布料溜槽防掉落機構在酒鋼煉鐵廠高爐布料器中的應用實踐

楊寶平 胡海波

摘要：對酒鋼煉鐵廠高爐布料溜槽掉落的故障原因進行了分析，對酒鋼煉鐵廠現有高爐布料溜槽的掛鉤結構進行一系列的優化改進。生產實踐證明，改進的布料溜槽能夠滿足酒鋼煉鐵廠高爐的使用需求，達到不再掉落的目的，是一種可靠的能夠適應異常爐況條件下使用的高爐布料溜槽。

關鍵詞：布料溜槽;高爐; 爐況;煉鐵

前言

高爐布料溜槽是爐頂氣密箱的重要組成部分，是裝料的關鍵設備，其功能是繞高爐中心線旋轉和傾動，將爐料布入爐膛內，完成高爐不同的布料要求。酒鋼煉鐵廠高爐爐頂布料溜槽傾動采用三個油缸驅動，溜槽旋轉采用電機減速機驅動，溜槽裝卸采用卡掛方式，拆裝方便。隨著高爐進入爐役后期和冶煉強度的提高，高爐伴隨有滑尺崩料的異常爐況，造成爐內氣流突然沖擊布料溜槽，使布料溜槽脫離卡掛點，掉路爐內，現有的溜槽卡掛機構不能解決這一問題。

酒鋼宏興股份公司煉鐵廠高爐爐頂2014-2018年來共發生4次布料溜槽掉落的事故，特別是在2017年的8月18日和2018年1月23日6號高爐、3號高爐投產運行后，接連發生2起布料溜槽掉落的事故，給高爐生產帶來了巨大的影響，調研國內其他鋼廠，均發生過布料溜槽掉落的事故。研究高爐爐頂布料溜槽能夠在爐況異常的工況條件下，滿足生產需求不至于掉落，成為煉鐵工作者迫切需要解決的重要課題。

一、布料溜槽現狀及使用中存在的問題

（一）? 布料溜槽現狀

布料溜槽正常生產狀態是在粗煤氣（含塵蒸汽、煤氣）環境下運行，爐頂溫度為150～250 ℃，爐頂壓力0.13-0.15Mpa。燒結礦、塊礦、焦炭平均日流量8000-8300噸，布料溜槽在高爐內不斷螺旋式旋轉并改變傾角，爐料沿布料溜槽滑向爐內。

目前酒鋼宏興煉鐵廠高爐爐頂布料溜槽懸掛采用的是卡掛結構，布料溜槽背部凸出的弧板與氣密箱托架機構配合，氣密箱托架托住溜槽背部、上部壓住溜槽的方式進行布料溜槽的固定，溜槽總長2.22米，半徑0.35米。

（二）布料溜槽存在問題

（1）布料溜槽從氣密箱內部托架上脫開，掉入爐內。酒鋼宏興煉鐵廠6號高爐2017年8月10日中修投產后，2017年8月18日，溜槽掉落，造成高爐休風10小時。

（2）針對6號高爐布料溜槽掉落事故，在溜槽背部及氣密箱托架背部焊接耳板，并用銷軸連接，于2017年3月在3號高爐中修投產時安裝運行，2018年1月23日，3號高爐滑尺崩料，溜槽掉落。檢查發現溜槽背部耳板開焊后與溜槽本體分離。5號高爐布料溜槽2017年9月2日上線，2018年1月9日檢查時發現背部耳板開裂，及時進行了更換，避免了休風故障

（三）布料溜槽掉落的原因

通過對酒鋼宏興煉鐵廠3號高爐、6號高爐溜槽掉落事故的分析，發現溜槽掉落的主要原因是：

1.布料溜槽未拆裝方便，采用卡掛式結構，雖未拆裝提供了便利性，但在頂壓波動、滑尺崩料的異常爐況下，氣流短時間內急劇上升，將無任何防護措施的布料溜槽頂出托架，是溜槽掉落的主要原因。

2.爐內環境復雜，布料溜槽采用單一焊接形式來防脫落，受粗煤氣、蒸汽、高溫等因素的影響，焊縫逐漸出現開焊，造成防脫落結構失效，也是溜槽掉落的原因。

二、布料溜槽改進措施

針對酒鋼宏興煉鐵廠高爐布料溜槽掉落原因分析，綜合考慮布料溜槽的整體剛度、耐高溫腐蝕輻射性能和布料溜槽重量，以及設備成本等因素，在現有的布料溜槽本體上和氣密箱托架的基礎上進行改進，以止布料溜槽掉落發生搶修事故，使之適應高爐冶煉和設備周期檢修的需求。具體措施如下：

（一）在氣密箱托架上安裝耳板1。制作耳板1，安裝在氣密箱托架中心位置，耳板底部鉆Φ23mm的孔4個，并在托架對應位置鉆孔，裝配后使用M20*120mm高強螺栓把緊。

（二） 布料溜槽本體加裝耳板2。制作耳板2，安裝在布料溜槽背部，距離布料溜槽背部燕尾部分370mm，耳板底部鉆Φ24mm的長孔2個，便于橫向調節耳板位置，并在溜槽背部對應位置鉆孔，裝配后使用M20*100mm高強螺栓把緊。

（三）增強連接部位的強度。耳板1和耳板2分別使用高強螺栓把緊后，將耳板1與耳板2使用可折疊銷軸（Φ40*309mm）連接，需拆卸時，使用長鉤將銷軸拽出。使用E50焊條將耳板1與托架背面貼合處進行焊接加固，將耳板2與溜槽背面貼合處進行焊接加固。耳板所用材質為ZG35，溜槽本體材質為ZG35CrMo，兩材質焊接后焊縫穩定，不易開焊。

三、改進后布料溜槽應用效果

在原有布料溜槽和托架結構的基礎上，新改進的有防掉落機構的布料溜槽在6號高爐布料溜槽2017年8月更換上線，2018年8月在線檢查，背部連接件焊縫無開焊、緊固件完好。2018 年1 月在3 號高爐投入使用后， 運行至2018年8 月9日，在線檢查，背部連接件焊縫無開焊、開裂，螺栓無松動現象，可繼續使用，無需拆除做更換處理，達到預期使用效果。目前該類型布料溜槽在本部高爐已推廣使用， 經過連續的實踐檢驗，基本滿足高爐高溫冶煉的需求，做到杜絕掉落事故的發生。

四、結論

（一）改進的布料溜槽能夠滿足煉鐵廠高爐高強度高溫冶煉要求，具有適應頂壓波動、滑尺崩料異常爐況工作的能力，在異常爐況條件下，布料溜槽穩定運轉，有效杜絕掉落事故的發生，取得良好的經濟效益，有利于實現高爐設備周期化管理和高爐的穩定運行，避免因溜槽掉落搶修事故的發生，在酒鋼高爐和國內外高爐大冶煉中極具推廣價值。

（二）布料溜槽的使用與高爐爐頂溫度、爐頂壓力、爐內氣流有著直接相關性。由于異常爐況，中心氣流的急劇沖擊，對布料溜槽造成掉落危險的威脅仍然存在。因此，如何降低中心氣流對布料溜槽向上沖擊的強度，如何能讓布料溜槽本體自身釋放掉氣流的沖擊，也是我們面臨的新課題。

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