王發(fā)明 張秦川

摘 要：高爐開鐵口機系統(tǒng)正?？煽窟\行，是保證高爐開鐵口順利進行的必要條件。通過對開口機的鑿巖機配置升級選型，以及對其配置的液壓系統(tǒng)從油源、管路、控制閥臺等一系列的改進，提高了開口機的工作能力?？s短了開鐵口時間（由原來的4分鐘/次降為約1.5分鐘/次），降低了鉆桿的消耗，滿足了高爐冶煉（特別是釩鈦礦冶煉）的需要。在工藝相同條件下提高了高爐產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：開鐵口機；機架；控制油路

一、設(shè)備現(xiàn)狀

煉鐵廠5#高爐開鐵口機于2010年10月6日投入運行。在使用過程中該開口機在配置上不合理，其配備的鑿巖機標準偏低，其沖擊、扭矩功率偏小，導致開鐵口時間長，鉆頭、鉆桿消耗高，鑿巖機故障頻發(fā)，增加了設(shè)備備件的消耗，也增加了工人的勞動強度；由于開口機開鐵口不順，燒鐵口次數(shù)多，增加了鐵口區(qū)域的維護量，同時鐵口區(qū)域的環(huán)保壓力增大。

為此，原煉鐵廠于2011年4月7日至4月13日分別對5#高爐爐前開口機進行換型改造：保留現(xiàn)有開口機的回轉(zhuǎn)及行走機架部分，改造的沖鉆小車及霧化系統(tǒng)采用宜昌市燕獅科技開發(fā)有限責任公司的產(chǎn)品。經(jīng)過近七個月的使用情況，沖鉆小車及鑿巖機工作可靠，在高爐爐況正常的情況下現(xiàn)鉆桿、鉆頭消耗大量降低，開鐵口時間約1.5分鐘/爐（原開鐵口時間約4分鐘/爐）。在當時原料結(jié)構(gòu)冶煉的情況下達到了改造預期效果。

現(xiàn)5#高爐隨著集團公司釩鈦礦冶煉的戰(zhàn)略決策的需要，釩鈦礦冶煉的比例逐步增加（現(xiàn)釩鈦礦比例已達到26%、計劃達到30%以上）。由于釩鈦礦冶煉爐渣熔化溫度升高、泡沫渣的形成、爐渣變稠，致使渣量大、流動性差，導致鐵口內(nèi)泥炮料硬度增大、排渣困難，同時鐵口內(nèi)易含渣鐵，當鉆桿在開鐵口過程中遇到渣鐵或鉆入一定深度（約2.7～2.8米）處遇到硬度增大的泥炮料時鉆削困難，有時甚至出現(xiàn)鉆桿卡住，進退都無法進行。面對這種情況，操作工只能人工燒鐵口。這種方式既對鐵口造成損傷，又影響正常出鐵，同時又污染環(huán)境，增加鉆桿、鉆頭消耗，增加崗位員工的勞動強度。更為嚴重的是為了排渣及時，常常出現(xiàn)二次開鐵口，稍有不慎，將燒壞開鐵口機，增加設(shè)備備件消耗；同時開鐵口時間過長，極易造成爐內(nèi)蹩壓，影響高爐的穩(wěn)定順行。

因此需對開鐵口機的工作能力進一步提升，同時要求開鐵口機在退桿時也具有振打功能，確保退桿順利。故此，現(xiàn)將開鐵口機由CHY2000型改造成CHY3000型，滿足5#高爐釩鈦礦冶煉對開口機工作的要求。

二、技術(shù)措施

（一）CHY2000型與CHY3000型開口機的主要技術(shù)參數(shù)對比

（二）根據(jù)以上技術(shù)參數(shù)，升級成CHY3000型開口機面臨的問題及解決辦法

1改后的開口機重量增加226 kg，根據(jù)CHY3000型開口機機架與現(xiàn)機架對比，通過在機架上部對其進行加固措施，增加其抗彎強度后現(xiàn)機架能滿足開口機改造后的強度要求，同時對現(xiàn)開口機回轉(zhuǎn)油缸、傾角油缸的油壓適當調(diào)高以增加回轉(zhuǎn)動力及開口機傾角動力，調(diào)整后能滿足改后的開口機回轉(zhuǎn)、擺動的工作要求。

2 CHY3000型開口機較現(xiàn)用的CHY2000開口機長734mm，有效安裝尺寸長511.5mm。需對現(xiàn)小車行走定位塊后移200mm，同時將送進機構(gòu)的機架向后增加500mm。增加的機架在工程公司機制車間加工好后，采用焊接方式在現(xiàn)場進行連接組裝。

3 CHY3000型開口機工作流量大，最大達404l/min（送進4l/min+沖擊280l/min+旋轉(zhuǎn)120 l/min）?，F(xiàn)油站配置的油泵為兩用一備，單臺供油量為136l/min，改后需三臺油泵同時運行才能滿足系統(tǒng)工作。這樣工作時就無備用油泵，故需新增備用油站（3立方米）及房屋建筑，避免系統(tǒng)油源供油不足及油泵發(fā)生故障時對鐵前設(shè)備造成災難性的后果。

4 CHY3000型開口機沖擊流量最大為280l/min，現(xiàn)該油路電磁換向閥通徑為10mm，提供的最大流量為120 l/min，閥臺至油缸的管路通徑DN20mm，提供的最大流量為151l/min（按8m/s流速設(shè)計計算），這些都不能滿足沖擊機構(gòu)用油量。

因此需單獨對該控制油路進行改造。具體是：

4.1將原閥臺上的沖擊油路閥件拆除，堵塞閥臺上的控制油口。

4.2在主油路管道新增設(shè)控制油路及閥臺單獨控制沖擊機構(gòu)。將10mm通徑的電磁換向閥更換成16mm通徑的電液換向閥，相應(yīng)控制閥件通徑均為16mm。

4.3將新增閥臺至開口機的現(xiàn)無縫鋼管？25×4改成？34×4.5不銹鋼無縫管，現(xiàn)？16鎧裝鋼絲編織軟管改成？22鎧裝鋼絲編織軟管。

5 由于CHY3000型開口機功能大，為了避免其內(nèi)部元件的急劇磨損，需新增油霧潤滑系統(tǒng)對開口機進行潤滑。

6 開鐵口的水霧化系統(tǒng)利用原CHY2000型的配置。

7 兩套液壓站管路并網(wǎng)安裝。

8 PLC重新編程對兩套液壓站、新增沖擊閥臺及操作閥臺進行遠程控制。

（三）改造時間

1在2012年5月前完成新增液壓站房屋建筑的施工。

2在2012年6月前完成新增液壓站的安裝調(diào)試及與原液壓站并網(wǎng)的工作。

3在2012年8月前完成東、西鐵口新增沖擊閥臺、機架延長并加固及液壓管路支管的改造工作。

4分別在2012年10月9日、10月15日前完成西、東鐵口CHY3000型開口機安裝調(diào)試工作。

三、改造后效果及效益

1 效果

1.1開口機的開口能力進一步提升，同時具有雙向擊打功能，進、退桿順暢，開口時間縮短，鐵口壁光滑，排渣順暢；避免開口不順造成爐內(nèi)蹩壓而影響高爐穩(wěn)定、順行。

1.2減少開鐵口中由于開孔不順而人工燒鐵口的次數(shù)，減輕了操作工的勞動強度，改善了鐵前的工作環(huán)境；降低了吹氧管的消耗。

1.3避免了二次開鐵口對開口機設(shè)備的損傷，降低了設(shè)備備件消耗。

1.4由于縮短了開口時間，保證了正點出鐵率，一定程度上為高爐增加了產(chǎn)量。

2 效益

2.1年節(jié)約吹氧管消耗：0.6萬元/噸*4噸/月*12月=28.8萬元；

2.2年節(jié)約開口機費用：8.9萬元∕臺*10臺—24.7萬元∕臺*3臺=14.9萬元；

2.3年節(jié)約振打桿、密封接套等主要備件費用：（350元/件*240件+730元/件*240件）—（3900元/件*12件+11600元/件*12件）=7.32萬元；

2.4年節(jié)約鉆桿、鉆頭費用：[（1.2根/爐-1根/爐）*680元/根+（1.2個/爐—1個/爐）*75元/個]*15爐/天*360天=79.38萬元；

總費用合計：28.8萬元+14.9萬元+7.32萬元+79.38萬元=130.4（萬元/年）；

2.5縮短開鐵口時間年多產(chǎn)鐵：（3分鐘/爐-1.5分鐘/爐）×15爐/天×360天×2.78噸/分鐘=22518噸；

四、結(jié)語

通過對高爐開鐵口機及其相應(yīng)的液壓系統(tǒng)的改進，高爐開鐵口能力大為提升，開鐵口時間大為縮短，為滿足爐內(nèi)工況及提高產(chǎn)量提供了保證。

參考文獻：

[1]鋼絲編織增強液壓型規(guī)范（中華人民共和國國家標準—GB/T3683.1-2006）.

[2]機械設(shè)計手冊（第三版 第四）.