莱钢1 080 m3高炉开口机故障分析与改进

王 宝，刘汉英，邱庆夏

(莱芜钢铁股份有限公司，a.特钢事业部；b.炼铁厂，山东 莱芜 271104)

莱钢1 080 m3高炉使用的KD型全液压开口机，是高炉炉前生产最为关键的设备之一，主要由旋转机构、送进机构、冲钻小车和液压系统等组成（如图1），其能否安全可靠地运行，直接影响着高炉的开口正点率和生产的稳定顺行。

图1 KD型全液压开口机结构示意图

1 存在问题

开口机长期在高温、高粉尘等恶劣环境下作业，设备故障率较高，严重影响高炉出铁正点率，有时直接导致高炉休风处理。主要存在以下问题：

（1）开口机在使用过程中，送进系统链条易出现崩断，或从链轮上掉落，卡在链轮与开口机横梁之间，造成冲钻小车无法移动，影响开口作业。

（2）液压系统密封件老化快，液压系统泄漏率增大，高压胶管烧损频繁，易造成液压控制系统失效，备件成本增加。

（3）开口机横梁道轨易磨损、变形，使用周期短，导致凿岩机小车运行不平稳。

（4）开口机送进系统传动链条与冲钻小车两端的连接部位，易损坏、脱落，且此种连接方式，影响更换冲钻小车检修效率。

（5）炉前液压泵站在作业时发生故障后，无法实现快速应急处理，多次影响了正常生产。

2 原因分析

（1）因开口机长期在高温烘烤、粉尘等恶劣环境中作业，导致链轮润滑不良，造成链轮在带动链条过程中，转动不灵活，致使链条突然卡阻、绷紧、跳动现象。再者，链轮无挡边，链条跳动易导致链条掉落于链轮与横梁之间，使之卡住、崩断。

（2）随着主铁沟由捣打式改造为储铁式后，铁沟内存储大量铁水，高温铁水长期对液压管线和凿岩机烘烤。并且在出铁过程中，渣铁喷溅对高压胶管烧损严重，密封件老化快，导致泄漏率增加。

（3）开口机横梁是两根普通工字钢对焊而成，道轨未进行耐磨处理，且长期受高温烘烤，冲钻小车道轨在使用过程中，磨损、变形严重。

（4）开口机送进系统链条，是截开分别与冲钻小车底板前后端链条的连接块连接，连接处因长期受力冲击易损坏，且更换凿岩机时，必须对两端链条进行拆、装，检修时间较长，影响开口正点率。

（5）因开口机两台泵组需同时投入使用，无备用系统，当任何一台泵组发生故障时，都会对生产造成影响。

3 改造方案

（1）对开口机送机系统中的链轮结构进行改造，在链轮铜套中增加一个储油槽。安装时，在槽内储存一定量的润滑油，改善链轮的润滑效果；并在链轮两侧加工挡边，有效防止链轮跳动时掉落至链轮与横梁之间。

图2 开口机链轮改造前、后对比图

（2）在凿岩机上安装一托架托住高压胶管，防止高压胶管坠入铁沟被铁水烧损，并在凿岩机与开口机横梁上安装挡板，阻挡渣铁喷溅对高压胶管和凿岩机的损伤，再对高压胶管等设备包覆一层耐高温材料，通过多重防护，减少设备受高温辐射和渣铁喷溅的危害。

图3 高压胶管使用耐高温防护材料

（3）在冲钻小车道轨上铺一层耐磨板，进行焊接加固处理，增加道轨的耐磨性，减少因磨损造成开口机横梁的变形。

（4）对冲钻小车结构进行改造，在冲钻小车上加工制作一齿条，使链条与冲钻小车上的齿条相扣，利用齿条与链条连接进行传动，取消将链条连接在凿岩机小车前后两端的方式。一方面解决了链条与凿岩机小车连接部位易断裂、脱落的故障；另一方面，当更换凿岩机时，无需对链条进行拆除和重新安装，可直接对凿岩机小车实施更换，提高了冲钻小车的更换效率。

图4 开口机凿岩机小车底板改造图

（5）在原液压泵站内，增设两套开口机泵组，与原开口机的一套泵组进行并用，使开口机与泥炮泵组相互独立使用。三套开口机泵组并用后，实现两用一备，两套泥炮泵组实现一用一备。在作业过程中，若开口机泵组出现故障，可通过快速切换备用系统，消除对高炉正常生产的影响。

图5 原炉前液压泵站系统原理图

图6 改造后炉前液压泵站系统原理图

4 结束语

通过改造，开口机送进系统链传动部分运行可靠，开口机链条跳动、卡阻、断裂现象基本消除；开口机液压元件密封性能得到提升，高压胶管、凿岩机、送进马达等设备的使用寿命延长；冲钻小车道轨耐磨性增加，冲钻小车运行平稳；开口机链条与冲钻小车连接可靠，提升了冲钻小车应急检修效率，提高了开口正点率；液压系统有备无患，故障率大幅降低。

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[4]王 平.炼铁设备[M].北京：冶金工业出版社，2006.