液壓式渣罐傾翻裝置

李艷玲，王玉萍，周紹榮，劉仕豪

（武漢鋼鐵重工集團有限公司，湖北 武漢430083）

鑄渣機是一種用于銅冶煉廠的連續鑄渣設備，它把煉銅轉爐所生產的渣，經過渣爐鑄造、冷卻、粗碎送往選礦設備。而渣罐傾翻裝置是鑄渣機中的關鍵設備，安裝于鑄渣機的頭部，用于將渣罐內的渣液均勻地傾注在運動著的鑄渣機的鐵模內鑄成渣塊，是銅冶煉廠鑄渣工區的專用設備。目前該裝置的傾翻方式主要有卷揚式和液壓式兩種，而液壓式傾翻裝置因其優良的設備性能被越來越多地采用。本文針對液壓式渣罐傾翻裝置的工作原理、結構組成、主要部件的功能結構以及整機安裝調試、維護保養等方面的內容進行闡述。

1 工作原理及結構組成

液壓式渣罐傾翻裝置由液壓站提供動力，利用液壓缸將渣罐從0°水平位翻轉至90°傾翻位進行澆注，澆注完畢后，再復位到0°水平位［1］。其主要由活動翻轉臺、旋轉軸、固定支架、軸承座、支座、液壓缸和液壓站等組成（圖1）。在活動翻轉臺上設置有渣罐固定裝置，使渣罐在傾翻過程中能安全穩定地固定在活動翻轉臺上。

當吊車將滿載的渣罐吊至活動翻轉臺上方準備落罐時，渣罐固定裝置會將渣罐準確定位，平穩安放在活動翻轉臺上。然后啟動液壓站開始傾翻澆注：先啟動快速閥，液壓缸的活塞桿伸出，活動翻轉臺與渣罐一起由0°水平位開始繞旋轉軸旋轉。5～8s后，渣罐傾翻至約30°時，渣液開始流出，然后關閉快速閥，啟動慢速閥，以間隙控制的方式，使渣液以合適的流量，平穩地注入運行中的鑄渣機的鐵模中。整個澆注過程約30min，當渣罐傾翻至85°～90°時，渣液斷流。確認渣液倒空后，再啟動快速閥，使渣罐快速回落至0°水平位，當活動翻轉臺坐實在固定支架的支撐位上后，關閉快速閥，則這一罐的澆注工作完成（圖2）。

圖1 液壓式渣罐傾翻裝置的結構組成

圖2 液壓式渣罐傾翻裝置的工作原理

2 主要部件的功能結構

2.1 活動翻轉臺

活動翻轉臺主要用來放置渣罐，并帶動渣罐一起繞旋轉軸旋轉，進行傾翻澆注。

活動翻轉臺為L型對稱結構，由底板、渣罐固定裝置、支架組以及擋塊A、B組成（圖3）［2］。在支架組右端頂部開有貫通的圓孔，用來安裝旋轉軸，使活動翻轉臺以此點為支點繞固定支架轉動。

圖3 活動翻轉臺的結構組成

渣罐固定裝置分別設置于活動翻轉臺的底板、支架組和連接板上。在其底板的前后邊緣處設置了一對帶導向作用的卡槽，與底板焊接在一起，用來卡住渣罐底部的十字筋板。考慮到渣罐受熱膨脹，卡槽的寬度要略大于渣罐底部筋板的寬度。卡槽上部焊有夾角為40°的導向板，方便吊車將渣罐順利地吊入卡槽。另外，在支架組的兩個側壁上開有螺孔，用來安裝擋塊A；在底板右側的中間部位設有帶螺孔的支架，用來安裝擋塊B。當渣罐傾翻時，擋塊A支撐渣罐吊耳前方的水平筋板，擋塊B支撐渣罐底部的十字筋前部，通過對渣罐5個部位的限制定位來實現固定（圖4）。

圖4 渣罐固定裝置的工作原理

當活動翻轉臺轉至90°時，渣罐固定裝置中的卡槽和擋塊可以防止渣罐過翻。并且渣罐的重心在傾翻中心點的左上方（渣罐底部方向），即使沒有固定裝置的限制，渣罐也能自動復位，因此有雙重保護確保渣罐不會過翻。

2.2 固定支架

固定支架的作用是為活動翻轉臺提供一個傾翻轉動的支點，以及在活動翻轉臺水平落位時提供一個支撐位。

固定支架為框式對稱結構，由底板、支架組一和支架組二組成（圖5）。在支架組一的頂部設有三塊支撐板，與活動翻轉臺底部的支撐板一一對應，便于支撐活動翻轉臺。在底板上安裝有一組軸承座，用來安裝液壓缸的中間耳軸。在支架組二的頂部安裝有一組軸承座，用來將旋轉軸固定在固定支架上。

圖5 固定支架的結構組成

2.3 液壓缸及液壓站

液壓缸是將活動翻轉臺繞旋轉軸旋轉，使渣罐傾翻澆注的頂升機構，安裝在活動翻轉臺的兩側。液壓缸的中間耳軸通過軸承座安裝在固定支架上，活塞桿耳環通過支座與活動翻轉臺相連。活塞桿伸出時，活動翻轉臺由0°水平位開始繞旋轉軸旋轉，全部伸出時，活動翻轉臺可旋轉到90°，全部縮回時，活動翻轉臺恢復至水平位，并支撐在固定架的支撐位上。

液壓缸動力由液壓站提供。液壓站設有一個快速閥、一個慢速閥［3］：快速閥可使活塞桿快速伸縮（活動翻轉臺快速翻轉或返回）；慢速閥可使渣罐在澆注時以較慢的速度傾翻。為避免活塞桿的抖動爬行現象，慢速閥的調整應有一定限度，以不產生此類現象為度。為滿足澆注要求，允許慢速閥以點動方式控制。

3 安裝調試和維護保養

3.1 安裝

3.1.1 空罐的試裝 渣罐傾翻裝置在運往安裝現場前，空罐要與活動翻轉臺試裝，空罐應能輕松自如地放置在活動翻轉臺上。各部間隙應在合適范圍內，若超差，可考慮：1）在A、B擋板處加墊，或將耐磨板減薄；2）在活動翻轉臺底部加焊鋼板（渣灌十字筋落位處）以抬高渣灌；3）渣罐固定裝置中的卡槽在試裝前僅點焊在活動翻轉臺上，試裝時可按調試需要挑開移位。上述措施應能適應所有的在用渣灌，也即所有的渣灌使用前都應進行落位實驗。

3.1.2 渣罐傾翻裝置的現場安裝 試裝完成后，可按以下流程安裝渣罐傾翻裝置。1）首先清理設備上的油污泥土，檢查各部軸承及密封件有無被污染，并仔細檢查各部地腳螺栓的位置是否符合圖紙要求，如有不符合應立即整改或采取措施解決。2）固定支架、活動翻轉臺以及液壓缸是裝配在一起，成倒臥狀態運送到安裝現場的。在將它直立落位安裝前應做好方案，確定起吊方式、懸掛點等，以免發生設備變形損壞等事故。3）正式安裝時，將兩個液壓缸拆下，這樣就可很方便地將活動翻轉臺直立吊裝落位，而液壓缸可在配管時安裝到位。用框式水平儀放在旋轉軸上檢查水平，氣泡在視窗內即可，活動翻轉臺在鑄渣機中心線方向的水平可不做嚴格要求。當上述各項安裝工作結束后必須仔細檢查安裝質量，合格后方可進行空試。

3.2 空負載試車

首先做好空試前的各項檢查工作，包括檢查各處地腳螺栓和連接螺栓是否緊固牢靠，檢查各處潤滑點是否注油，以及確認現場各處無障礙、無雜物。

啟動液壓泵，對活動翻轉臺做無灌傾翻實驗，使活動翻轉臺在0°～90°范圍內往返2次以上，在此過程中快速、慢速、點動多次轉換，靈活可靠，各部運轉平穩，無異常聲響，方為合格。

然后進行空罐傾翻試驗，要保證活動翻轉臺在0°水平位并坐實在固定支架的支撐位上。任選一空渣罐，由吊車吊起放置在活動翻轉臺上，各部間隙符合要求。將活動翻轉臺在0°～90°范圍內往返2次以上，在此過程中，快速、慢速、點動多次轉換，靈活可靠，各部運轉平穩，無異常聲響。檢查罐嘴處的十字筋與旋轉軸處的間隙，應至少大于15mm，絕對不允許十字筋在翻轉過程壓迫旋轉軸。若壓迫旋轉軸，應加厚擋塊A處的墊板厚度。

試驗合格后，可焊牢油缸中間耳軸支座兩側的止動塊、油缸耳環支座上部的止動塊，旋轉軸承座兩側的止動塊，地腳螺栓處的方墊等。

3.3 熱負荷試車

3.3.1 熱負荷試車的條件 1）鑄渣機系統已安裝完畢且空負荷試車合格；2）活動翻轉臺各部已空負荷試車且經必要的整改完畢，由業主方和監理方簽字確認合格；3）熱負荷試車應由業主方崗位人員操作，在供方人員的監督指導下進行。

3.3.2 熱負荷試車的操作規程 1）檢查渣罐傾翻裝置內外現場無障礙無雜物，活動翻轉臺在水平位置并坐實在固定支架的支撐位上，絕不允許在支撐位上懸空；2）吊車將滿載的渣罐吊起，平穩地放置在活動翻轉臺上，各部間隙符合圖紙要求。渣罐縱向中心線與活動翻轉臺縱向中心線的偏離≤40mm；3）啟動鑄渣機鏈帶全速運轉，啟動液壓站；4）啟動快速閥，渣罐由0°開始傾翻，5～8s后，渣罐傾翻至約30°時，渣液開始流出，立即關閉快速閥，啟動慢速閥，以間隙控制的方式，使渣液以合適流量，平穩地注入運行中的鑄渣機。5）整個澆注過程約30min。當渣罐傾翻至85°～90°時，渣液斷流。確認渣液倒空后，啟動快速閥，使渣罐快速回落至0°水平位，當活動翻轉臺坐實在固定支架的支撐位上后，關閉快速閥。6）停機。

若無下一待澆注渣罐，則可關閉液壓泵，渣罐傾翻裝置整機停。但由于鑄渣機的渣斗倉的液壓活動門與活動翻轉臺共液壓站，若渣斗倉此時在卸料，就不能關閉液壓站。

3.4 維護和潤滑

為保證生產的順利進行，渣罐傾翻裝置應隨時保持完好狀態，方便隨時可投入使用。定期檢查地腳螺栓及其他緊固件是否松動，各止動塊是否有脫焊狀態，定期檢查各易損件的磨損情況。

對設備各部件的潤滑，如回轉軸兩端滑動軸承、液壓缸耳環關節軸承和液壓缸中間耳軸滑動軸承均每月人工注適量鋰基酯潤滑一次。

4 結束語

液壓式渣罐傾翻裝置為框式結構，結構設計合理穩定，具有較高的剛度，在重負載的傾翻過程中不會發生晃動現象。設于活動翻轉臺上的渣罐固定裝置能使渣罐在傾翻過程中平穩固定，不會有滑落和過翻之虞。兩側的液壓缸最大提升力為600kN，能安全穩定地傾翻滿載的渣罐。液壓系統中的快速閥和慢速閥能靈活精準控制傾翻速度，操作方便。整個裝置體積小，占用工作空間小，傾翻動作安全可靠，能有效提高生產效率，降低生產成本。

［1］ 李艷玲，王玉萍，劉仕豪，等.用于渣罐翻轉的裝置：中國，ZL201320123035.5［P］.2013－08－14.

［2］ 李英杰，郭 強.150t鋼水罐傾翻裝置優化方案設計及實施［J］.冶金設備，2011（01）：147－149.

［3］ 成大先.機械設計手冊（第五版）［M］.北京：化學工業出版社，2007.