新型上罐固定式串罐无料钟炉顶在龙钢的应用

2013-08-15杨瑞军吴兴茂同武奎

山西建筑 2013年24期

杨瑞军吴兴茂同武奎

(陕西龙门钢铁有限责任公司，陕西韩城 715405)

1 概述

在高炉炼铁生产中，高炉无料钟炉顶装料设备占有至关重要的地位。在钢铁工业快速发展的今天，加快高炉无料钟炉顶装料设备工艺的优化和提升装备水平，具有十分重要的意义。目前，国内高炉无料钟成套设备研制取得较多新成果，龙钢1号～4号高炉炉顶设备采用的秦皇岛冶金机械有限公司和中钢集团西安重机有限公司在PW公司炉顶设备基础上改进的SS型及Z型无料钟炉顶，技术先进、性能良好。从目前应用的效果来看，该设备能够满足钢铁行业的需求，经济效益显著。

2 无料钟炉顶

2.1 无料钟炉顶发展概况

19世纪70年代初，森堡PW公司推出新型积木式结构的高炉装料装置——无料钟炉顶。1972年德国蒂森钢铁公司首次使用并罐式无料钟炉顶，随后无料钟炉顶在世界范围内得到了迅速的推广。19世纪80年代，PW公司相继推出了串罐式无料钟炉顶和串并罐式无料钟炉顶。到20世纪，无料钟炉顶已经发展的相当成熟，世界各地研发出不同型式的无料钟炉顶。

就国内而言，已经有多家企业自主研发出无料钟炉顶成套设备并且投入使用。例如:由宝钢湛江、中冶赛迪、秦冶联合研发的宝钢湛江5 700 m3大型高炉无料钟炉顶设备，在技术和价格上都具有明显优势，为中国钢铁企业降低成本提供了支撑。又如秦皇岛冶金机械有限公司开发的SS型无料钟炉顶，故障率小，技术先进。从设备使用情况来看，国内各个公司自主研发的无料钟炉顶都有自己的优势，但由于国外大型高炉无料钟炉顶在世界上已有30多年的应用历史，要全面赶超国外先进水平还需要长期的工程实践［1，2］。

2.2 无料钟炉顶的分类

无料钟炉顶可分为并罐式、串罐式和串并罐式三种。其中应用较多的是并罐式和串罐式。在龙钢1号～4号高炉炉顶设备中均采用串罐式无料钟炉顶。在无料钟炉顶发展初期，并罐式无料钟炉顶应用较为普遍，该种钟炉顶装料能力大，但由于其采用并列的两个上料罐分别向称量料罐装料，存在布料偏析现象，且需两套均排压设备，设备部件多，成本较高。串罐式无料钟炉顶是近几年来发展起来的一项新技术。该形式的无料钟将并罐式钟炉顶的两个上料罐合并为一个上料罐，仅由一个料罐单独向称量料罐内装料，与规格相同的并罐无料钟炉顶设备相比，串罐式无料钟炉顶具有如下几方面的优点:

1)下料口中心与高炉中心重合，实现了炉内均匀布料，且可避免料流对中心喉管的集中撞击，大大延长了设备的使用寿命。2)布料精度高，解决了并罐式无料钟炉顶存在的偏析现象。3)生产成本降低。由于采用一个上料罐，设备部件少，故障率低、检修维护方便，生产成本较低。基于以上优点，串罐式无料钟炉顶是目前广泛采用的无料钟炉顶型式［3］。

3 串罐式无料钟炉顶的分类

根据上料罐的结构型式，可将串罐式无料钟炉顶分为固定料罐与旋转料罐两种。早期的串罐式无料钟炉顶主要是固定料罐式，该结构简化了并罐式无料钟炉顶的炉顶，但并没有完全解决布料偏析的问题。在随后PW公司推出的上罐旋转式无料钟炉顶中，通过使上料罐旋转来解决布料偏析问题，但旋转料罐所需减速机构故障较多，维修困难，使用效果不佳。随着技术的改进，旋转料罐式无料钟炉顶的问题正在逐步被解决。

龙钢1号～4号高炉采用的是秦皇岛冶金机械有限公司和中钢集团西安重机有限公司在PW公司炉顶设备基础上改进的SS型及Z型无料钟炉顶，结构先进，故障率低，且简化了炉顶小框架的布置，使检修维护空间加大，维修更容易。

4 龙钢无料钟炉顶设备结构分析

龙钢1号～4号高炉炉顶设备分别采用的SS型及Z型无料钟炉顶，其两者最大的不同点是齿轮箱，其1号、2号高炉布料器的原理是主、副传动与其机构分别为2套相对独立的机构，其间用于回转支撑的钢圈相连接，溜槽的旋转、倾动是利用α角和β角来控制，传动装置是采用数字油缸编码器来实现。3号、4号高炉布料器的原理与其1号、2号高炉基本相同，其不同点是布料器的传动装置是采用差动减速机，差动减速机相比数字油缸故障率较低、维修简单。但是相比原料钟炉顶技术先进、性能良好。