莱钢3 200 m3高炉TMT开口机改造

袁霞

（莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼铁厂，山东莱芜　271105）

莱钢3 200 m3高炉TMT开口机改造

袁霞

（莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼铁厂，山东莱芜271105）

针对莱钢3 200 m3高炉TMT开口机应用中存在的凿岩机吊挂螺栓松动脱落、油管频繁烧坏等问题，对凿岩机的吊挂进行加固，自制围风管有效地保护了旋转钢角，开口机前挡板U型孔改为圆形，优化后的开口机保证了开铁口的准确性与及时性，每年可节约维修成本约150万元。

高炉；TMT开口机；凿岩机；挡板；蓄能器

莱钢3 200 m3高炉炉前设备TMT开口机，在日常生产中主要负责及时打开铁口，让铁水顺利流出，其是否正常运行直接影响到高炉冶炼出铁的稳定运行。经过1 a多的生产应用表明，开口机使用效果良好，确保了高炉开铁口的准确性与及时性。但开口机在使用过程中也暴露出一些问题，如凿岩机吊挂螺栓易松动、旋转钢角无冷却系统、前挡板及抓钎易烧坏等问题，将其一一处理并优化改进，取得了良好的使用效果。

1　开口机使用概况及存在问题

TMT开口机的操作方式有电控阀台操作、手动阀台操作、遥控器操作，可在操作台上对3种操作方式进行适当选择。TMT开口机系统可分为液压系统、机械系统和冷却雾化系统。液压系统较复杂，分为电动操作系统和手动操作系统，大量使用比例液压阀，可靠性以及使用性相当高；冷却雾化系统主要是对于开口机的凿岩机所说的，有1套专门的冷却雾化控制柜，共有水冷、气冷和油液雾化3种形式；机械系统共分为5个动作，即开口机大臂回转、凿岩机小车行走、转钎旋转、转钎冲击以及抓钎开闭。开口机电动操作时，旋转分为5个挡，冲击分为5个挡，冷却系统又分为4种，而且抓钎的打开与关闭也需要人工操作；手动操作时均需要先打开先导阀方能进行操作；遥控操作时与电动一样。

1.1凿岩机吊挂螺栓易松动脱落

凿岩机的主要任务是完成开口转杆的旋转与冲击，是开口机中最主要的设备。莱钢TMT开口机凿岩机固定在行走小车上仅靠4条M24×75高强螺栓固定，由于开口机开铁口时需要凿岩机给钻杆提供旋转与冲击两个动作，同时液压马达需要带动整个凿岩机进行前进或后退，几个动作一掺杂就容易使得凿岩机吊挂螺栓松动，导致凿岩机整体松动甚至脱落，直接影响到高炉的准确开口，开炉初期，几乎每天都要对其进行紧固。

1.2开口机油管易烤坏

由于开口机在铁沟旁边，且开口机旋转钢角正处在开口机立柱的最顶端。当打开铁口后，开口机上方的油管（硬管）钢角受到高温烘烤，其油管烤坏、油液变质、密封烤坏泄漏，造成开口机无法正常工作，不能按时开口。

1.3开口机前挡板极易烧坏

TMT开口机前挡板的作用是阻挡铁水或铁渣喷出，防止烧坏开口机前抓钎，而开口机抓钎的主要作用是抱紧转杆，使转杆准确对准铁口开口。一旦铁口开口时打偏，使得铁水流出跑偏，不仅影响泥炮堵口的准确性，更是影响整个铁钩的使用寿命，所以开口机前挡板是活动挡板，方便及时更换。由于每次开铁口时，铁水喷溅加上开口机有时不能及时退回，经常使前挡板烧坏，开炉初期，平均每天要更换1件，有时开1次铁口要更换2、3块，增加了设备成本和维修作业量。

1.4开口机动力源设计存在缺陷

莱钢3 200 m3高炉在炉前液压站蓄能器的设计上存在缺陷，每套铁口设备（泥炮、开口机、揭盖机）只使用了1台蓄能器，当液压站突然停电或1组泵启动不起来，蓄能器无法完成1次完整的开堵铁口工作，使得开口机在无油泵工作的前提下无法正常工作。

2　改造优化措施

2.1凿岩机加固改造

对凿岩机的吊挂进行加固改造，在原有的连接螺栓旁再增设4条紧固螺栓。在原来的4个连接螺栓旁分别焊接两块厚20 mm的钢板，再使用M24×100的螺栓紧固，固定凿岩机的连接螺栓由原来的4根改为8根；同时在凿岩机的上方两侧分别焊接2根M27×320的螺杆，加上1块厚为30 mm钢板，用螺母紧固钢板与螺杆，使其夹紧凿岩机，进一步加固了凿岩机的连接。此种改造，有效保证了开口机开铁口的准确性和泥炮堵口准确性，以及保护铁钩的效果，最大可能地避免了凿岩机因螺栓松动而损坏或掉进铁钩的危险。凿岩机连接结构见图1。

图1　改造后凿岩机连接结构

2.2开口机旋转钢角冷却改造

针对开口机旋转钢角受高温烘烤问题，通过现场勘查，制作出1个围风管及风冷装置，在围风管里通入压缩空气，并将围风管安装在开口机硬管及钢角顶部横梁上，利用压缩空气风冷使其冷却。增设后冷却效果良好，至今没有出现钢角泄漏问题，有效保护了旋转钢角及其密封。

2.3开口机前挡板改造

对前挡板进行重新设计。方案1，将前方的浇注料加厚；方案2，在U型孔后面的钢板上加厚，焊制一块钢板，保护易损坏部位；方案3，加厚浇注料并将U型孔改为圆形孔。经过多种方案试验比较，发现将U型孔改为圆形使用寿命最长。现在的开口机前挡板寿命由原来每天更换延长到了每周更换。改造后的前挡板结构如图2所示。

2.4开口机液压系统改造

针对炉前液压站各个设备位置的摆放和4个铁口两两一组的特殊性，对蓄能器进行串联处理，即1#与4#串联，2#与3#串联。通过现场的设备位置以及使用性能分析，在串联的中间增置球阀，当出现故障的时候就可以倒换到另一组蓄能器，达到互备互用的效果，保证了TMT开口机的正常运行。

3　结语

通过改进，开口机存在的一系列问题得到解决，设备使用寿命得到提高。开口机凿岩机吊挂改造后，避免了凿岩机因螺栓松动而损坏或掉进铁钩的危险；开口机旋转钢角的改进，使旋转钢角及其密封得到了有效保护；重新设计后的前挡板使用寿命提高了约10倍，降低了设备备件成本和维修作业量；通过对液压站蓄能器的串联，解决了动力源问题，保证了开口机的正常使用。优化后的TMT开口机更好地保证了开铁口的准确性与及时性，同时降低了设备维修成本和维修作业量，每年可节约维修成本约150万元。

TF576

B

1004-4620（2016）05-0074-02

2015-12-31

袁霞，女，1976年生，1998年毕业于山东电视大学机械工程专业；2006年毕业于中央广播电视大学计算机科学与技术专业。现为莱钢银山型钢炼铁厂工程师，从事设备管理工作。