新式上修转炉工艺的设计与应用

张 春

(鞍钢集团工程技术有限公司，辽宁 鞍山114021)

新式上修转炉工艺的设计与应用

张 春

(鞍钢集团工程技术有限公司，辽宁 鞍山114021)

介绍了鞍钢股份第三炼钢连轧厂260t转炉采用的新式上修转炉工艺的布置、操作过程、主要工艺设备及技术参数等，并将其与修炉塔上修转炉工艺和鞍钢传统上修转炉工艺相比较，阐述了新式上修转炉工艺的优点，通过鞍钢股份第三炼钢连轧厂1号、2号转炉修炉项目实际应用，该工艺简单实用、修炉的成本低，效率高。

转炉;轨道梁;新式上修转炉工艺

0 前言

在死炉座的情况下，根据转炉炉体采用死炉底或活炉底的不同结构，修炉分别采用上修或下修方式。上修是指炉衬砖从炉口上面被运进炉内进行修砌;下修是指将活炉底移开，炉衬砖从炉底口被运进炉内进行修砌。下修炉用的修炉机械都布置在转炉下方的通廊内，炉衬材料的运送方便，筑炉的设备也不受其它设备的干扰;另外，由于炉底被拆除，炉衬冷却快，可以缩短修炉时间。但大型转炉采用活炉底存在漏钢的危险性，万一在结合面上跑钢，将造成严重事故。因此，下修炉方式多用在中、小型转炉，大型转炉多用上修方式。目前，大型转炉普遍采用修炉塔上修炉方式，投资大、修炉工艺复杂、费时、设备故障多。鞍钢第一、第二炼钢厂均采用新式上修炉方式在转炉炉壳中上部开运砖孔、用皮带机运砖，设备、工艺简单，但工人劳动强度大、耐火砖极易被损坏，生产成本高等。2005年4月，在鞍钢第三炼钢连轧厂1#260 t转炉上采用了新式上修转炉工艺。

1 新式上修转炉工艺

1.1 工艺布置

新式上修转炉工艺主要由升降平台、安全罩、运砖设备、切砖机、修炉平台等几部分组成。运砖设备主要由轨道梁、双排辊道、运砖小车、5 t电动葫芦四部分组成。新式上修转炉工 艺断面布置如图1所示。

图1 新式上修转炉工艺断面图Fig.1 Cross section of new-type top-building converter technology

1.2 工艺过程

(1)炉体冷却、拆除炉衬，清理炉体结渣。

(2)倒炉，炉前操作平台上的汽车吊将升降平台吊入炉内，然后将升降平台吊挂在炉壁上。

(3)打开转炉密封挡板上的运砖窗口，形成运砖通道。

(4)炉体摇炉至正位。将安全罩放至轨道梁端部。检查吊挂安全罩所需的钢绳及固定件。氧枪换枪用的32 t起重机运行至炉口正上方。32 t起重机操作电缆及按钮盒就位。检查轨道梁的走行滑轮系统及卷扬机。轨道梁被牵引至炉顶就位、固定。用32 t起重机将安全罩安装在转炉氧枪水套正下方，安全罩底面距炉口顶面＞2 000 mm。修炉工具运入炉内。

(5)放入炉内软梯。操作人员下至炉底。收回软梯。利用运砖设备和32 t起重机将炉底砖、铺底小粒镁砂、填缝镁砂、打结料等运入炉内。操作人员按规程要求修砌炉底。

(6)运砖小车离开炉口上方位置。用32 t起重机吊起升降平台悬在空中。将升降平台四根升降钢绳与轨道梁上固定点固定。用四个手拉葫芦将升降平台调平。

(7)按规程要求修砌炉身、出钢口、炉帽和炉口。并利用切砖机，配合提供合门砖、炉口砖等。

(8)运出工具及多余材料。放入炉内软梯。撤出操作人员，收回软梯。

(9)用32 t起重机吊起升降平台，拆除升降钢绳及手拉葫芦，倒炉，用汽车吊吊出升降平台。

(10)拆除安全罩，将其落在轨道梁上。轨道梁撤回至修炉平台上。32 t起重机吊钩提出氧枪水套，撤掉地面操作电线和操作盒。

(11)封闭转炉密封挡板上的运砖窗口。

(12)清理工作平台上废物，安排好设备停位、停水、停电、覆盖保护好设备。

(13)停工检查。

1.3 主要设备

(1)升降平台。升降平台由两块半圆形钢结构拼接而成。靠钢绳及手拉葫芦升降，钢绳固定在轨道梁上。平台承载7.6 t。

(2)双排辊道。由26个辊道组成的双排辊道，安装在修炉平台上，对轨道梁起支承和导向作用。

(3)轨道梁。轨道梁是一个由两条轨道梁(两端设车挡)和这两条轨道梁间的连接件(200mm×200 mm的H型钢)形成的车体框架，安装在双排辊道上，靠32 t起重机、转炉密封挡板上的滑轮组和钢丝绳的牵引运行。行程:左右各9 850 mm。

(4)运砖小车参数。

载重量5 t

轨距2.2 m

轨面标高 距炉口370 mm

运行速度5～20 m/min

行程11.3 m

供电方式 滑缆

运行方向 正反两个方向

每次运砖箱的数量3个

控制方式 手动

(5)安全罩。安全罩采用平顶罩，罩外加筋，罩外径φ3 800 mm，高度400 mm，中心设有φ800 mm的吊孔。安全罩上面有4个吊环，带钢绳4根，固定在氧枪口上沿。罩四周用橡胶板对锅炉间隙进行密封。罩子吊孔上面加防落渣管，管高500 mm，直径φ780 mm。

2 几个重要参数的确定

鞍钢第三炼钢厂利用运砖小车将砖箱运至转炉炉口上方，再由32 t起重机将砖箱运至炉内的上修炉方式，属于国内首创，在设计过程中需要确定几个参数。

2.1 轨道梁长度的确定

轨道梁布置在1#与2#转炉炉体密封板之间的修炉平台上。当1#(或2#)转炉要求修炉时，轨道梁向1#(或2#)转炉方向运行，当轨道梁端部搭在炉口上方时停止运行;当修炉任务完成后，轨道梁运回至1号与2号转炉之间。为实现上述功能，轨道梁长度不能过短，也不能过长。轨道梁在运行过程中，由于靠近炉口一端处于悬空状态，轨道梁过短，靠近炉口一端在其搭在炉口以前容易向下低垂，从而不能准确地搭于炉口上方，且对炉口造成破坏。轨道梁过长，其两端会碰1#(或2#)转炉炉体密封板。经过反复计算，最终确定轨道梁长度为17 300 mm，行程为9 850 mm。

2.2 轨道梁高度的确定

由于转炉炉口与活动烟罩之间距离为1 000 mm，轨道梁过高，运砖小车将不能顺利地开到炉口上方。同时，轨道梁高度不能过低，否则，不能够很好地承载一台满载5 t的运砖小车。经过反复计算，最终确定，轨道梁高度为370 mm。

2.3 运砖小车长度的确定

运砖小车每次运送三个砖箱，每个砖箱的外形尺寸为1 250 mm×1 000 mm×750 mm。同时，车的一端要设置一套驱动装置并承载一个人。运砖小车要承重5 t。经过计算，运砖小车长度最终确定为6 000 mm。

2.4 运砖小车高度的确定

转炉炉口与活动烟罩之间距离为1 000 mm，轨道梁高度为370 mm，砖箱高度为750 mm。如果运砖小车底面高于轨道梁顶面，则砖箱的顶面与轨道梁底面之间距离大于1 120 m。此时，砖箱将不能被运送到炉口上方。如果运砖小车顶面与轨道梁底面之间距离大于1 000 mm，则运砖小车也不能顺利地开到烟罩与炉口之间的位置。如果运砖小车底面低于轨道梁底面，运砖小车底面将与转炉炉口相碰。只有当运砖小车底面高于轨道梁底面、低于轨道梁顶面250 mm以上，且运砖小车车体顶面与轨道梁底面之间距离小于1 000 mm，运砖小车才能将砖箱顺利地运送到转炉炉口上方。经过分析和计算，最终确定运砖小车的车体顶面与轨道梁顶面之间距离为325 mm，车体底面与轨道梁顶面之间距离为340 mm。

2.5 双排辊道型式的确定

由于双排辊道布置在两座转炉之间的修炉平台上，其主要作用是支承和导向轨道梁。由于轨道梁向炉口方向行进时，其一端悬空，悬臂最长时达到3 700mm，且轨道梁长度达17 300 mm，如果采用普通式的辊道，轨道梁与辊道之间是平面与平面式接触关系，则轨道梁在运行时易出现跑偏和中途跷脚。经反复研究，决定选择如图2所示型式的辊道，使得轨道梁与辊道之间的配合为镶嵌式。

图2 轨道梁与辊道配合图Fig.2 Matching diagram of Rail beam and roller bed

2.6 运砖小车作业时间

为了确保新式上修转炉工艺的运砖小车作业速度满足炉内砌筑需要，对运砖小车作业率进行计算。通过计算可知，运砖小车的运砖速度可以满足炉内砌筑需要。

3 新式上修转炉工艺特点

3.1 新式上修转炉工艺与修炉塔［1］上修转炉工艺的比较

以鞍钢260 t转炉的新式上修转炉工艺与宝钢

250 t转炉修炉塔上修转炉工艺相比较，见表1。

表1 新式上修转炉工艺与修炉塔上修转炉工艺对比Tab.1 Comparison of new-type top-building converter technology and building-converter-tower top-building converter technology

修炉塔是由修炉塔台车、塔体、塔体升降装置、塔体止坠装置、塔体升降钢丝绳平衡及断裂检出装置、斗式运输机、气动挡板、旋转平台、辊道输送装置、旋转架、作业平台、梯子、电葫芦、供砖装置等十多部分组成。按炼钢车间有三座250 t转炉，每座转炉炉龄按10 000炉计算，平均每年修炉3次。修炉塔每年大部分时间要闲置在车间的存放位置。占用车间场地，且需对修炉塔设备进行罩塑料布、刷防锈漆等维护。由于设备种类多，不仅维护量大而且设备使用时的故障点多。另外，当砌炉时，必须移走转炉上方的设备:氧枪、副枪装置移开，液压驱动的裙罩落于炉口上，下部烟罩置于厂房钢结构梁上，并拆除上部烟罩与半余热锅辐射段烟道以及上升副原料投入溜槽的连接，烟罩台车横向移开后，修炉塔台车方能正置于炉口上方准备安装塔体等设备。当砌炉结束后，将以上设备恢复原状。

新式上修转炉工艺与修炉塔上修转炉工艺相比，设备简单、设备种类少，故障点少、占用车间面积少，维护量少、不需拆卸或移走现有的工艺设备，故省时、省力。

3.2 新式上修转炉工艺与鞍钢传统上修转炉工艺的比较

鞍钢传统上修转炉工艺是采用在转炉炉壳中上部开运砖孔，在运砖孔与操作平台之间设一台皮带运输机，在运砖孔与炉底之间设一个溜槽。修炉时，炉前操作平台上的工人将砖一块、一块地放在皮带运输机上。同时，运砖孔处的平台上的工人将砖从皮带运输机上取下来，然后将其放在溜槽上，砖顺着溜槽下滑至炉底。

新式上修转炉工艺是运砖小车将砖箱运至炉口上方，32 t起重机将砖箱送入炉内。在整个运砖过程中，一方面，工人不需一块、一块地搬运砖，另一方面，没有出现砖的破损问题。同鞍钢传统的上修转炉工艺相比，极大地降低了工人的劳动强度、降低了修炉的成本。

4 使用效果

从鞍钢股份第三炼钢连轧厂1#、2#转炉修炉情况看，运砖小车的运砖速度可以满足炉内砌砖需要。2005年4月，1号转炉修炉用了6天。2005年6月，2号转炉修炉用了5.5天。2006年9月，2号转炉修炉仅用了4.9天。

［1］谭牧田.氧气转炉炼钢设备［M］.北京:机械工业出版社，1983:611．

Design and app lication of new type top-building converter technology

ZHANG Chun
(Ansteel Engineering Technology Corporation Limited，Anshan 114021，China)

The layout，operation process，main equipments and technology parameters of a new type top-building converter used by 260 t converter in No.3 Steelmaking and Continuous Rolling Plant of Ansteel Co．，Ltd．are introduced．The technology of the new type top-building converter are compared with top-building converter on building-converter-tower and that of the traditional one used in Angang．The advantages of the new type top-building converter technology are elaborated．The actual application in the convertermaintenance project for No.1 and No.2 converters in No.3 Steelmaking and Continuous Rolling Plant of Angang Steel Co．，Ltd．shows that the technology is simple and practical，and has characteristics of low cost，and high efficiency．

converter;rail beam;new type top-building converter technology

TF777

A

1001－196X(2012)05－0082－04

2012－02－05;

2012－03－27

张春(1972－)，女，鞍钢集团工程技术有限公司，高级工程师。