一種移動(dòng)式無彎管垂直懸停喂線裝置

宋 瑤

（黑龍江省冶金研究所，黑龍江 哈爾濱 150040）

在現(xiàn)代煉鋼技術(shù)中，爐外精煉技術(shù)是一種凈化鋼水提高質(zhì)量的有效工藝技術(shù)，合金芯線喂線技術(shù)則是現(xiàn)代煉鋼爐外精煉技術(shù)中先進(jìn)的、重要手段之一。采用合金芯線喂線技術(shù)，對(duì)鋼水的微合金化處理、調(diào)節(jié)合金成份、提質(zhì)降耗等具有非常重要的作用。而實(shí)施這一技術(shù)的前提是必須要有滿足工藝要求的理想喂線設(shè)備。

在傳統(tǒng)的喂線應(yīng)用過程中，送線電機(jī)功率由于喂線設(shè)備自身阻力而消耗較大，經(jīng)分析喂線阻力主要來自機(jī)后方合金芯線螺旋阻力、機(jī)器內(nèi)合金芯線變形阻力、機(jī)前方喂線彎導(dǎo)管阻力。由于生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生喂線阻滯現(xiàn)象，造成輸線輪打滑或電機(jī)悶車現(xiàn)象，因此，改進(jìn)喂線機(jī)結(jié)構(gòu)和布局，減小喂線阻力就顯得十分必要，文章優(yōu)化設(shè)計(jì)了一種新的移動(dòng)式無彎管垂直懸停喂線裝置，可以克服上述不足，達(dá)到順暢喂線的目的。

1 技術(shù)方案

1.1 傳統(tǒng)的喂線方案（見圖1）

圖1

布置如下：鋼包在平臺(tái)下方，喂線機(jī)在平臺(tái)上，合金芯線卷在喂絲機(jī)后側(cè)。喂線時(shí)合金芯線由平臺(tái)右側(cè)的線卷內(nèi)拉出，經(jīng)過喂線機(jī)送線輪進(jìn)入前端90°彎導(dǎo)管，最后進(jìn)入鋼包完成喂線過程，從而實(shí)現(xiàn)處理鋼水的目的。

實(shí)踐證明：送線電機(jī)需要克服機(jī)后合金芯線螺旋阻力及機(jī)內(nèi)合金芯線變形阻力，消耗的功率非常小，只占總功率的1/4以下，主要功率消耗來自機(jī)前彎導(dǎo)管，因?yàn)榍皩?dǎo)管近90°的彎曲給輸送芯線帶來巨大阻力，電機(jī)功率有很大一部分消耗在克服彎導(dǎo)管阻力上，致使電機(jī)功率不能有效發(fā)揮，造成喂線過程中經(jīng)常發(fā)生喂線機(jī)堵轉(zhuǎn)、打滑，影響了喂線工藝的順利進(jìn)行。

1.2 新技術(shù)方案

為克服上述彎導(dǎo)管阻力大而造成的喂線機(jī)喂線時(shí)堵轉(zhuǎn)或打滑這種現(xiàn)象，本方案設(shè)計(jì)了一種新的喂線機(jī)構(gòu)，技術(shù)思路是：取消前端90°彎曲導(dǎo)管，將其改為直線形導(dǎo)管，喂線機(jī)采用移動(dòng)式行走機(jī)構(gòu)，下面裝有行走輪加帶齒弧形軌道。新的喂線結(jié)構(gòu)原理見圖2。

圖2 喂線結(jié)構(gòu)原理

此時(shí)為非喂線狀態(tài)，直線導(dǎo)管居于水平位置，喂線機(jī)坐于水平段齒形軌道上，可由行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)拖動(dòng)在軌道上前后移動(dòng)，當(dāng)接收到喂線信號(hào)后即可經(jīng)過弧形軌道進(jìn)入垂直懸停喂線工位。

此時(shí)，喂線機(jī)懸停于鋼包側(cè)上方，直線導(dǎo)管近于垂直狀態(tài)對(duì)準(zhǔn)鋼包中心，進(jìn)入喂線狀態(tài)。

1.3 動(dòng)作原理

動(dòng)作過程如下：喂線機(jī)6接收喂線信號(hào)后，喂線機(jī)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)3啟動(dòng)，喂線機(jī)沿著弧形軌道4開至近垂直狀態(tài)，鎖緊定位輪2發(fā)出信號(hào)，喂線機(jī)驅(qū)動(dòng)鎖緊裝置3（帶鎖緊）動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊裝置抱死，此時(shí)喂線機(jī)處于垂直懸停位置，直線導(dǎo)管1直接對(duì)準(zhǔn)鋼包7中心鋼液面，開始喂入合金芯線5。喂線結(jié)束后按指令退回原始水平工位圖2位置。喂線工位見圖3。

圖3 喂線工位狀態(tài)

喂線過程中由于喂線導(dǎo)管是直線形，近于垂直狀態(tài)無彎曲，喂線阻力大大降低，送線電機(jī)功率得到充分發(fā)揮，使喂線工藝更加順暢、高效。

1.4 主要功能參數(shù)

*喂線裝置由程序控制自動(dòng)完成整機(jī)移動(dòng)，夾緊芯線，自動(dòng)喂線，到數(shù)停車，整機(jī)返回等幾個(gè)連續(xù)動(dòng)作。

*測(cè)控系統(tǒng)采用西門子觸摸屏完成線長(zhǎng)、線速等喂線參數(shù)設(shè)置。

*主控PLC可以與上位機(jī)進(jìn)行多種網(wǎng)絡(luò)連接，與本機(jī)采用局域網(wǎng)及現(xiàn)場(chǎng)總線。

*主機(jī)采用變頻調(diào)速，喂線速度10～400米/分無級(jí)可調(diào)。

*夾緊方式：全系列亞德客氣動(dòng)系統(tǒng)。

*喂線方式：雙流分控，可本地、遠(yuǎn)程操作。

*喂線規(guī)格品種：喂線直徑8～13mm，各種芯線、鋁線。

*送線電機(jī)功率：6×3kW；驅(qū)動(dòng)電機(jī)4.0kW（帶減速自鎖裝置）。

*喂線長(zhǎng)度誤差：小于0.22mm。

2 結(jié)語

（1）這種新喂線裝置采用的是以帶齒弧形軌道為載體，喂線機(jī)底部共用4組8個(gè)輪分布于軌道兩側(cè)，使喂絲機(jī)不至于脫軌。中間為驅(qū)動(dòng)齒輪，由減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)拖動(dòng)，并帶有自鎖裝置，喂線機(jī)開到喂線工位后，驅(qū)動(dòng)裝置自行鎖死，保證喂線開始順利進(jìn)行。

（2）這種喂線裝置喂線故障率大大降低，完全可以避免喂線過程中經(jīng)常出現(xiàn)的堵轉(zhuǎn)、打滑現(xiàn)象，從而提高了喂線效率減少了鋼水溫降和能耗。由于送線電機(jī)功率得到充分發(fā)揮，甚至可以考慮適當(dāng)降低送線電機(jī)功率，從而達(dá)到降低成本，節(jié)省能源的目的。

（3）喂線裝置采用程序控制具有功能全，結(jié)構(gòu)合理，技術(shù)先進(jìn)，性能可靠的特點(diǎn)。程控喂線系統(tǒng)可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊遠(yuǎn)程控制，數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確無誤，上傳下達(dá)，完全可以滿足與國外設(shè)備配套的使用要求。

（4）程序控制喂線系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)喂線的幾個(gè)連續(xù)動(dòng)作，無需人為干預(yù)，節(jié)省了人力，提高了自動(dòng)化水平，符合現(xiàn)代煉鋼自動(dòng)化、程序化、網(wǎng)絡(luò)化的要求。