莱钢QT79气力提升机改造与应用

杨义勇 宋韩君 杨增晖 郭云振

摘要：莱钢2#1880 m3高炉图拉法冲渣水系统自使用以来，多次由于气力提升机锥形体、密封碗磨损，造成故障导致渣处理提升困难，导致高炉放火渣现象，给高炉生产带来了极大的负面影响，为此进行了改造，取得了良好效果。

关键词：图拉法 气力提升机 锥形体

1.设备现状

图拉法系统是高炉渣铁处理的配套设施，水渣主要部分通过皮带输送机运输外排，另一部分则通过冲渣回水带到渣池沉淀，然后由气力提升机将提升排放运走，气力提升机是将渣和冲渣水进行分离，保证冲渣池渣处理和保障高炉出铁有充足水源的关键设备。

气力提升机的工作原理：经回水槽回到冲渣池的粒化冲渣冷却水，其中含有大量的水渣，在冲渣池内沉积，而气力提升机整套设备安装在冲渣池上部，锥形体置于池底，锥形体上部侧管连接压缩空气管道，输入锥形体的压缩空气（0.6MPa）在锥形体内形成旋转气流，将碎渣通过锥形体后，经提渣管道冲刷到提升机壳体顶部的密封碗内，被反击下落，然后在壳体内压力作用下，由外排渣管道排到渣池外，实现气力提升机提渣外排作用。

2.存在问题

型钢炼铁1880高炉渣处理系统中渣提升设备长时间连续运行作业，使用频繁高，且因渣在提升外排过程中，具有一定的腐蚀磨损性，对气力提升机各部件磨损效率大，现气力提升机无法满足现场生产需要，安装运行不到一月就会相继出现了不上渣、磨漏等问题，严重制约着高炉渣处理正常运行。

2.1.锥形体易磨漏磨透。锥形体上部密封盖板出现不同程度的磨漏现象，建议改造锥形体上部压盖材质，增厚钢板尺寸，采用内贴陶瓷板，陶瓷板尽量为一体，减少结合缝。如图1

2.2.气力提升机密封碗抗耐磨性差，密封碗底部内表面磨损严重，使用寿命降低。

2.3.外排渣管道口为135°弯头形式，高流速的水渣对弯头接触面冲刷磨损严重，更换周期短。

3.改造方案

3.1.针对锥形体内部材质差，抗耐磨性能不够，选择使用威海三盾生产的耐磨陶瓷锥形体，这种锥形体内部为紧密粘贴的条形陶瓷片构成，耐磨性能极好；另外为了增长锥形体的磨损使用周期，结合锥形体的材质把高强、耐磨、耐腐蚀衬板割成200mm*40mm，对锥形体的外壳再加上一层耐磨衬板，把衬板均匀堆焊，并对下部提渣管外加一层耐磨管道，以起到外部起保护层作用，这样锥形体在使用效果上就等于成了两个锥形体叠加，即增厚了尺寸，也增强了耐磨性。

改锥形体管线。根据现场生产需要，原锥形体气源反吹管线去除，不再增设，只需保留提渣管和锥形体内部的气源管线即可。另外将锥形体下部的管子改短尺寸，保留长度20mm长。如图1

改造前锥形体图 改造后锥形体图

3.2.针对密封碗易磨损使用寿命短问题，我们在安装使用前，首先对密封碗填充混凝土，并对密封碗底部外面焊补耐磨板，延长密封碗使用寿命。将密封碗内部增厚，填充钢材质或者使用混凝土填充，并表面贴耐磨瓷砖，要求厚度达到δ=25mm，侧壁厚度为δ=20mm。如图2

3.3.排渣口弯头磨损严重使用寿命短问题，我们将弯头进行结构形式改造，采用三通形式，这种结构形式头部完全密封，高流速排过来的水渣首先将三通管头部填满，然后再排过来的水渣冲击先前的积存的渣，在重力和气压力下，下落外排。以此类推，借用渣打渣，料打料的作用，降低了渣对管道弯头处的直接接触磨损，延长了管道弯头使用寿命。

4.改造效果及效益计算

通过2013年1#高炉定修时更换的一套提升机使用效果看，非常理想，目前还未出现大的问题。采用新材质陶瓷内衬耐磨的使用及结构形式的改造，实现了改造预期目标，气力提升机使用周期明显增长，提渣量明显增大。

4.1.改造效果

通过改造，提高了气力提升机部件耐磨性能，延长了气力提升机使用寿命，由1月延长到4个月，大大地降低了劳动强度，减少了吊车的使用频率，降低了成本。

4.2.效益计算

改造后气力提升机锥形体及耐磨管使用寿命大大延长，改造后，备件使用寿命由1个月延长到4个月，更换次数减少，备件费用也得到节约，锥形体单价为18678.2元，耐磨弯头价格1000元，需要3件，密封碗单价为3076.9元，则节约备件费用：

W1=（18678.2+1000*3+3076.9）*（12/1-12/4）*6

=133.67万元

参考文献：

[1]侯长来.机械设计基础〔M〕.北京：冶金工业出版社， 2010.

[2]成大先.机械设计手册〔M〕.北京：化学工业出版社， 2007.