摆动流嘴在高炉炼铁中的应用

2013-09-15李光远

中国新技术新产品 2013年4期

李光远

（山钢集团莱芜分公司银山型钢有限公司炼铁厂，山东莱芜 271104）

高炉炉前设备能否持续、高效、安全工作直接影响到炼铁的生产效率与钢铁行业的发展。摆动流嘴是炼铁大中型高炉出铁场的专用设备，一般安装在出铁场下面，其作用是把经铁水沟流出的铁水注入出铁场平台下的任意一个铁水罐中。因摆动流嘴故障不能准确及时地把铁水注入出铁场平台下的铁水罐中，将造成跑铁水、烧铁水罐、烧铁轨等事故，迫使高炉出铁人员全压堵铁口，危险因素很大，因此保证摆动流嘴设备的正常使用成为高炉安全稳定运行的重要条件。

1 摆动流嘴作用

现代冶炼的型高炉的出铁量大，采用传统出铁场单线铁路排铁水罐的方式，存在的主要问题是铁沟长，罐位多，出铁场面积也大。导致炉前出铁工作量大，而且造成基建投资也增加很多。因此摆动流嘴在当代高炉中得到广泛应用。摆动流嘴安装在出铁场铁水沟下面，其作用是把经铁沟流出的铁水，转换到左右任意方向，注入出铁场平台下的铁水罐车中。同传统把铁水经铁水、流嘴直接流入各铁水罐车的铁水处理方法相比，摆动流嘴具有下列优点：

缩短了铁沟长度，优化了生产现场布置，减少了基建投资；减少了在现场高温、粉末条件作业，降低了工人的劳动强度；减少了了修补铁沟的作业，提高了炉前铁水运输能力，使高炉车间和铁路布置更为简化。

2 摆动流嘴的组成

莱钢摆动流嘴主要由传动装置、链传动、横粱装置、指示盘等组成。摆动流嘴的主要规格如下：包含摆动流嘴、摆动托架、传动装置及电控整套设备，流嘴总长?3800mm（可调整），摆动角度±8°最大±16°（可调）；运行时间13～16s，支铁沟流嘴沟底高度为8.00m。

摆动流嘴的特点是：

(1)驱动装置采用电机传动，对高温环境较为安全可靠；

(2)设有链条传动，以便在驱动装置发生故障时，不影响高炉出铁；

3 炉前摆动流嘴系统改造

3.1 设备现状

炉前摆动流嘴是炉前最关键的设备，它的使用状况的好坏直接影响着高炉出铁。它是由气马达、摆线针轮减速机、差动联轴器、涡轮涡杆减速机、连杆及流槽组成（见图一）。有气动和手动两种传动方式，手轮通过链条连接在差动联轴器上。如果气动系统出现故障，可用手动备用。

3.2 改造原因

虽然摆动流嘴以气动为主，手动备用。并且气动系统运行十分可靠，但是气动系统一旦出现停气或气压不稳、气动系统出现故障等，用手动操作，需转动400多转摆动溜嘴才能到位，不但工人劳动强度高，而且摆动流嘴转速太慢，不能实现出铁倒罐，甚至出现铁水外溢烧坏铁轨的重大事故，给高炉安全运行带来很大的隐患。因此，对摆动流嘴系统进行改造非常急迫，采用电动控制代替手动控制。这样气动系统有问题时，可用电动带动摆动流嘴，确保摆动溜嘴安全。

3.3 实施过程及原理

由于活塞式气动机的转速是800r/min，摆线减速机传动比I=11，差动联轴器动力传动比I=1.103，手动时I=10.7。因此推算过程如下：

气动一级减速后的转速为v1，则v1=800/11=72.72r/min

气动二级减速后的转速为v2，则v2=72.72/1.103=65.93r/min

经过两次减速后，差动联轴器输出轴转速为65.93r/min。又因为差动联轴器手动时I=10.7，设手轮转速为v，则v/10.7=65.93 r/min,即：v=705.45 r/min。

因此，选转速在705.45r/min左右的电机，经查手册，选择了3KW，8级的电机，型号为Y132M-8 3KW，转速为710r/min。由于电机转速与所需转速相差不大，因此采用电机直接带动链条传动。制动器选择的是YWZ-200/25，主要备件到货后，利用开炉期间把炉前四个摆动流嘴的手动部分全部改造成电动部分，如图二所示。