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酒钢炼铁厂炉前开铁口机改造实例

发布日期:2019-09-06   来源:矿道网   投稿者:贺胜   浏览次数:1093

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开铁口机为高炉炼铁炉前重点设备,其设备性能的高低直接影响炉前出铁生产秩序和炉前耗材成本。酒钢炼铁厂通过改造炉前开铁口机,增加雾化功能,提高了设备性能,在降低职工劳动强度的同时降低了炉前耗材成本。

酒钢炼铁厂炉前开铁口机改造实例

一、存在的问题及原因分析

 

酒钢炼铁厂高炉总容积达到6400m3。其中,1号高炉设置2个铁口,炉前泥炮、开铁口机设置在主沟的同侧,采用高机矮炮布置,开铁口机开铁口时采用压缩空气冷却。

 

存在的问题。1号、2号高炉炉前开铁口机因采用压缩空气冷却,在开铁口过程中,开铁口机凿岩机密封件易过热烧损、老化,产生泄漏,凿岩机的使用周期只有6个月。由于高炉铁口深度增加,炉墙厚度增大,炮泥强度提高,开铁口时间延长,开铁口机振打杆、弧形螺母及钻杆螺纹等处易断裂损坏;钻头、钻杆消耗量增大,如1号高炉每月消耗钻头(ф51mm)约400个、钻杆(T38-5000)约40根,2号高炉每月消耗钻头(ф51mm)约300个、钻杆(T38-4000)约40根;4号、5号、6号高炉每月各消耗钻头(ф45mm)约100个、钻杆(T38R32-3200)约12根。

 

开一次铁口有时需要多次更换钻头、钻杆;振动马达中旋转结构的齿轮和轴承磨损严重,在钻开铁口阻力大时,经常发生旋转齿轮打滑、钻杆卡死等现象,职工劳动强度增大。

 

原因分析。在开铁口机打开铁口时,铁口通道的温度随着钻杆的深入由200℃上升到1400℃,为一个多梯度的温度变化的复杂环境。开铁口机钻头刀片材质为钨钴类硬质合金,耐热程度一般在800℃左右,钻头在进铁口2000mm后,炮泥温度已经超过800℃,再往里钻进,环境温度很快将达到1000℃以上。钻头承受着高温和机械力的共同作用,在高温和机械力的共同作用下,钻杆强度下降并发生弯曲变形,钻销效率降低,钻头开始出现较大的缩性变形,刀片与刀头体刀槽之间产生裂纹,刀片从刀槽中脱落,致使钻头失效。特别是当铁口红硬层较厚时,由于压缩空气中含有大量氧气,钻杆烧红、融化折断,甚至无法打开铁口。

 

二、开铁口机雾化技术的引入

 

针对开铁口机存在的问题,酒钢炼铁厂对开铁口机引入雾化技术。在开铁口时,冷却水和压缩空气混合后产生细腻均匀的水雾,可抑制开铁口时产生的烟尘,起到降低扬尘污染的作用,同时增强对凿岩机、钻杆和钻头的冷却效果,延长凿岩机使用寿命,降低钻杆、钻头消耗量。

 

开铁口机水雾系统由水雾阀柜和电气控制装置及操作箱组成,将炉前冷却水和现有压缩空气管路接引至水雾阀柜内,电气控制箱接 380V电源,水雾阀柜出口管路连接至开铁口机凿岩机尾部原压缩空气进口即可,水雾阀柜有水、气两路介质。

 

雾化水路:炉前水源进入气雾柜,依次经过截止阀、单向阀、前置水过滤器、高压水泵、开关减压阀、电磁阀、针型节流阀、金属浮子流量计,出气雾柜,经过现场管路进入凿岩机。

 

雾化气和吹气气路:炉前压缩空气源经空气过滤器进入气雾柜,依次经过截止阀、减压阀、电磁阀、流量调节阀、数字式流量计,出气雾柜,经过现场管路进入凿岩机。

 

该系统中的所有电磁阀和高压水泵的控制装置均在水雾阀柜内,其操作由配套的操作箱实现就地手动操作,同时也可由炉前自控系统进行集中控制操作,冷却水和压缩空气的流量、压力均可以调节,水、气混合后产生均匀细腻的水雾达到抑尘和冷却设备的目的。

 

三、开铁口机雾化技术的效果

 

20175月份,酒钢炼铁厂在1号和2号高炉4个出铁场安装了开铁口机水雾冷却设备,投用后钻头、钻杆和烧铁口用的吹氧管消耗量明显降低。从现场实际情况来看,在炮泥强度逐步提高的过程中,炉门渗铁情况逐步消除,炉门深度基本稳定,1号高炉炉门深度北场稳定在3.1米以上、南场在3.0米以上,炉门断裂的现象明显减少;2号高炉炉门深度南场在2.9米以上、北场在3.0米以上,炉门深度合格率提高。开铁口机水雾化冷却使用后,钻头、钻杆消耗统计情况。

 

从统计结果看,改造后,1号高炉钻头消耗量降低34.07%,钻杆消耗量降低20%,氧气管消耗量降低35.94%2号高炉钻头消耗量降低39.10%,钻杆消耗量降低22.33%,氧气管消耗量降低53.29%,达到预期效果。

 

该厂开铁口机采用雾化水系统后,经过在1号、2号高炉4个多月的实际生产应用,成效显著。与技改前相比,钻杆和钻头等炉前直接消耗备件材料的使用量明显减少,每年可降低钻杆、钻头采购费用约60万元。此举还缩短了开铁口时间,提高了铁口合格率,减轻了工人的劳动强度,降低了高炉生产成本。

 

综上所述,酒钢炼铁厂通过对开铁口机钻杆采用雾化水冷却技术,缩短了开铁口时间,降低了钻头、钻杆的采购经费,满足了生产需求,改善了炉前操作环境,减轻了操作人员的劳动强度。雾化水系统的应用,提高了钻杆、钻头在高温环境下的使用性能,使钻杆能高效进尺,为生产的稳定顺行提供了有力保障。

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