李道智 陳 飛

（武漢鋼鐵集團(tuán)鄂鋼公司煉鐵廠 湖北鄂州）

一、概述

高爐爐頂設(shè)備是高爐關(guān)鍵設(shè)備，是高爐本體最復(fù)雜、設(shè)備事故最多的部位。爐頂裝料設(shè)備以并罐式和串罐式為主，并罐式爐頂相對(duì)于串罐爐頂有上料快的特點(diǎn)，廣泛用于大中型高爐，其中以盧森堡PW公司技術(shù)的爐頂設(shè)備居多。鄂鋼5#高爐（容積2200 m3）為 PW公司并罐爐頂形式，該爐頂為國(guó)內(nèi)某冶金機(jī)械廠制造。高爐工藝技術(shù)及設(shè)備參數(shù)見表1。

二、爐頂設(shè)備的組成維護(hù)和檢修

爐頂設(shè)備從上至下依次為上料主皮帶機(jī)受料斗（頭輪罩）、翻板裝置、稱量料罐（含上密封閥）、下部閥箱、排料斗對(duì)中裝置、多段波紋管裝置、水冷傳動(dòng)齒輪箱、爐頂鋼圈、布料溜槽。

（1）頭輪罩。頭輪罩是爐頂裝料設(shè)備的最上部，它的主要作用是將皮帶運(yùn)送的高爐原料導(dǎo)入受料斗中，同時(shí)具有收集粉塵作用，其維護(hù)主要是定期檢查，更換及焊補(bǔ)耐磨襯板。頭輪罩和受料斗之間原設(shè)計(jì)是用橡膠連接，生產(chǎn)幾個(gè)月后橡膠連接處積灰嚴(yán)重將橡膠壓變形，后將該橡膠改成薄鋼板焊接，不影響其他的。

表1 高爐工藝參數(shù)

（2）翻板裝置。翻板裝置是由油缸驅(qū)動(dòng)的翻板，向兩個(gè)料罐裝料的裝置，其維護(hù)主要是翻板的襯板要定期檢查、油缸是否漏油，翻板的襯板一般可使用1～2年，可利用檢修時(shí)從側(cè)邊的檢修門打開檢查，一般是整體更換翻板溜槽，更換翻板溜槽6～8 h即可完成。

（3）上密封閥。上密封閥位于稱量料罐的上部錐體處，在稱量料罐排壓后，上密封閥打開，是保證料罐密封性的關(guān)鍵設(shè)備，閥座密封處是硬質(zhì)合金，閥蓋為耐高溫的硅橡膠，上密閥座沒有蒸汽加熱裝置，要保證該處蒸汽暢通，檢查可以用于觸摸該管道是否有高溫，閥座接觸面保持一定的溫度（105～120℃），可使密封處不易積灰，影響密封。維護(hù)要點(diǎn)：定期更換硅橡膠密封圈（3～6月），檢查蒸汽加熱是否正常，油缸是否漏油，密封閥軸端是否泄漏，潤(rùn)滑要好。

（4）稱量料罐。稱量料罐是用來儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)運(yùn)和稱量爐料，并實(shí)現(xiàn)帶壓上料的裝置。料罐下部和中部殼體內(nèi)表面都裝有耐磨襯板，用特制螺栓固定在料罐殼體上，殼體外表面螺栓有密封罩罩住，起密封作用。投產(chǎn)前料罐要進(jìn)行試壓，螺栓密封罩不能漏氣。料罐的下部外側(cè)裝有3個(gè)電子秤（傳感器），電子秤是判斷料罐里面的爐料是否下完的依據(jù)，其稱量的準(zhǔn)確性也影響高爐操作。影響稱量準(zhǔn)確性的因素很多，特別是并罐爐頂，其重心不在料罐中心線上。作為機(jī)械方面來講，要保證料罐、上面的翻板裝置和下面的下閥箱等都是軟連接，均壓管道要用金屬補(bǔ)償器相連。料罐和上面的翻板裝置的連接是軟橡膠，該處易積灰，檢修時(shí)要清灰，以免在料罐均壓時(shí)，料罐上升和翻板裝置接觸影響稱量。料罐下部和下閥箱之間的連接采用金屬膨脹節(jié)和垂直拉緊彈簧。要想稱量準(zhǔn)確，將彈簧拉開即可，但如果彈簧全部松開，料罐均壓時(shí)料罐有上升的浮力，料罐上下位移較大，會(huì)損壞金屬補(bǔ)償器壽命?？紤]到安全生產(chǎn)的問題，只能將彈簧預(yù)緊力控制在適當(dāng)范圍，降低了料罐稱的精度要求，一般情況下，入焦炭時(shí)控制在300 kg左右誤差是正常的。

圖1 并罐式爐頂裝料設(shè)備示意圖

料罐在稱量方面沒有問題的話，正常維護(hù)主要考慮耐磨襯板的磨損，可以利用檢修時(shí)對(duì)襯板檢查，對(duì)料罐進(jìn)行檢修時(shí)要注意相關(guān)安全事項(xiàng)。需要排盡爐料；關(guān)閉爐頂眼鏡閥或插盲板，斷開爐內(nèi)與爐頂設(shè)備的煤氣流；關(guān)閉料流調(diào)節(jié)閥、下密、一次和二次均壓閥；排盡煤氣；打開上密閥和均壓放散閥；關(guān)閉通往下閥箱的N2；最后進(jìn)行通風(fēng)。

（5）下部閥箱。下閥箱主要由料流調(diào)節(jié)閥、下密封閥、防扭裝置等組成，并罐下閥箱由2個(gè)料流調(diào)節(jié)閥和2個(gè)下密閥組成。料流調(diào)節(jié)閥工作原理：閥門固定在轉(zhuǎn)臂上驅(qū)動(dòng)液壓缸使轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)閥門完成開關(guān)動(dòng)作，整個(gè)料流調(diào)節(jié)閥固定在料罐連在一起，其重量和料罐一起稱量。料流調(diào)節(jié)閥軸向金屬補(bǔ)償器，投產(chǎn)10個(gè)月后破裂、漏煤氣。在外面補(bǔ)焊效果不好，整體更換工作量非常大。廠家建議在該補(bǔ)償器外，包一個(gè)大的補(bǔ)償器，單波、對(duì)開，厚一點(diǎn)的補(bǔ)償器，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)焊，該方法簡(jiǎn)單可行。

下密封閥和上密封閥結(jié)構(gòu)相似。高爐投產(chǎn)后半年，1#下密閥閥板突然掉了，后經(jīng)搶修發(fā)現(xiàn)閥板中間的銷軸兩個(gè)螺母在生產(chǎn)過程中自動(dòng)退絲了，兩個(gè)螺母的下面有一個(gè)開口銷斷裂，導(dǎo)致閥板掉落。為避免該事故重復(fù)發(fā)生，將外銷軸端部焊接扁鋼擋住螺母。

下部閥箱維護(hù)要點(diǎn)。正常生產(chǎn)時(shí)，檢查閥門是否運(yùn)行平穩(wěn)，液壓缸管道是否漏油，閥門軸端是否漏煤氣，潤(rùn)滑是否到位。檢修時(shí)要檢查料流調(diào)節(jié)閥、閥板、襯板是否磨損，下密硅橡膠是否要更換，工作人員要進(jìn)下閥箱檢修時(shí)要注意安全，同進(jìn)入料罐一樣注意采取必要的安全措施。

（6）排料斗對(duì)中裝置。收集1#、2#料流調(diào)節(jié)閥排出的爐料到高爐中心線上，防止?fàn)t料的偏移，由2個(gè)檢修門和內(nèi)部耐磨襯板構(gòu)成，檢修時(shí)定期檢查即可。

（7）多段波紋管裝置。多段波紋管裝置主要是檢修時(shí)收緊補(bǔ)償器插入盲板用，將爐內(nèi)產(chǎn)生的煤氣在此處與爐頂切斷，以免檢修人員到料罐等處檢修時(shí)受熱及煤氣中毒的危險(xiǎn)。主要檢查內(nèi)部襯套是否磨損。

（8）水冷傳動(dòng)齒輪箱。水冷傳動(dòng)齒輪箱是爐頂核心部件，水冷氮封齒輪傳動(dòng)形式、旋轉(zhuǎn)和傾動(dòng)的傳動(dòng)部件，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。設(shè)計(jì)使用壽命為一代爐齡（8～10年），只要使用維護(hù)得當(dāng)，主體設(shè)備用8～10年一般沒有問題。齒輪箱位于高爐爐頂設(shè)備的最下部，直接受爐頂高溫影響。齒輪箱內(nèi)部應(yīng)在≤65℃的環(huán)境下工作，高爐生產(chǎn)時(shí)要注意控制爐頂溫度，頂溫超過350℃就要采取爐頂打水冷卻措施。為保證設(shè)備正常工作，其內(nèi)部設(shè)有冷卻水管，循環(huán)冷卻水水量設(shè)計(jì)為8～20 m3/h。高爐剛投產(chǎn)時(shí)水量可以達(dá)到20 m3/h，生產(chǎn)約1年左右水量下降到10～15 m3/h。水量減少的原因主要是管壁結(jié)垢和雜質(zhì)堵塞在回水槽中間，為此需要在檢修時(shí)進(jìn)行堿洗。同時(shí)為解決結(jié)垢問題，將冷卻水由凈化水改為軟水。通往齒輪箱的氮?dú)鈮毫σ葼t頂壓力大0.01 MPa，氮?dú)饬髁?00 m3/h，充氮?dú)庵饕鸾禍睾头庾t內(nèi)灰塵的作用。高爐正常生產(chǎn)時(shí)要監(jiān)控齒輪箱傾動(dòng)和旋轉(zhuǎn)電流，傾動(dòng)和旋轉(zhuǎn)電流要保持有規(guī)律、無較大的波動(dòng)。當(dāng)電流偏大時(shí)要分析原因，可能是機(jī)械、電機(jī)、電氣3方面原因。機(jī)械主要是潤(rùn)滑不好、溜槽動(dòng)作時(shí)有卡阻；電機(jī)主要是制動(dòng)器過緊等原因；電氣要檢查變頻器等原因。

中心喉管在齒輪箱的中部，起引導(dǎo)爐料的作用，防止?fàn)t料飛濺到齒輪箱內(nèi)部。原供廠家中心喉管使用壽命在8～12個(gè)月，由于其位置關(guān)系正常生產(chǎn)時(shí)無法檢查喉管是否磨穿，一旦磨穿，將會(huì)威脅到齒輪箱內(nèi)部冷卻水管，而冷卻水管磨破后不易焊補(bǔ)，冷卻水會(huì)流到高爐里面造成爐況失常。為保證喉管可靠耐用，在喉管內(nèi)壁落料點(diǎn)處用環(huán)形厚鋼板進(jìn)行多層焊接，使用壽命可達(dá)18個(gè)月。中心喉管吊進(jìn)和吊出是從下閥箱上面的大檢修孔進(jìn)行的，和廠家的說明書不一樣。從上面吊裝更換中心喉管只需8～10 h，檢修時(shí)從對(duì)中裝置側(cè)邊的檢修門觀察中心喉管的磨損程度，要在插入盲板之前檢查。

（9）溜槽。溜槽是齒輪箱最下端布料裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)將爐料按一定規(guī)律布在爐內(nèi)。屬易損件，要求耐高溫和耐磨。要經(jīng)常檢查溜槽磨損情況，利用檢修機(jī)會(huì)打開人孔，可以看到其磨損情況。目前溜槽可以使用1年以上，最高可達(dá)18個(gè)月。

三、結(jié)束語

PW公司并罐無料鐘爐頂在廠使用已有5年，總體運(yùn)行情況良好，目前高爐3～4個(gè)月檢修1次。近幾年有高爐使用新并罐爐頂，和舊并罐相比，新并罐有了些改進(jìn)，一是料罐稱重的精度有所提高，二是料流偏析情況有改善，再是檢修下閥箱時(shí)比較方便。