天钢1080m3高炉炉前设备探讨

任全锁

（天津钢铁集团有限公司炼铁厂，天津 300301)

天钢1080m3高炉炉前设备探讨

任全锁

（天津钢铁集团有限公司炼铁厂，天津 300301)

为使高炉设备的使用更加经济、节能、环保，对天钢1 080 m3高炉炉前设备YZB3020型开口机总成和YNP240型液压泥炮的布置方式进行了探讨，通过分析比较，最终采用非传统的同侧布置方式，并且搭配YWH1000A型雾化系统，采用此种方式即节能降耗又环保，取得了良好的生产效益和经济效益。

炉前设备 开口机 泥炮 雾化动力系统

1 引言

随着近年来炼铁设备的快速发展，我国炉前液压设备越来越倾向于高可靠性、高环保、低功耗方向发展，炉前设备的安装方式更加满足于工人操作与维护，且更加安全。

天钢1 080 m3高炉为新建高炉，炉前设备的选用经过详细考察及分析，与宜昌燕狮科技开发有限责任公司共同研究，并经过详细探讨及理论分析，最终选用了YZB3020型开口机总成和YNP240型液压泥炮的高机高炮同侧布置方式，搭配YWH1000A型雾化动力系统，既节能降耗又环保，取得了良好的生产效益和经济效益，得到了业内的一致好评。

2 创新型的炉前布置方式

目前，炉前开口机泥炮布置方式的传统方案是同侧布置或异侧布置，其中同侧布置占用面积小、方便高炉布置等优点得到很多炼铁厂的青睐。传统的同侧布置方案是高机低炮或高炮低机，其中在大型高炉通常采用高机低炮，中小型高炉采用高炮低机。天钢1 080 m3高炉属于中型高炉，但考虑立柱型开口机总成的优点，国内高炮的应用优势，希望采用高机高炮的结构形式，通过与宜昌燕狮科技开发有限责任公司相关人员共同探讨，综合考量，天钢1 080 m3高炉采用了燕狮公司型号为YZB3020的液压转臂总成和YNP240液压泥炮的高炮高机布置方式。这两种设备的炉前平面布置图见图1，立面布置图见图2。

由图1和图2可以看出，开口机运动范围大，待机位距离离铁沟远，平座挂钩设计使回转油缸运行平稳，不受开口机开口时冲击的影响，便于设备维护以及提高设备寿命，泥炮在开口机下方，休息位时打泥机构离地面较近，便于填充炮泥及检修。

3 YZB3020开口机总成

3.1 开口机主要技术参数

图1 YZB3020液压转臂总成及YNP240液压泥炮炉前平面布置图

图2 YZB3020液压转臂总成及YNP240液压泥炮炉前立面布置图

开口机主要技术参数见表1。

3.2 开口机主要特点

（1)YZB3020液压开铁口机总成的核心元件采用燕狮公司近年来推入市场的低耗环保型液压开口机CHY1000A。该机工作平稳、效率高、开口速度快、可靠性好、维修方便、操作简便、安全性好，冲击功为300 J，现假设当铁口深度3 m时，计算开口时间。

影响开口机开口速度的主要因素是冲击功、冲击频率、回转速度和进给力，通常采用冲击功与击碎体积来计算开口时间。而使用无水炮泥影响开口的参数是凿碎比功，但各厂家所使用炮泥参数均不相同，现以常规参数为例，确立无水炮泥凿碎比功为480 J/cm3（忽略炮口深度不同和炮泥硬度不同的影响)。

铁口内径为60 mm，击碎炮泥的体积V=3 000×3.14×602/4（cm3);CHY1000A 开口时间为 t=8 478×480/（300×40)（s)≈339（s)≈5.6（min)，而实际铁口深度没有那么深，打开铁口时间通常更快，经天钢现场实际使用与计算相差不大。

表1 开口机主要技术参数

（2)机架采用液压缸倾动，这样具有稳定可靠、对位准确、锁紧有力的特点，同时设有限位器，可以在调整角度后调节倾动幅度。

（3)液压油缸驱动大臂旋转，可以使整个设备在不工作时，停止在离炉口较远的位置，加之与泥炮同边布置，从而保证炉前有足够多的空间进行其它操作。

（4)钻杆倾角可以在 12°±4°范围内进行调整，挂钩为可调节设计，可以针对不同角度进行调整，同时大臂上设计有调节连杆，方便对准铁口。

（5)与开口机搭配使用的“YWH1000A水雾化动力系统”产生的水雾细腻均匀、压力高、流量大、使用方便、安全可靠，适应各种炉况的炉前“水雾化吹扫”作业，对无水炮泥效果尤其显著;在钻进过程中给予钻头良好的冷却，可确保一个钻头完成开口，无需中途更换;显著提高钻进效率，降低炉前消耗;使排渣顺畅，有良好的除尘效果;有助于形成规则的细长孔道，维护铁口的正常使用。同时可以有效降低工人的劳动强度。

4 YNP240液压泥炮

4.1 泥炮的主要技术参数

打泥机构主要技术参数见表2，回转机构主要技术参数见表3。

表2 打泥机构主要参数

表3 回转机构主要参数

4.2 泥炮主要特点

（1)打泥机构部分主要特点在于泥缸，泥缸的材质为铬钼钢，内壁经辉光离子氮化处理，具有较高的硬度和耐磨寿命。泥缸外有冷却水道，工作时可有效降低泥缸温度。

（2)回转机构是采用转臂绕固定轴旋转的方式，回转油缸通过铰接在机座上，油缸工作时缸体运动，通过V形杆和连杆带动转臂旋转。回转机构的机座是装有平衡轴的框架式机构，这种结构的特点是具有较大的刚性，并使回转机构的高度大为降低。

（3)YNP240型液压泥炮没有单独的压炮机构（与BG型泥炮相比较，结构更为简化)，它的压炮动作是随着转臂的回转过程完成的。转臂通过吊挂机构与打泥机构铰接在一起。回转机构机座-转臂-控制连杆和炮身共同组成了一个平面四杆机构，这一四杆机构的机械特性可以保证打泥机构正向旋转至堵铁口位置时，炮嘴前端走向近似直线，可保证当四杆机构铰点因磨损而间隙加大时，炮身不会左右摇摆，炮嘴始终能对准出铁口。

（4)吊挂机构的主要特点在于将控制连杆支座与吊挂鞍座彻底分离，将其直接安装在打泥机构的油缸护套上，从根本上消除了吊挂螺栓原先需承受的剪切力，延长了吊挂螺栓的使用寿命，提高了吊挂机构的安全可靠性。

（5)回转机构安装在一过渡斜底座上，斜底座的上表面在沿主铁沟方向和垂直主铁沟方向分别有13°和5°倾角，以保证炮身在堵铁口位置保持13°的压炮角度，而退回到非工作位置时，炮身（特别是装泥口)的位置不至于过高，不与开口机大臂发生干扰。

5 结束语

随着炉前液压设备的交付使用，天钢1 080 m3高炉的优势得到了充分体现，无论是节能降耗，还是开口效率，均取得了较大的成功，使得天钢其他高炉进口设备的优势不再明显，在不降低使用效果的同时降低了成本，同时也推动了我国国产设备的使用。

总体来说，随着炉前技术在国内的发展，先进而专业的设计方式为炉前行业的工作人员带来了福音，缓解了炉前工人的劳动强度，改善了炉前工作环境;可靠而环保的炉前设备必将促进我国炼铁行业的发展，降低单位消耗，增强竞争能力;在铁矿石价格高涨的今天，使用传统方式炼铁已经不能满足日益发展的需要。采用技术手段降低成本，使用雾化动力系统降低炉前钻杆钻头的消耗，减少粉尘并改善进尺，更好地满足炼铁工艺的要求，同时也为同类设备的布置方式提供了更多的选择与借鉴。

[1]周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社，2002.

[2]中国冶金设备总公司．现代大型高炉设备及制造技术[M].北京：冶金工业出版社，1996.

[3]孟巍，郑文玉．高炉铁口操作与维护[J].炼铁，2005（5)：43-44.

[4]朱中华，吴文勇．低耗环保开口机研发玉水钢的应用[J].炼铁，2006（5)：38.

Discussion on Cast House Equipment of TISG 1 080 m3BF

Ren Quansuo
(Tianjin Iron and Steel Group Company Limited,Tianjin 300301,China)

The layout of YZB3020 taphole drill assembly and YNP240 hydraulic clay gun of TISG 1 080 m3BF is discussed to operate BF equipment in an economic,energy-saving and environment protective manner.After analysis and comparison,non-conventional one-side arrangement in combination with YWH1000A atomizing system was adopted.This layout saves energy and protects environment,yielding good production and economy benefit.

cast house equipment,taphole drill,clay gun,atomizing power system

任全锁（1959—)，男，天津人，主要从事设备管理方面的工作。

（收稿 2012-03-06 编辑 潘娜)