布料溜槽防掉落機構(gòu)在酒鋼煉鐵廠高爐布料器中的應(yīng)用實踐

楊寶平 胡海波

摘要：對酒鋼煉鐵廠高爐布料溜槽掉落的故障原因進(jìn)行了分析，對酒鋼煉鐵廠現(xiàn)有高爐布料溜槽的掛鉤結(jié)構(gòu)進(jìn)行一系列的優(yōu)化改進(jìn)。生產(chǎn)實踐證明，改進(jìn)的布料溜槽能夠滿足酒鋼煉鐵廠高爐的使用需求，達(dá)到不再掉落的目的，是一種可靠的能夠適應(yīng)異常爐況條件下使用的高爐布料溜槽。

關(guān)鍵詞：布料溜槽;高爐; 爐況;煉鐵

前言

高爐布料溜槽是爐頂氣密箱的重要組成部分，是裝料的關(guān)鍵設(shè)備，其功能是繞高爐中心線旋轉(zhuǎn)和傾動，將爐料布入爐膛內(nèi)，完成高爐不同的布料要求。酒鋼煉鐵廠高爐爐頂布料溜槽傾動采用三個油缸驅(qū)動，溜槽旋轉(zhuǎn)采用電機減速機驅(qū)動，溜槽裝卸采用卡掛方式，拆裝方便。隨著高爐進(jìn)入爐役后期和冶煉強度的提高，高爐伴隨有滑尺崩料的異常爐況，造成爐內(nèi)氣流突然沖擊布料溜槽，使布料溜槽脫離卡掛點，掉路爐內(nèi)，現(xiàn)有的溜槽卡掛機構(gòu)不能解決這一問題。

酒鋼宏興股份公司煉鐵廠高爐爐頂2014-2018年來共發(fā)生4次布料溜槽掉落的事故，特別是在2017年的8月18日和2018年1月23日6號高爐、3號高爐投產(chǎn)運行后，接連發(fā)生2起布料溜槽掉落的事故，給高爐生產(chǎn)帶來了巨大的影響，調(diào)研國內(nèi)其他鋼廠，均發(fā)生過布料溜槽掉落的事故。研究高爐爐頂布料溜槽能夠在爐況異常的工況條件下，滿足生產(chǎn)需求不至于掉落，成為煉鐵工作者迫切需要解決的重要課題。

一、布料溜槽現(xiàn)狀及使用中存在的問題

（一）? 布料溜槽現(xiàn)狀

布料溜槽正常生產(chǎn)狀態(tài)是在粗煤氣（含塵蒸汽、煤氣）環(huán)境下運行，爐頂溫度為150～250 ℃，爐頂壓力0.13-0.15Mpa。燒結(jié)礦、塊礦、焦炭平均日流量8000-8300噸，布料溜槽在高爐內(nèi)不斷螺旋式旋轉(zhuǎn)并改變傾角，爐料沿布料溜槽滑向爐內(nèi)。

目前酒鋼宏興煉鐵廠高爐爐頂布料溜槽懸掛采用的是卡掛結(jié)構(gòu)，布料溜槽背部凸出的弧板與氣密箱托架機構(gòu)配合，氣密箱托架托住溜槽背部、上部壓住溜槽的方式進(jìn)行布料溜槽的固定，溜槽總長2.22米，半徑0.35米。

（二）布料溜槽存在問題

（1）布料溜槽從氣密箱內(nèi)部托架上脫開，掉入爐內(nèi)。酒鋼宏興煉鐵廠6號高爐2017年8月10日中修投產(chǎn)后，2017年8月18日，溜槽掉落，造成高爐休風(fēng)10小時。

（2）針對6號高爐布料溜槽掉落事故，在溜槽背部及氣密箱托架背部焊接耳板，并用銷軸連接，于2017年3月在3號高爐中修投產(chǎn)時安裝運行，2018年1月23日，3號高爐滑尺崩料，溜槽掉落。檢查發(fā)現(xiàn)溜槽背部耳板開焊后與溜槽本體分離。5號高爐布料溜槽2017年9月2日上線，2018年1月9日檢查時發(fā)現(xiàn)背部耳板開裂，及時進(jìn)行了更換，避免了休風(fēng)故障

（三）布料溜槽掉落的原因

通過對酒鋼宏興煉鐵廠3號高爐、6號高爐溜槽掉落事故的分析，發(fā)現(xiàn)溜槽掉落的主要原因是：

1.布料溜槽未拆裝方便，采用卡掛式結(jié)構(gòu)，雖未拆裝提供了便利性，但在頂壓波動、滑尺崩料的異常爐況下，氣流短時間內(nèi)急劇上升，將無任何防護(hù)措施的布料溜槽頂出托架，是溜槽掉落的主要原因。

2.爐內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，布料溜槽采用單一焊接形式來防脫落，受粗煤氣、蒸汽、高溫等因素的影響，焊縫逐漸出現(xiàn)開焊，造成防脫落結(jié)構(gòu)失效，也是溜槽掉落的原因。

二、布料溜槽改進(jìn)措施

針對酒鋼宏興煉鐵廠高爐布料溜槽掉落原因分析，綜合考慮布料溜槽的整體剛度、耐高溫腐蝕輻射性能和布料溜槽重量，以及設(shè)備成本等因素，在現(xiàn)有的布料溜槽本體上和氣密箱托架的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，以止布料溜槽掉落發(fā)生搶修事故，使之適應(yīng)高爐冶煉和設(shè)備周期檢修的需求。具體措施如下：

（一）在氣密箱托架上安裝耳板1。制作耳板1，安裝在氣密箱托架中心位置，耳板底部鉆Φ23mm的孔4個，并在托架對應(yīng)位置鉆孔，裝配后使用M20*120mm高強螺栓把緊。

（二） 布料溜槽本體加裝耳板2。制作耳板2，安裝在布料溜槽背部，距離布料溜槽背部燕尾部分370mm，耳板底部鉆Φ24mm的長孔2個，便于橫向調(diào)節(jié)耳板位置，并在溜槽背部對應(yīng)位置鉆孔，裝配后使用M20*100mm高強螺栓把緊。

（三）增強連接部位的強度。耳板1和耳板2分別使用高強螺栓把緊后，將耳板1與耳板2使用可折疊銷軸（Φ40*309mm）連接，需拆卸時，使用長鉤將銷軸拽出。使用E50焊條將耳板1與托架背面貼合處進(jìn)行焊接加固，將耳板2與溜槽背面貼合處進(jìn)行焊接加固。耳板所用材質(zhì)為ZG35，溜槽本體材質(zhì)為ZG35CrMo，兩材質(zhì)焊接后焊縫穩(wěn)定，不易開焊。

三、改進(jìn)后布料溜槽應(yīng)用效果

在原有布料溜槽和托架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，新改進(jìn)的有防掉落機構(gòu)的布料溜槽在6號高爐布料溜槽2017年8月更換上線，2018年8月在線檢查，背部連接件焊縫無開焊、緊固件完好。2018 年1 月在3 號高爐投入使用后， 運行至2018年8 月9日，在線檢查，背部連接件焊縫無開焊、開裂，螺栓無松動現(xiàn)象，可繼續(xù)使用，無需拆除做更換處理，達(dá)到預(yù)期使用效果。目前該類型布料溜槽在本部高爐已推廣使用， 經(jīng)過連續(xù)的實踐檢驗，基本滿足高爐高溫冶煉的需求，做到杜絕掉落事故的發(fā)生。

四、結(jié)論

（一）改進(jìn)的布料溜槽能夠滿足煉鐵廠高爐高強度高溫冶煉要求，具有適應(yīng)頂壓波動、滑尺崩料異常爐況工作的能力，在異常爐況條件下，布料溜槽穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，有效杜絕掉落事故的發(fā)生，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，有利于實現(xiàn)高爐設(shè)備周期化管理和高爐的穩(wěn)定運行，避免因溜槽掉落搶修事故的發(fā)生，在酒鋼高爐和國內(nèi)外高爐大冶煉中極具推廣價值。

（二）布料溜槽的使用與高爐爐頂溫度、爐頂壓力、爐內(nèi)氣流有著直接相關(guān)性。由于異常爐況，中心氣流的急劇沖擊，對布料溜槽造成掉落危險的威脅仍然存在。因此，如何降低中心氣流對布料溜槽向上沖擊的強度，如何能讓布料溜槽本體自身釋放掉氣流的沖擊，也是我們面臨的新課題。

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