高爐移蓋機運行穩定性改造

韓寶劍，馬 召，邢迎春，趙春陽，賈 風

（首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司，河北唐山 063000）

1 高爐移蓋機概況

隨著煉鐵高爐的大型化，技術裝備現代化、智能化，高爐煉鐵工藝冶煉強度不斷提高，“高效、優質、低耗、長壽、環保”的理念不斷深入，對爐前的裝備提出了更高的要求。爐前液壓移蓋機就是隨著高爐煉鐵發展需要而發展的環保設備，對改善高爐環境起到至關重要作用，同時也對高爐爐前的開口機、泥炮設備起到很好的隔熱作用，延長軸承及整個設備的使用壽命。配合除塵設備的應用對爐前粉塵及有害氣體的排放、控制起到良好的作用。

某鋼鐵公司的爐前移蓋機設備采用吊軌梁懸掛式，懸掛導軌焊接在風口平臺主體框架上，主體設備懸掛在導軌上，行走油缸驅動懸掛在導軌上的懸掛輪做行走運動，提升油缸通過杠桿原理抬升溝蓋。

2 移蓋機液壓系統

2.1 行走控制

移蓋機行走系統主要由液壓缸驅動做往復運動，目前對移蓋機行走液壓系統的改造主要是提升液壓管路的穩定性。

改造之前移蓋機液壓管路采用普通液壓膠管，現場使用過程中采用石棉布進行包裹對膠管進行防護，但使用效果較差，更換一根膠管大約需要3.5 d。后期對膠管進行改進，在膠管上套裝耐高溫防護套，在現場依然采用石棉布包裹防護的措施，使液壓膠管的平均使用時間延長至7 d。

2.2 提升控制

移蓋機提升系統的控制因設備設計原理因素，液壓缸存在兩種不同的受力方式：液壓缸伸長時，推動連桿動作，完成勾住溝蓋以及提升動作；液壓缸桿收縮時，通過連桿帶動提升臂進行下降動作，由于溝蓋本身重力的作用，油缸運動時可以省力，最大限度發揮油缸的特性。同時提升油缸的下落進油口裝備有平衡閥，減少落地時的液壓沖擊。

在提升控制移蓋機、提高運行穩定性時，除了對液壓管路進行改造，還需要提高平衡閥的運行穩定性。

平衡閥安裝位置環境惡劣，且平衡閥的油液使用的污染度等級按NAS 1638 最高為9 級。現場安裝更換平衡閥時容易造成粉塵或其他顆粒物進入，因此在每次更換平衡閥前首先要清理液壓管路接頭、平衡閥本體、液壓缸，并遮蓋周邊設備，保證現場安裝環境整潔液壓系統內部無異物及粉塵進入，進而保證液壓系統各個部件的運行穩定性。

3 移蓋機工作機構

3.1 行走機構

移蓋機行走機構主要由液壓缸驅動4 個安裝在風口平臺主體框架的軌道上的懸掛輪在導軌上進行往復運動，現場處于出鐵口正上方。高溫環境使得：①軌道長期烘烤可能存在輕微變形情況；②渣鐵粉塵可能會掉落在軌道上方，使得懸掛輪行走過程中卡阻、運行不暢。

在日常維護過程中，應檢查緊固軌道襯板連接螺栓，防止襯板的脫落及變形，同時在溝蓋機懸掛輪支架上定制安裝清掃刮板，它在設備運行時可以清除軌道上的渣鐵粉塵等異物，防止行走車輪卡阻。

3.2 提升機構

因設備設計原因，在提升臂運轉過程中存在一個死點位置，在該位置移蓋機在吊裝溝蓋時油缸幾乎不受拉力的情況下可以把溝蓋停留在空中，但在實際使用時設備運行到該位置時會造成卡死、無法進行下放溝蓋操作。因此，在溝蓋提升臂到達死點位置前設置機械限位，使提升臂不會越過死點，避免卡死現象而無法下放溝蓋設備。

3.3 冷卻系統

移蓋機本體安裝位置以及現場生產環境原因，溝蓋機的降溫冷卻設施必須運行穩定可靠（圖1）。現場環境因高溫鐵水烘烤熱輻射等原因，溫度能達到400 ℃，設備溫度最低處于100 ℃以上（圖2），因而先期設備的運行必須依靠爐前工人對設備進行手動打水降溫。

圖1 安裝設備本體

圖2 安裝水霧降溫設備前

手動打水降溫方式效果差，有一定時效性，無法持續：①手動打水降溫時，水量多少不易控制，手動打水量大時水會向下流在出鐵平臺上，可能造成主出鐵溝浸水損壞；②手動打水量過少無法有效冷卻設備，致使設備會長時間處于高溫狀態，不利于設備的穩定運行；③手動打水降溫的措施無法持續會使得設備急冷急熱，設備更易出現問題而造成設備故障。

在現有條件下對設備進行后期改進，依托現場已有生產資源，安裝空氣氣源以及水源，通過霧化噴淋水降溫使得移蓋機設備本體溫度降低到100 ℃以下，部分散熱較好的部位甚至能達到常溫狀態（圖3），不僅可以使設備的冷卻持續進行，還消除了設備急冷急熱帶來的內應力的損害，降溫效果良好。

圖3 安裝水霧降溫設備后

4 結束語

針對高爐爐前設備的工作環境惡劣、設備故障率較高等問題的改善，對爐前設備的革新與改造，大大提高鋼鐵的生產效率，并大幅降低工人的勞動強度，提高工人的工作效率，同時為節能降耗工作做出了巨大貢獻。爐前設備的技術、管理的不斷進步，使得設備的穩定性與耐用性不斷提升，鐵口工作狀態更加穩定，為高爐生產為穩定順行和節能降耗打下良好的基礎。