浅议南钢炼铁高炉炉顶设备的改造

　　（南京钢铁集团有限公司南京市210035）南钢集团公司炼铁厂现有二座300m3加三座350m*的高炉，总炉容达1650m3.经过近些年来的大修、改造和扩容，生产水平不断提高，各项技经指标逐步进人全国同类型企业的先进行列。这其中既有原燃料条件的改善、人炉品位的上升、操作管理水平的提高等诸因素外，其中重要原因之一是老炉顶设备的改造取得较好的效果。

　　近些年来，随着炼铁高炉向大型化、高压化的趋势发展，强化冶炼手段的不断涌现。这就对高炉炉顶系统的设计、设备加工、安装，以及密封等提出了更高、更严格的要求。由此而引起了炉顶装料设备的一系列变革，如先后出现了多钟式、钟阀式、无料钟炉顶等新型的炉顶装料设备。i炉顶装料设备设计要求南钢虽走过40年的发展历程，但老区生产厂相对比较集中。炼铁不但原料场地狭小，而且炉与炉之间间距较小，如果采用无料钟炉顶布局很困难。因此在新高炉设计和老高炉改造过程中，炉顶装料设备仍采用目前国内使用的典型的**代双钟式炉顶装料设备。但是，在设计与改造过程中认真进行r可行性研究，既很好地解决了过去在生产过程中暴露的矛盾与问题，又在提高装料水平，尽可能采用新技术上做文章，满足了充分发挥风机能力，采取小高压操作的要求。如四号高炉炉顶装料设备的设计要求是：投资少，适合我厂的实际；原燃料能合理地分布于炉内，并能够按冶炼的要求调节料面的分布形状；密封性能好，以免受到煤气流的冲-刷；运行平稳，避免频繁冲击；耐磨、耐冲击，能承受温度的变化；结构合理、简单，便于制造安装；能保证长周期的可靠运行，便于日常的检修维护，损坏时便于迅速更换。

　　归根结底，是要抓住提高设备的密封质量和增强设备的耐磨性，适应布料的工艺要求和省时、省工、省费用。

　　2炉顶装料设备设计的做法和效果2.1较好地解决了大钟与大斗接触面的密封问题造成大钟大斗磨损和报废的主要原因是：炉料对其表面的冲击磨损和荒煤气通过大钟与大斗接触面的缝隙时所产生的冲刷磨损。

　　在大钟、大斗接触面均焊有硬质合金，钟面堆焊硬质合金采用337焊条，硬质合金的主要成分为32W8，加工后的硬质合金厚度不小于5mm，堆焊后硬度HRe50，增加了大钟、大斗接触面的硬度及耐磨性能。

　　采用“双折角式料钟”。该形式的料钟钟背与水平的倾角为53*，与钟斗接触面的倾角为62°。折角起了“跳料台”的作用，故减少了料从料面滑下时对合金带的磨损。同时，由于钟斗接触角增大，也增大了料钟的楔紧力，使之容易紧密配合，提高了密封效果。

　　2.2改进“均压装置”，满足小高压操作的要求采用高压操作能提篼冶强，增加产量和降低焦比，同时也能够减少炉灰吹出量，提高炉况顺行度。国内外有关资料表明：炉顶压力每增加lkg/cm2就能多出铁15%~20%，降低焦比10~ 15%，减少炉灰吹出量30%.所以高压操作已被广泛采用。

　　所谓煤气均压装置，就是使钟室（大、小钟之间的封闭空间）进行充压和泄压的机械设备。它由二组管道和阀门组成，一组是由洗涤塔后引出的高压半净煤气管道及阀门，称为均压管和均压阀，为钟室的充压装置；另一组是钟室通向外界大气的管道和阀门，称为放散管和放散阀，为泄除钟室压力的装置。

　　内开式均压装置存在以下缺点：（如）由硅橡胶材质制成的密封环容易产生变形，使密封效果减弱；检修不方便；由于小钟均压阀放出的是带粉尘的荒煤气，磨损、堵灰现象相当严重。

　　小钟均压阀由内开式改为外开式，并在放散管下方安装了集尘器，达到明显效果。（装置如）可以定期放灰，有效地解决了灰堵问题均压与放散运行平稳；便于日常的检修与维护保养。

　　2.3炉顶大、小料钟和均压放散采用了液4一大钟均压阀5―小钟均压阀煤气放散管煤气均压装置传动机构简单轻巧，大大地减少了炉顶的设备重量；降低了炉顶高度，减少了投资费用；传动平稳，易于调速。由于启动和制动较平缓，惯性力减少，减小了对大、小钟关闭时的冲击，使合金带的密封能保持长效。

　　能够自行润滑，使设备使用周期延长；简化了电控设备，降低了电耗。

　　2.4合理解决了探料尺的箱体密封问题在过去的生产实践中，探料尺的箱体密封是一大难题，造成炉顶煤气泄漏严重，既影响安全生产，又要花费大量检修与更换时间，影响正常生产。在设计改造过程中，采取了以下措施，并得到很好效果。

　　把探料尺上、下箱体之间和检修门接触面的密封材质改为用柔性石墨制成的填料带；（下转第40页）差控制在5%左右，能不间断、均匀、定时、定量向球磨机供煤，并能根据不同煤种和原料水分随意改变设定值，满足制粉工艺的需要。并且从根本上杜绝了球磨机堵煤和断煤的生产事故。

　　5.2球磨机电耗指标大幅度地下降，改造前10月份的电耗指标为39.94kwh/t煤，而改造后的12月份以及元月份的电耗指标分别为28.97kwh/t煤和29.14kwh/t煤，仅此一项每月可创造经济效益4万元。

　　5.3冲板流量控制系统计量精度篼，维修量小，性能稳定，结构除尘，因其结构简单、便于操作人员掌握，具有很少的保养作业。大大地减少了操作工人的维护量。

　　5.4冲板流量计安装简单，体积小，重量轻，适用小型球磨机制粉工艺的改造。连续测定原煤动态特性好，原煤附着不发生零点偏移，流量畅通，即使仪器发生故障，物料流量也不会堵塞。

　　5.5物位开关采用了“射频技术”和6存在的问题及改进措施要确保冲板流量计的测量精度在-定范围内，必须定期进行校称（喷煤车间每半月校称一次），因此校称工作太频繁。

　　管道的负压对冲板流量计有一定程度的影响。为了彻底消除这一影响，可以在球磨机出口管道安装两相流量测量装置对煤粉进行实时计量，并输出流量信号给调节器，从而实现给煤量的自动闭环控制方式。

　　原盘给料机和进料管道在工艺生产过程中对密封方面要求十分严格。在实际生产过程中往往很难达到，因此冲板流量计测量精度存在一定误差。

　　（±接第34页）在接触面部分改平台接触，为凹凸槽结构形式的接触，其作用是将结合面间的间隙封住，切断泄漏通道，增加泄漏通道中的阻力；在转动部分改石墨绳密封为柔性石墨材质制作成的石墨密封件及橡胶密封圈相结合的密封形式，其优点是：既耐篼温，又耐低温，在通常压力下，柔性石墨不溶也不熔；具有自润滑性，其磨擦系数低，对被密封轴的磨损也很轻微；致密性好，对气体、液体有良好的不渗透性；导热率篼，在动密封时，运转中产生的摩擦热可以通过石墨散发出去，防止轴被咬死和密封材料老化。

　　南钢炼铁厂高炉炉顶设备通过认真的调查与研究，结合本单位的实际进行了-系列的改造，达到了预期效果，满足了生产工艺的要求。同时在降低制造费用的前提下，减轻了大量的维修强度，特别是休风率已达到全国中型篼炉的好水平，高炉平均利用系数已达到2.75t/m3d，单炉利用系数已突破3.0t/m3d，在全国同类型高炉中名列前矛。

　　但是，随着高炉不断强化冶炼的要求，设计工作必须围绕篼产、优质、低耗、长寿和环境保护的要求，使我厂的炉顶装料设备更趋于合理化和先进技术的运用，推进炼铁生产再上新台阶。（：2000-05-04）