一種移動式無彎管垂直懸停喂線裝置

宋 瑤

（黑龍江省冶金研究所，黑龍江 哈爾濱 150040）

在現代煉鋼技術中，爐外精煉技術是一種凈化鋼水提高質量的有效工藝技術，合金芯線喂線技術則是現代煉鋼爐外精煉技術中先進的、重要手段之一。采用合金芯線喂線技術，對鋼水的微合金化處理、調節合金成份、提質降耗等具有非常重要的作用。而實施這一技術的前提是必須要有滿足工藝要求的理想喂線設備。

在傳統的喂線應用過程中，送線電機功率由于喂線設備自身阻力而消耗較大，經分析喂線阻力主要來自機后方合金芯線螺旋阻力、機器內合金芯線變形阻力、機前方喂線彎導管阻力。由于生產中經常發生喂線阻滯現象，造成輸線輪打滑或電機悶車現象，因此，改進喂線機結構和布局，減小喂線阻力就顯得十分必要，文章優化設計了一種新的移動式無彎管垂直懸停喂線裝置，可以克服上述不足，達到順暢喂線的目的。

1 技術方案

1.1 傳統的喂線方案（見圖1）

圖1

布置如下：鋼包在平臺下方，喂線機在平臺上，合金芯線卷在喂絲機后側。喂線時合金芯線由平臺右側的線卷內拉出，經過喂線機送線輪進入前端90°彎導管，最后進入鋼包完成喂線過程，從而實現處理鋼水的目的。

實踐證明：送線電機需要克服機后合金芯線螺旋阻力及機內合金芯線變形阻力，消耗的功率非常小，只占總功率的1/4以下，主要功率消耗來自機前彎導管，因為前導管近90°的彎曲給輸送芯線帶來巨大阻力，電機功率有很大一部分消耗在克服彎導管阻力上，致使電機功率不能有效發揮，造成喂線過程中經常發生喂線機堵轉、打滑，影響了喂線工藝的順利進行。

1.2 新技術方案

為克服上述彎導管阻力大而造成的喂線機喂線時堵轉或打滑這種現象，本方案設計了一種新的喂線機構，技術思路是：取消前端90°彎曲導管，將其改為直線形導管，喂線機采用移動式行走機構，下面裝有行走輪加帶齒弧形軌道。新的喂線結構原理見圖2。

圖2 喂線結構原理

此時為非喂線狀態，直線導管居于水平位置，喂線機坐于水平段齒形軌道上，可由行走驅動電機拖動在軌道上前后移動，當接收到喂線信號后即可經過弧形軌道進入垂直懸停喂線工位。

此時，喂線機懸停于鋼包側上方，直線導管近于垂直狀態對準鋼包中心，進入喂線狀態。

1.3 動作原理

動作過程如下：喂線機6接收喂線信號后，喂線機行走驅動電機3啟動，喂線機沿著弧形軌道4開至近垂直狀態，鎖緊定位輪2發出信號，喂線機驅動鎖緊裝置3（帶鎖緊）動作，驅動電機停止轉動鎖緊裝置抱死，此時喂線機處于垂直懸停位置，直線導管1直接對準鋼包7中心鋼液面，開始喂入合金芯線5。喂線結束后按指令退回原始水平工位圖2位置。喂線工位見圖3。

圖3 喂線工位狀態

喂線過程中由于喂線導管是直線形，近于垂直狀態無彎曲，喂線阻力大大降低，送線電機功率得到充分發揮，使喂線工藝更加順暢、高效。

1.4 主要功能參數

*喂線裝置由程序控制自動完成整機移動，夾緊芯線，自動喂線，到數停車，整機返回等幾個連續動作。

*測控系統采用西門子觸摸屏完成線長、線速等喂線參數設置。

*主控PLC可以與上位機進行多種網絡連接，與本機采用局域網及現場總線。

*主機采用變頻調速，喂線速度10～400米/分無級可調。

*夾緊方式：全系列亞德客氣動系統。

*喂線方式：雙流分控，可本地、遠程操作。

*喂線規格品種：喂線直徑8～13mm，各種芯線、鋁線。

*送線電機功率：6×3kW；驅動電機4.0kW（帶減速自鎖裝置）。

*喂線長度誤差：小于0.22mm。

2 結語

（1）這種新喂線裝置采用的是以帶齒弧形軌道為載體，喂線機底部共用4組8個輪分布于軌道兩側，使喂絲機不至于脫軌。中間為驅動齒輪，由減速驅動電機拖動，并帶有自鎖裝置，喂線機開到喂線工位后，驅動裝置自行鎖死，保證喂線開始順利進行。

（2）這種喂線裝置喂線故障率大大降低，完全可以避免喂線過程中經常出現的堵轉、打滑現象，從而提高了喂線效率減少了鋼水溫降和能耗。由于送線電機功率得到充分發揮，甚至可以考慮適當降低送線電機功率，從而達到降低成本，節省能源的目的。

（3）喂線裝置采用程序控制具有功能全，結構合理，技術先進，性能可靠的特點。程控喂線系統可以進行網絡通訊遠程控制，數據采集準確無誤，上傳下達，完全可以滿足與國外設備配套的使用要求。

（4）程序控制喂線系統可以實現自動喂線的幾個連續動作，無需人為干預，節省了人力，提高了自動化水平，符合現代煉鋼自動化、程序化、網絡化的要求。