曾先喜

摘 要：介紹鋼鐵廠采用鑄鐵機工藝鑄鐵時鐵水罐傾翻所采用的不同傾翻形式，以及各種形式的設(shè)施配置及特點，并針對選擇不同的鐵水罐傾翻形式的影響因素做了定性的分析。

關(guān)鍵詞：鑄鐵機；鐵水罐傾翻；前方支柱；液壓傾翻；鑄造吊車

IRON CASTING MACHINE TIPPING FORM OF? HOT-METAL LADLE IN IRON CASTING PROGRESS

Zeng Xianxi

（Beris Engineering and Research Co.， Ltd. Qingdao 266500，China）

Abstract：This paper introduces the different tipping forms of hot-metal ladle when iron and steel plant adopts iron-casting process， as well as the configuration and characteristics of various forms of facilities， and makes a qualitative analysis on the influencing factors of choosing different tipping forms of hot-metal ladle.

Key words：iron casting machine；ladle tipping；front strut；hydraulic tipping；casting crane

0 前 言

目前我國的主流鋼鐵廠均是大型聯(lián)合鋼廠，是從原料到成品全流程工藝配置，其中高爐煉鐵和轉(zhuǎn)爐煉鋼是其中關(guān)鍵的兩個環(huán)節(jié)，均起著承上啟下的作用。高爐煉鐵主要為煉鋼轉(zhuǎn)爐提供合格的生鐵水，其規(guī)模一般是匹配設(shè)置，目前比較經(jīng)濟的匹配方式為按天產(chǎn)量平衡配套高爐的容積和轉(zhuǎn)爐的容積。即便是這樣，由于高爐操作的不確定性遠大于轉(zhuǎn)爐煉鋼，尤其是隨著高爐冶煉的檢測、監(jiān)測水平的提高和精料措施的有利實施，高爐的實際生產(chǎn)效率要略大與其設(shè)計能力，又因為高爐和轉(zhuǎn)爐的工作制度和檢修周期的不相同，高爐的設(shè)計年作業(yè)率為97%[1]，轉(zhuǎn)換成作業(yè)天數(shù)為355 d/a，轉(zhuǎn)爐的作業(yè)率為94%，轉(zhuǎn)換成作業(yè)天數(shù)為340 d/a。這都導(dǎo)致了高爐煉鐵的鐵水在各冶煉周期內(nèi)都不能完全被轉(zhuǎn)爐接收。

因此，為消化轉(zhuǎn)爐煉鋼工序不能及時處理的鐵水，最經(jīng)濟的做法是將鐵水通過鑄鐵機鑄成鐵塊，臨時堆存，起到調(diào)節(jié)前后工序節(jié)奏的作用。

1 鑄鐵機車間布置

在緊湊型總圖布置中鑄鐵機車間一般布置在高爐車間——煉鋼車間的一端，當(dāng)高爐車間與煉鋼車間較遠時，一般將鑄鐵機布置在兩個車間之間。不管鑄鐵機車間在總圖布置中的位置如何，對鑄鐵機車間本身的布置都影響不大。鑄鐵機車間本身的布置根據(jù)其采用的鐵水罐傾翻形式不同而差別很大。

2 鐵水罐傾翻形式

目前普遍采用的鑄鐵機鐵水罐傾翻形式有：

A—前方支柱配卷揚機傾翻鐵水罐；

B—前方支柱配行車傾翻鐵水罐；

C—吊車單獨傾翻鐵水罐；

D—液壓傾翻裝置傾翻鐵水罐；

E—鑄造小車傾翻鐵水罐。

2.1 前方支柱配卷揚機傾翻鐵水罐

采用前方支柱配行車傾翻鐵水罐時，需要配套的主要設(shè)施為：與鐵水罐形式配套的前方支柱，傾翻能力適當(dāng)?shù)木頁P機，鐵路線，鐵水罐車。

采用此種形式的鑄鐵機車間必須接入兩條以上的鐵路線，車間內(nèi)不用設(shè)置與鐵水罐容積相適應(yīng)的起重設(shè)備，只需考慮車間內(nèi)設(shè)備檢修用吊車即可。

2.2 前方支柱配行車傾翻鐵水罐

采用B形式，需要配套的主要設(shè)施為：與鐵水罐形式配套的前方支柱，傾翻吊車，鐵路線，鐵水罐車。

此種形式中，鑄鐵機車間內(nèi)需接入兩條以上鐵路線和設(shè)能滿足傾翻所用鐵水罐的行車。行車的噸位、運行速度和吊鉤的起升速度均要根據(jù)鐵水罐容量和鑄鐵機參數(shù)匹配設(shè)計。

2.3 吊車單獨傾翻鐵水罐

采用C形式，需要配套的主要設(shè)施為：與鐵水罐尺寸、載重量及傾翻速率相匹配的鑄造吊車。

鑄鐵機車間對鐵水的運輸方式?jīng)]有要求，只要總圖布置許可，汽車、鐵路運輸都可以，需要強調(diào)的是：傾翻吊車必須是冶金鑄造吊，起重量需綜合考慮鐵水罐容量、鐵水罐自重和吊車作業(yè)級別，大車運行速度、主鉤和副鉤間距及副鉤起升速度需根據(jù)鐵水罐外形尺寸和鑄鐵機澆鑄速度匹配設(shè)計。

2.4 液壓傾翻裝置傾翻鐵水罐

采用D形式，需要配套的主要設(shè)施為：與鐵水罐尺寸、載重量及傾翻速率相匹配的液壓傾翻裝置，鑄造吊車。

此種形式對鐵水的運輸方式也沒有要求，對鑄造吊車的要求也沒那么苛刻，只需要考慮起重量匹配就可以，對行車尺寸和運行速度沒有具體要求，按鑄造吊車的常規(guī)參數(shù)考慮即可。但對液壓傾翻裝置有具體的要求，外形尺寸要和鐵水罐匹配，傾翻能力要與鐵水罐滿載時的荷重匹配，傾翻速度要與鑄鐵機的澆鑄速度匹配，液壓設(shè)施及管路布置要考慮事故因素。

2.5 鑄造小車傾翻鐵水罐

采用E形式，需要配套的主要設(shè)施為：與鐵水罐尺寸、載重量及傾翻速率相匹配的鑄造小車。

鑄鐵機車間對鐵水的運輸方式也沒有要求，但除了要考慮空、重罐的順利進出外，還需特別考慮罐位的停放點，因為是鑄造小車，這就意味著本行車沒有大車，其行進方向是受限的，就位鐵水罐必須在鑄造小車的行進方向上。同樣需要強調(diào)的是：其起重量需綜合考慮鐵水罐容量、鐵水罐自重和吊車作業(yè)級別，運行速度、主鉤和副鉤間距及副鉤起升速度需根據(jù)鐵水罐外形尺寸和鑄鐵機澆鑄速度匹配設(shè)計。

3 鐵水罐傾翻方式的選擇因素

由于鐵水罐的倒鐵量與鐵水罐的傾翻速率直接相關(guān)，而鐵水罐的傾翻速率和鐵水罐的容量及外形尺寸有關(guān)，而鐵水罐倒鐵量要與鑄鐵機鑄鐵速度相匹配，所以不論選擇哪種鐵水罐傾翻形式，各裝置參數(shù)都是要相互匹配的。

在選擇鑄鐵機傾翻方式的同時，需要結(jié)合鐵水運輸方式、鐵水罐型式、大小及安全、經(jīng)濟性綜合考慮。

3.1 鐵水運送方式

鐵水運送方式有：汽車運送、CZT型鐵水車運送、一罐到底鐵水車運送、魚雷罐車運輸。

根據(jù)高爐鐵水運送到轉(zhuǎn)爐車間的運輸方式的不同，鑄鐵機車間本身的布置也有很大的差異。

3.1.1 汽車運送鐵水罐

采用這種運輸方式，鐵水罐傾翻方式可以選擇C形式、D形式和E形式。

3.1.2 CZT型鐵水車運輸鐵水罐

CZT型鐵水車運輸鐵水罐是應(yīng)用最廣的鐵水運輸形式，鐵水罐傾翻方式可以選擇A形式、B形式、C形式、D形式和E形式。

3.1.3 一罐到底鐵水車運輸鐵水

一罐到底鐵水車運輸鐵水適用于剛性連接的鐵鋼界面，鐵水罐傾翻方式可以選擇C形式、D形式和E形式。

3.1.4 魚雷罐車運輸鐵水

魚雷罐車因其容量大，保溫性能好，其本身具備工藝緩沖功能，所以，采用這種運輸形式的鋼廠一般不需增設(shè)鑄鐵機工藝。

3.2 鐵水罐形式

鐵水罐形式：分為帶翅膀的吊架和不帶吊架兩種。前者是專門為搭接前方支柱而設(shè)計的，因此，此類鐵水罐除了適宜的傾翻形式為A形式和B形式外，C形式、D形式和E形式也同樣可用，其中A形式用的最多。目前所使用的這種形式的鐵水罐容量為65～200 t。

不帶翅膀吊架的鐵水罐為一罐到底鐵水罐，適合C形式、D形式和E形式。鐵水罐容量為140～330 t。

3.3 其 他

鐵水罐容積越小其適用的傾翻形式也越廣泛，考慮到安全和造價的影響，一般大于200 t的鐵水罐傾翻較少用C種形式。起吊鐵水罐容量為200 t的鐵水罐的吊車起重量不能低于250 t，而且吊運鐵水罐的吊車必須是鑄造吊車，從經(jīng)濟實用性上不劃算。尤其鑄鐵機鑄鐵工藝本身就是個緩沖措施，不是主工藝的情況下，很少有鋼廠在用200 t以上鐵水罐的情況下使用此配置的。

液壓傾翻鐵水罐形式也同樣面臨這個問題，設(shè)備的龐大和造價的高昂一樣不適用于200 t以上的鐵水罐工藝。

一般大于200 t的鐵水罐傾翻采用E種形式。鑄造小車相較鑄造吊車，設(shè)備結(jié)構(gòu)形式大大簡化，設(shè)備費和土建費都有大幅度的降低，安全可靠性是一樣的。

4 結(jié) 語

在安全性和可靠性上，這四種鐵水罐傾翻形式?jīng)]有本質(zhì)的區(qū)別，只要設(shè)計和設(shè)備選型合理都可以實現(xiàn)鑄鐵機安全、可靠澆鑄鐵水的目標(biāo)。

具體選擇形式要根據(jù)鑄鐵機車間的總圖布置、鐵水罐運輸形式、鐵水罐大小及形式、經(jīng)濟合理性來綜合考慮。

參考文獻

[1] 項中庸，王筱留.高爐設(shè)計——煉鐵工藝設(shè)計理論與實踐[M].（第2版）.北京：冶金工業(yè)出版社，2014.