试析摆动流嘴在高炉炼铁中的应用

■ 顾怀松 贵州安科劳动保护技术有限责任公司

在高炉炼铁生产中，由于出铁量大，传统的单相铁路排铁水罐方法局限性较大，铁沟长、罐位多、铁厂面积大，不仅会影响到生产效率，同时还会加剧基础设施投资建设成本，影响到炼钢厂的经营效益。而摆动流嘴的应用，可以有效改善这一问题，在铁水沟下放安装，经由铁水沟流出的铁水，可以根据生产需要流转到任何方向，最终流入到铁水罐车中。加强对其研究，可以为后续相关工作提供支持，推动炼钢产业的健康持续发展。

一、摆动流嘴作用和优势

高炉炼铁中涉及到的设备较为众多，如何保证生产活动安全、高效进行，将直接影响到炼钢厂的生产效率和质量，对于整个行业发展同样带来了极大的影响。作为高炉炉前设备中不可或缺的组成部分，摆动流嘴适用于大、中型高炉出铁厂，一般是在铁厂下面位置安装，将经由铁水沟流出的铁水注入到铁厂平台下的铁水罐中。在具体使用中，如果发现摆动流嘴存在异常问题，可能导致铁水无法准确进入到下方铁水罐中，发生烧坏铁水管或是跑水问题，埋下一系列安全隐患，不利于摆动流嘴原有作用发挥，制约炼钢生产活动的顺利展开。

就摆动流嘴优势来看，主要表现在以下几点：（1）生产现场温度和粉末得到有效改善，人工劳动强度随之降低，改善作业环境；（2）铁沟长度有所减少，可以实现对生产现场的优化布设，降低基础设施建设投资力度；（3）铁沟消耗量大大减少，炉前铁水运输能力随之提升，促使高炉车间和铁路布置优化。摆动流嘴在实际应用中，主要是将电动机传动装置作为驱动装置，在高温环境中可以可靠运行。通过链条传动，即便发生故障问题，也可以规避对高炉出铁的不良影响，确保生产活动的安全有序进行。

二、摆动流嘴的构成

摆动流嘴是一种炼铁厂炉前装置，主要包括手动和气动两种传动方式。其中手动方式主要是借助链条连接在差动联轴器上，如果气动系统出现故障，可以采用手动传动方式予以实践，确保生产活动顺利展开。就摆动流嘴的内部构成来看，其中包括减速机、差动联轴器、气马达和手动部分构成，手动部分主要是指链条动、传送装置、横练装置和指示盘等。流嘴长度为3800mm，摆动角度大概在8°～16°左右，运行时间为13s～16s，嘴沟底高度8m左右。

衡量装置是流嘴本体构成，流嘴本体两段流嘴口小，中部呈现为船型的钢结构。短轴和曲轴组成耳轴，短轴和曲轴之间紧密联系在一起，在耳轴两端滑动轴承上支撑。在耳轴和流嘴本体之间安装卡块，确保流嘴本体与耳轴紧紧契合。这就需要相关工作人员在摆动流嘴本体检修中，严格遵循程序进行，将卡块拉出去后再吊出流嘴本体。流嘴本体安装中，吊入流嘴本体后放入卡块，促使耳轴与流嘴本体之间结合成一体。

三、高炉炼铁中摆动流嘴的现状

在高炉炼铁中，摆动流嘴作为炉前装置中不可或缺的组成部分，使用情况好坏将直接影响到高炉出铁情况。其中包括摆线针轮减速机、气马达、差动联轴器、连杆、涡轮涡杆减速机和溜槽组几个部分构成。如果气动系统发生故障问题，可以手动方式备用。对于现有的PLC控制程序进一步优化，用主令反馈到位点复位，确保PLC在请求命令后第一次接受，即将请求命令取消，避免摆动流嘴出现频繁摆动问题，确保生产活动有序开展。

摆动流嘴在实际应用中，有助于缩短生产周期，提升生产质量和效率。尽管摆动流嘴是以启动为主，但是如果气动系统运行不稳定，可能出现故障问题，这时候就需要说动操作，转动400多次摆动流嘴满足生产需要。但是此种方式局限性较大，人员劳动强度大，流嘴转速慢，无法实现出铁倒罐，甚至由于跑铁水带来严重的安全事故，烧坏铁轨，为高炉安全稳定运行埋下一系列风险隐患。所以，为了改善这一问题，迫切的需要对现有的摆动流嘴改造和完善，摒弃以往的手动控制方式，借助数字化技术实现电动控制，这样即便气动系统出现故障，仍然可以通过电动支持摆动流嘴的运转，确保摆动流嘴的运行安全。

四、摆动流嘴的改进优化方法

尽管摆动流嘴在炉前使用中优势明显，可以有效提升生产效率，带来更大的经济效益，但是其中仍然有一定的问题存在，有待进一步改进和完善。摆动流嘴主要是以气动方式为主，手动为辅，即便气动系统可以稳定运行，但是在使用中仍然可能出现气压不稳或是停气事故出现，影响到气动系统的安全稳定运行。所以，对于摆动流嘴的优化改进，主要是采用电动方式。

活塞式的气动机转速大概在800r/min，摆线减速机传动比I=11，差动差动联轴器气动传动比I=1.103；手动操作中，I=10.7，气动一级减速后，转速逐渐变成72.72r/min，二级减速后转速为65.93r/min，最终可以确定得出手动转速是705.45r/min。通过计算分析可以得出最终的结果，转速对应的的电动机功率是3kW。所以对摆动流嘴改造中，电动机的功率应该为3kW，转速保持在710r/min。电动机转速和实际之间转速差异显著，确保电动机和链条之间传动。

通过对摆动流嘴的改进和完善，在实践应用中成效较为可观，可以有效改善气压不稳的问题，一旦出现问题可以及时有效解决，尽可能避免设备故障问题出现。此种改造方式成本低，操作简单，不仅可以降低人工劳动强度，还可以提升生产效率，避免铁水外溢烧毁铁路事故出现，确保各项工作有序开展。摆动流嘴在实践应用中，每月至少出现两次减风问题，每一次减风都可能对350t产量带来严重影响，每年减产大概4200t。并且还需要人工检修，加剧检修成本，耗费大量的成本。从中不难看出，通过对摆动流嘴的改造和完善，有助于降低生产成本的同时，提升铁产量，带来更大的经济效益，推动行业可持续发展。

五、结语

综上所述，在高炉炼铁生产中，通过摆动流嘴的应用，可以有效改善传统生产工艺的缺陷和不足，在铁水沟下方安装，通过对工艺的优化和完善，经由铁水沟流出的铁水，可以根据生产需要流转到任何方向，最终流入到铁水罐车中，避免出现跑铁水烧毁铁轨。

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