布料溜槽防掉落机构在酒钢炼铁厂高炉布料器中的应用实践

杨宝平 胡海波

摘要：对酒钢炼铁厂高炉布料溜槽掉落的故障原因进行了分析，对酒钢炼铁厂现有高炉布料溜槽的挂钩结构进行一系列的优化改进。生产实践证明，改进的布料溜槽能够满足酒钢炼铁厂高炉的使用需求，达到不再掉落的目的，是一种可靠的能够适应异常炉况条件下使用的高炉布料溜槽。

关键词：布料溜槽;高炉; 炉况;炼铁

前言

高炉布料溜槽是炉顶气密箱的重要组成部分，是装料的关键设备，其功能是绕高炉中心线旋转和倾动，将炉料布入炉膛内，完成高炉不同的布料要求。酒钢炼铁厂高炉炉顶布料溜槽倾动采用三个油缸驱动，溜槽旋转采用电机减速机驱动，溜槽装卸采用卡挂方式，拆装方便。随着高炉进入炉役后期和冶炼强度的提高，高炉伴随有滑尺崩料的异常炉况，造成炉内气流突然冲击布料溜槽，使布料溜槽脱离卡挂点，掉路炉内，现有的溜槽卡挂机构不能解决这一问题。

酒钢宏兴股份公司炼铁厂高炉炉顶2014-2018年来共发生4次布料溜槽掉落的事故，特别是在2017年的8月18日和2018年1月23日6号高炉、3号高炉投产运行后，接连发生2起布料溜槽掉落的事故，给高炉生产带来了巨大的影响，调研国内其他钢厂，均发生过布料溜槽掉落的事故。研究高炉炉顶布料溜槽能够在炉况异常的工况条件下，满足生产需求不至于掉落，成为炼铁工作者迫切需要解决的重要课题。

一、布料溜槽现状及使用中存在的问题

（一）  布料溜槽现状

布料溜槽正常生产状态是在粗煤气（含尘蒸汽、煤气）环境下运行，炉顶温度为150～250 ℃，炉顶压力0.13-0.15Mpa。烧结矿、块矿、焦炭平均日流量8000-8300吨，布料溜槽在高炉内不断螺旋式旋转并改变倾角，炉料沿布料溜槽滑向炉内。

目前酒钢宏兴炼铁厂高炉炉顶布料溜槽悬挂采用的是卡挂结构，布料溜槽背部凸出的弧板与气密箱托架机构配合，气密箱托架托住溜槽背部、上部压住溜槽的方式进行布料溜槽的固定，溜槽总长2.22米，半径0.35米。

（二）布料溜槽存在问题

（1）布料溜槽从气密箱内部托架上脱开，掉入炉内。酒钢宏兴炼铁厂6号高炉2017年8月10日中修投产后，2017年8月18日，溜槽掉落，造成高炉休风10小时。

（2）针对6号高炉布料溜槽掉落事故，在溜槽背部及气密箱托架背部焊接耳板，并用销轴连接，于2017年3月在3号高炉中修投产时安装运行，2018年1月23日，3号高炉滑尺崩料，溜槽掉落。检查发现溜槽背部耳板开焊后与溜槽本体分离。5号高炉布料溜槽2017年9月2日上线，2018年1月9日检查时发现背部耳板开裂，及时进行了更换，避免了休风故障

（三）布料溜槽掉落的原因

通过对酒钢宏兴炼铁厂3号高炉、6号高炉溜槽掉落事故的分析，发现溜槽掉落的主要原因是：

1.布料溜槽未拆装方便，采用卡挂式结构，虽未拆装提供了便利性，但在顶压波动、滑尺崩料的异常炉况下，气流短时间内急剧上升，将无任何防护措施的布料溜槽顶出托架，是溜槽掉落的主要原因。

2.炉内环境复杂，布料溜槽采用单一焊接形式来防脱落，受粗煤气、蒸汽、高温等因素的影响，焊缝逐渐出现开焊，造成防脱落结构失效，也是溜槽掉落的原因。

二、布料溜槽改进措施

针对酒钢宏兴炼铁厂高炉布料溜槽掉落原因分析，综合考虑布料溜槽的整体刚度、耐高温腐蚀辐射性能和布料溜槽重量，以及设备成本等因素，在现有的布料溜槽本体上和气密箱托架的基础上进行改进，以止布料溜槽掉落发生抢修事故，使之适应高炉冶炼和设备周期检修的需求。具体措施如下：

（一）在气密箱托架上安装耳板1。制作耳板1，安装在气密箱托架中心位置，耳板底部钻Φ23mm的孔4个，并在托架对应位置钻孔，装配后使用M20*120mm高强螺栓把紧。

（二） 布料溜槽本体加装耳板2。制作耳板2，安装在布料溜槽背部，距离布料溜槽背部燕尾部分370mm，耳板底部钻Φ24mm的长孔2个，便于横向调节耳板位置，并在溜槽背部对应位置钻孔，装配后使用M20*100mm高强螺栓把紧。

（三）增强连接部位的强度。耳板1和耳板2分别使用高强螺栓把紧后，将耳板1与耳板2使用可折叠销轴（Φ40*309mm）连接，需拆卸时，使用长钩将销轴拽出。使用E50焊条将耳板1与托架背面贴合处进行焊接加固，将耳板2与溜槽背面贴合处进行焊接加固。耳板所用材质为ZG35，溜槽本体材质为ZG35CrMo，两材质焊接后焊缝稳定，不易开焊。

三、改进后布料溜槽应用效果

在原有布料溜槽和托架结构的基础上，新改进的有防掉落机构的布料溜槽在6号高炉布料溜槽2017年8月更换上线，2018年8月在线检查，背部连接件焊缝无开焊、紧固件完好。2018 年1 月在3 号高炉投入使用后， 运行至2018年8 月9日，在线检查，背部连接件焊缝无开焊、开裂，螺栓无松动现象，可继续使用，无需拆除做更換处理，达到预期使用效果。目前该类型布料溜槽在本部高炉已推广使用， 经过连续的实践检验，基本满足高炉高温冶炼的需求，做到杜绝掉落事故的发生。

四、结论

（一）改进的布料溜槽能够满足炼铁厂高炉高强度高温冶炼要求，具有适应顶压波动、滑尺崩料异常炉况工作的能力，在异常炉况条件下，布料溜槽稳定运转，有效杜绝掉落事故的发生，取得良好的经济效益，有利于实现高炉设备周期化管理和高炉的稳定运行，避免因溜槽掉落抢修事故的发生，在酒钢高炉和国内外高炉大冶炼中极具推广价值。

（二）布料溜槽的使用与高炉炉顶温度、炉顶压力、炉内气流有着直接相关性。由于异常炉况，中心气流的急剧冲击，对布料溜槽造成掉落危险的威胁仍然存在。因此，如何降低中心气流对布料溜槽向上冲击的强度，如何能让布料溜槽本体自身释放掉气流的冲击，也是我们面临的新课题。

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