高炉炼铁设备的使用实践与技术性研究

蔡福明

摘 要：唐钢北区三座高炉，炉顶各部衬板改成陶瓷衬板已经在炼铁厂北区各高炉推广使用，粒化渣、矿槽设备也都在陆续推广使用，非高温环境人孔改成胶条密封、高温环境人孔改成金属垫涂抹高温密封胶密封、轴封用自密封胶圈替代碳素纤维盘根在三座高炉各区域都广泛推广，三座高炉的溜槽检修人孔都采用新设计人孔，上下密封阀阀板定位防脱装置在北区三座高炉都已经成功应用较长时间，料流调节阀改造成功实施，差动减速机改型稳定实施，探尺调整装置及方法在各高炉应用并取得了积极效果，具有很高的推广价值。

关键词：高炉；改造；技术实践

中图分类号：TF57 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）06-0084-01

高炉炼铁设备主要由炉顶设备、炉前设备、送风设备、渣处理设备等组成，其运行情况直接制约炼铁产量，其中以炉顶设备和炉前设备为关键设备，近年来设备水平提高很快，整体生产呈良好态势。我们把高炉炉前、炉顶设备作为我们重点攻关的对象，旨在通过设备改造、设备新设计来改变长时间设备缺陷严重制约高炉生产的局面，提高工作效率，降低劳动强度，保证高炉稳定、安全生产。

1 总体思路

通过分析设备的运行情况，结合近几年其它大型高炉炉顶、炉前设备先进技术研究成果，经过技术人员查阅图纸资料，分析研究，对高炉炉顶、炉前设备进行优化改进，主要思路是：炉顶各部衬板采用长寿命的耐磨陶瓷衬板，差动减速机改型，去掉原有的稀油润滑系统，炉顶上下密封阀阀板设计新式定位防脱装置，料流阀、上下密封阀轴封密封形式改造，料流阀、旋风阀根据原有不足进行设计改造，各部人孔采用新式密封介质，部分人孔重新设计，并用软件模拟分析，探尺调试装置改造，调试方法创新优化。

2 技术方案与创新成果

2.1 炉顶各部衬板的改造

炉顶翻板受料斗、换向溜槽、料罐、八角溜槽内部安装有大量的衬板，材质主要是高铬铸铁，在实际使用中，高炉炉料频繁冲刷、撞击，导致高铬铸铁衬板耐磨性能不理想、不耐冲击，出现衬板磨漏、断裂的现象，部分关键位置采用6#耐磨合金衬板或者钎焊硬质合金头的衬板。根据经验，炉顶料罐易磨损部位的高铬铸铁衬板使用一年就能磨穿而需要修补，6#耐磨合金衬板寿命优于高铬铸铁衬板，但寿命也不足两年，后来在八角溜槽及下阀箱斜坡衬板处采用钎焊硬质合金头的衬板，使用寿命进一步延长，一般能达到3至4年免于修补，但是随着硬质合金的不断涨价，此类衬板成本越来越高，使用越来越不经济。为了延长衬板使用寿命，降低备件及检修成本，经过对陶瓷衬板技术的了解，到邯钢实地考察及做撞击试验，效果令人满意，相信耐磨陶瓷衬板能够满足炉顶上料设备使用要求并达到长寿命。

2.2 炉顶气密箱差动减速机改型

差动减速机是整个气密箱的驱动源，也叫溜槽驱动装置，至关重要。1BF自从1987年投产以来一直使用内部齿轮系润滑通过独立的稀油站供给润滑油的旧式差动减速机，2BF自1993年投产以来也是一直使用该类型减速机。老式差动减速机结构不紧凑，带有一套独立稀油润滑系统，故障点多，差动减速机内部差动轮系中有弧齿圆锥齿轮、直齿圆锥齿轮、斜齿轮等，结构较复杂，啮合间隙不易调整，αβ副减速机内部结构复杂，轴封处易漏油，安装调整不便，更换旧式差动减速机调试时间较长，需要18-20小时，安装时需要对电机、副减速机等进行找正，效率低，运行噪音大，旧脉冲编码器有两种类型的脉冲，调整不变，在调整上下限、停止位、脉冲数等方面效率低，电机内部不带制动器，需要另外安装独立的电磁制动器，而电磁制动器故障率很高。

2.3 炉顶各部人孔的改造

炉顶有各种人孔，溜槽检修人孔、点火人孔、三角人孔、料罐上密封阀处人孔等，这些人孔至关重要，人孔泄露导致煤气泄露，导致上料系统泄压，影响高炉正常生产，并且是严重的安全隐患。原有的溜槽检修人孔、点火人孔密封采用的是石棉绳涂抹铅油进行密封，泄露可能性大，因为安装时易发生石棉绳脱槽或者石棉绳接口错开，对检修人员技术要求较高，溜槽检修人孔由于尺寸过大，并且处于高温环境，人孔易变形，个别溜槽检修孔大盖直接焊在法兰上，人孔拆封耗费大量焊工和焊材，对焊工技术要求较高，检修时间太长，送风后易出现漏气点，点火人孔原来的形状是圆形且较小，生产方测布料溜槽角度时难以找到一个合适位置，导致测角时间长、测角误差大，这些对生产影响都较大。

3 实施效果

炉顶料罐易磨损部位的高铬铸铁衬板使用一年就会磨穿需要修补，使用6#耐磨合金衬板寿命优于高铬铸铁衬板，相同体积的陶瓷衬板的价格高于高铬铸铁，低于6#耐磨合金，而使用寿命高于硬质合金衬板，炉顶各部衬板改为陶瓷衬板后，寿命至少可延长至5至6年免于修补，备件成本大幅度降低，检修费用大幅度减少。

新式差动减速机把独立的稀油润滑系统去除，在设备上集成安装小型润滑泵，结构非常简单，润滑泵无需电源，内部轮系有所简化，结构较简单，易于调节各处间隙，副减速机结构简单，不易漏油，安装调整很方便，齿轮箱换油方便，只需打开下部放油阀门即可排净旧油，更换油只需用半桶320#合成重负荷工业齿轮油，差动减速机更换调试时间明显缩短，只需要12小时左右，运行噪音小，新型脈冲编码器只有一种SSI脉冲，调整效率高，电机本身带电磁制动器，故障率低，几乎没有漏油点，油污少，现场干净整洁。新式差动减速机备件备件成本与旧式差动减速机价格相当，但总体故障率明显减少，使用效果良好。