三位三通分料器开发与使用

石增辉， 秦泽叶， 李保明， 张德鑫

（山西太钢不锈钢股份有限公司， 山西 太原 030003）

试（实）验研究

三位三通分料器开发与使用

石增辉， 秦泽叶， 李保明， 张德鑫

（山西太钢不锈钢股份有限公司， 山西 太原 030003）

主要通过独立开发出的三位三通分料器实现两条生产线的分开独立供料，大大提高了生产线的生产效率和降低了堵料的发生。

超细粉 矿渣 堵料

山西太钢不锈钢股份有限公司（以下简称太钢）加工厂超细粉[1]生产线设计采用一套原料供应系统，该系统为两条生产线供料，共用的原料仓受矿渣自身特性的影响经常发生堵料情况，造成两条生产线同时停机，无法独立运行生产。如果仅单线运行则停产一侧堵料会更加严重，这成为加工厂超细粉生产线的一个主要瓶颈。

太钢高炉矿渣[2]研磨深加工超细粉，生产线从投产开始一直就沿用共用料仓上料法，即一二期集中供料，生产时料仓储量基本维持在350 t，使料仓处于高负载状态。超细粉设计产能为270万t。经过多年的运行，实际每年产量约为设计产能的50%，意味着有一条生产线长时间处于停机或两条线不饱和生产状态。由于矿渣高含水，随经过预脱水处理和分层上料能有效缓解仓内物料板结速度，但料仓内受矿渣自重作用仍然存在板结成块现象，造成堵料。按照两期统一供料的原则造成产线经常堵料停机清理，如不停机清理则需利用外来车辆定时排料。排料作业现场场地狭小，极易造成周边设备被撞击造成的水、气、热风等管路破损，造成被迫停机。此种做法既增加了维护成本，又频繁的启停设备造成产品质量波动大和能耗高等问题，如能实现两期的分开供料则可有效解决上述问题。

1 现状统计和目标设定

1）2016年1—12月料仓外排料统计（见表1）。累积全年外排物料36 314 t，每吨运费2.2元，总用费7.9万元，

表1 2016年1—12月料仓外排料统计 t

2）2016年1—12月料仓清理统计（见表2）。

表2 2016年1—12月年料仓清理统计 t

3）全年累积板结料清理865 t，累积清理时间20 d，损失产量7.2万t（考虑到不饱和生产状态，折算成12 d）。去年六月开始实行三位三通分开供料工艺配合作业区总结首创的分层上料操作法，料仓板结料基本控制在20 t左右，清理时间有3 d缩短到1 d。

2 新工艺开发与实施

2.1 新发明第一步

开发全新设计的三位三通分料器，该分料器属于首创，作业区计划申报发明专利，分料器有三个工位，利用液压缸驱动阀板在三个工位间切换，模型为：物料只能从A到B，或者从A到C，不能同时实现从A到B和C。超细粉作业区由于两条生产线共用一个料仓，按照现有三通分料器的模式无法实现分开供料。经过现场长时间观察，全新开发的三位三通分料器，既可以实现单独从A到B或A到C，也可以实现同时从A到B和C，解决在物料通断及分料方面的问题。

本发明采用Y型设计，上部是采用20 mm厚Q235钢板焊接四边，内部镶嵌双相耐磨复合板，下部则为两个分料溜槽，同样内部镶嵌双相耐磨钢板，耐磨钢板基层10 mm，耐磨层10 mm，在两个溜槽中间设置旋转分隔板。分隔板采用液压马达驱动，在上部壳体设置3个限位器，用来调节分隔板位置，限位器具体位置可根据现场情况确定，具体见图1、图2、图3。

图1 原有结构图

图2 三位三通分料器结构图

图3 分料器视图

2.2 新发明第二步

料仓的改造，在料仓上部设钢结构，采用HN200型型钢焊接一个“井”字架，机架旁设平台栏杆，确保人员施工和日后设备维护的安全，井架大小符合根据分料器安装要求。井字架大梁要求焊接，次梁要高强螺栓连接，使其具备一定的缓冲减震作用。

2.3 新发明第三步

新分料器到位后安装在井字架上，焊接，然后将C4皮带机头轮设置一个布料器。布料器采用耐磨复合板，将C4皮带的物料均匀分布在限定区域内，为下部的一二期分开供料提供条件。布料器设置好以后，根据一二期分料量的多少确定中间位限位器的位置，待中间限位器位置确定后，可以完成后部的调试，见图3具体结构对比。

2.4 新发明第四步使用

该设备常态下有三个工作位置，三个工作位置分别是中间位、一线位、二线位。两条生产线正常工作时则分料器处于中间位，如一线工作时则分料器处于一线位，反之处于二线位，实现两条生产线分开供料。另外在分料器传动轴端安装有位置反馈器，操作工通过输入数字可以灵活条件中间工位偏向的比例，如中间工位偏一线工位5°，则分料器中间分料板偏向一线工位，意味着二线得分的物料就多，反之亦然，这样可以使两条生产的供料量满足生产需求，具体见图3所示。

为了保证皮带机的物料均匀，在皮带机头轮顶部安装一个耐磨刮料板。该刮料板可以将皮带物料均匀分布，与三位三通耐磨分料器配合使用使两条生产线分的物料更加精确。

由于矿渣属于磨损性较大的物料，所以图3中的分隔板为耐磨复合板，板型结构为10+10复合板。

3 采用新发明工艺对产品质量的影响

1）采用新型设计的三位三通分料器给料仓上料，可以实现两条线原料的自动控制，避免单线生产造成的料仓内单侧物料的挤压板结，形成堵料造成停机。根据多年来立磨产生的运行经验总结，每次启停设备都需要4 h，每次立磨开机前烘磨均需浪费万元以上的高炉煤气。每次立磨停机、开启时产品质量均会由于生产线负压波动大造成不合格品出现，一般每次影响时间为2 h。

2）每次重新开机时都会因磨辊和磨盘的受热不均造成立磨震动大，难以进入研磨状态，使回料铁粉品位大大降低，远低于目标95%的铁品位。

4 结论

1）全新设计的产品结构带来的工艺变革，实现了两条立磨生产线的分开供料，既节约设备维护成本，又提高立磨运行效率，稳定产品质量。

2）新型设计的三位三通分料器的使用降低了料仓对整个喂料框架的载荷，提高喂料框架的稳定性，确保中控人员的安全。

3）采用新型设计分开供料操作法可以提高立磨的连续运转效率，提高回料铁品位，降低扬尘。

4）新操作法减少现场排料人员数量，由原来的三人降低到一人。

[1] 张树青.我国矿渣粉生产和应用情况[J].混凝土，2004（4）：6-8.

[2] 王茂华.高炉矿渣处理方法[J].鞍钢技术，2006（2）：1-5.

（编辑：苗运平）

Development and Use of Three-position Distributor

SHI Zenghui,QIN Zeye,LI Baoming，ZHANG Dexin
（Shanxi Taigang Stainless Steel Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi 030003）

The separate feeding of two production lines through independently developed three-position distributor greatly improves the production efficiency and reduces the occurrence of blocking.

ultra-fine powder,slag,blocking

TH237+.6

A

1672-1152（2017）03-0022-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.03.09

2017-02-21

石增辉（1964—），男，现就职于山西太钢不锈钢股份有限公司，专业为冶金机械工程，工程师。