出鋼槽磚及過(guò)渡滑道導(dǎo)致的停爐檢修。
(3)減少了上部端墻爐門(mén)的散熱損失,節(jié)約1%的煤氣消耗量。
(4)便于人工清渣。出料端墻上部不必再考慮高溫環(huán)境下出渣,只需在軋線檢修時(shí)通過(guò)下部清渣爐門(mén)清渣即可。
(5)對(duì)于雙排布料的推鋼爐,有利于兩根坯料先后出鋼。
加熱完畢的鋼坯需要從縱水管滑塊上被推落到出料懸臂輥道上,這就要求整根鋼坯的運(yùn)行要保持與加熱爐中心線垂直,需對(duì)外部條件有一定要求:
(1)對(duì)于涼坯存在U型彎、S型彎的彎曲度超出50 mm不允許進(jìn)爐。
(2)由于個(gè)別彎曲坯料的存在,鋼坯兩端在爐內(nèi)易產(chǎn)生不同步現(xiàn)象。為消除這種現(xiàn)象,需要在爐外靠近推鋼機(jī)位置對(duì)坯料間距進(jìn)行微調(diào)。
該加熱爐于2012年投產(chǎn)后,一直使用良好,結(jié)合實(shí)際使用的效果,有以下建議及意見(jiàn):
(1)項(xiàng)目建設(shè)方為節(jié)約投資,出料端爐內(nèi)未設(shè)置鋼坯到位檢測(cè),僅通過(guò)出料爐內(nèi)工業(yè)電視觀察坯料的運(yùn)行來(lái)控制入爐推鋼機(jī),未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝出鋼,考慮到安全運(yùn)行,建議設(shè)置鋼坯到位檢測(cè),也有利于實(shí)現(xiàn)裝出鋼自動(dòng)運(yùn)行。
(2)由于懸臂輥道比水管滑塊低30~50 mm,輥道面經(jīng)常承受坯料掉落的沖擊力,懸臂輥道的質(zhì)量需要滿足設(shè)計(jì)要求,根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際反饋情況,懸臂輥道壽命一般在2年以上。
(3)為了減少坯料掉落在懸臂輥道上的沖擊力,可以在出料端設(shè)計(jì)小型托出鋼機(jī),將坯料從水管滑塊上托起,輕放到懸臂輥道上,可以有效延長(zhǎng)懸臂輥道壽命;此種方式需要增加一臺(tái)托出鋼機(jī)設(shè)備,同時(shí)也需要在出料端墻上增加托臂開(kāi)孔。
采用懸臂輥道出鋼方式,減少了停爐檢修次數(shù),降低了爐門(mén)散熱損失,改善了清渣的操作環(huán)境,同時(shí)經(jīng)過(guò)比較一次性投資比傳統(tǒng)出鋼方式的加熱爐略有減少,建議在有條件的軋鋼企業(yè)推廣。
Application of Cantilever Roller Discharging Mode in Pusher Type Reheating Furnace
LI Kunpeng,BAI Feng
(Shanghai Cadre Environment Energy Science and Technology Co.,Ltd,Shenyang 110179,China)
A new type of discharging mode applying in pusher type reheating furnace was introduced,which used the cantilever rollers on discharging side of furnace to transfer the heated billets out of furnace,which was different from the discharging mode by discharging machine of conventional design.Through four years practice,the successful application of the cantilever roller discharging mode on pusher type reheating furnace was verified.
pusher type reheating furnace;cantilever roller;discharging mode傳統(tǒng)的棒線材推鋼式加熱爐國(guó)內(nèi)外普遍采用端進(jìn)側(cè)出的裝出鋼方式,即:用入爐推鋼機(jī)將鋼坯推至出鋼槽上,采用頂鋼機(jī)將出鋼槽上的鋼坯推至爐外,
TG307
B
1001-6988(2016)04-0014-03
2016-04-19
李坤鵬(1985—),男,工程師,主要從事軋鋼加熱爐設(shè)計(jì)工作.