王炳奎 張志響 宋文 祝道朋 余建伍

摘要：鄂鋼2#高爐在2019年10月開始進(jìn)行爐前自動化升級，包括開口機(jī)一鍵自動換釬，泥炮一鍵自動加泥，開口機(jī)、泥炮遙控化操作，“一鍵式”開、堵鐵口研發(fā)四個方面，降低了爐前工的勞動強(qiáng)度，縮短了出鐵間的間隙，促進(jìn)爐況穩(wěn)定的同時降低了高爐燃料消耗。

關(guān)鍵詞：高爐;機(jī)器人;自動化;“一鍵式”開;堵鐵口

1前情介紹

針對鄂鋼高爐爐前工的工作內(nèi)容，鄂鋼2#高爐改造包括：1、鐵口新增自動換釬裝置;2、鐵口新增自動加炮泥裝置;3、開口機(jī)遙控化升級;4、泥炮遙控化升級;5）、“一鍵式”開、堵鐵口研發(fā)[1]。

2實(shí)施方法

鄂鋼自2019年10月進(jìn)行爐前設(shè)備升級并實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動換釬、自動加泥和遙控開、堵鐵口并開始改進(jìn)“一鍵式”開、堵鐵口程序。具體實(shí)施方法如下：

2.1自動換釬桿裝置

鄂鋼2#高爐爐臺換釬小車進(jìn)行設(shè)備升級和安裝，按照表1的自動換釬步驟設(shè)置程序，實(shí)現(xiàn)開口機(jī)一鍵自動換釬[2]。

2.2自動加炮泥裝置

鄂鋼2#高爐爐臺裝泥機(jī)器人安裝后，按如下自動加炮泥工作步驟設(shè)置程序，實(shí)現(xiàn)泥炮一鍵自動加泥[3]。

炮泥分離機(jī)對來料進(jìn)行分離;炮泥用皮帶運(yùn)輸?shù)酱龣C(jī)位;待機(jī)位上的炮泥裝滿時，停止炮泥分離機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，抱閘氣缸動作;裝載機(jī)器人檢測泥炮位置建立泥炮坐標(biāo);檢測加泥蓋是否打開，若未打開則打開加泥蓋;在炮泥分離機(jī)待機(jī)位裝取炮泥投至加泥口;控制系統(tǒng)驅(qū)動泥炮活塞前進(jìn)，進(jìn)行頂泥作業(yè);機(jī)器人對泥炮口頂出炮泥進(jìn)行切泥作業(yè)后返回原位，小車抱閘氣缸動作，完成加炮泥。

2.3遙控開、堵鐵口

1、無線遙控器根據(jù)操作指令發(fā)出電氣信號;2、電控系統(tǒng)接收電氣信號并傳輸給電磁控制閥站;3、電磁控制閥站將電氣信號轉(zhuǎn)變成液壓操作指令;4、液壓操作指令控制開口機(jī)、泥炮的油缸進(jìn)行相應(yīng)液壓動作，實(shí)現(xiàn)開口機(jī)、泥炮的遙控操作。

2.4“一鍵式”開、堵鐵口

將高爐開鐵口和堵鐵口過程進(jìn)行步驟分解，過程如表2表3。將工作內(nèi)容換成計(jì)算機(jī)語言，編寫程序?qū)崿F(xiàn)其邏輯，完成“一鍵式”開、堵鐵口[4]。

3效果

鄂鋼2#高爐爐前是兩個出鐵口共用一個火車頭對鐵水罐，故而不能做到無間隔出鐵。新設(shè)備未投入前，高爐平均每天出鐵時間占有率基本在80.63%左右，開口耗時11.04%;隨著爐前工對遙控化和“一鍵式”運(yùn)用的越熟練，高爐2020年3月份平均每天出鐵時間占有率提升到83.83%，開口耗時降至7.83%。2#高爐爐鐵的開口出鐵時間占有率預(yù)計(jì)可提高到90%，有利于高爐及時排盡渣鐵，促進(jìn)爐況穩(wěn)定[5]。

從圖1可以看出爐前自動化的投入對高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有一定的改善作用。分析原因如下：1、減少了鐵間間隙，提高了每天出鐵時間占有率，減少爐內(nèi)廢料而引起的爐況波動;2、爐況穩(wěn)定后，提高煤氣利用率，降低燃料比。

4結(jié)語

爐前自動化有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：1、機(jī)械化的運(yùn)用降低了工人的勞動強(qiáng)度，改善了爐前工的工作環(huán)境;2、用機(jī)器人代替人可以有效提高爐前工在開口機(jī)換釬和泥炮加泥過程工作效率;3、遙控化開、堵鐵口能夠讓爐前操作人員在可靠的地方進(jìn)行操作，杜絕事故發(fā)生，提高了生產(chǎn)安全系數(shù);4、“一鍵式”開堵鐵口的運(yùn)用，使?fàn)t前開、堵鐵口規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，有利于鐵口的維護(hù)和穩(wěn)定;5、爐前自動化的運(yùn)用具有很好的示范作用，隨著其功能的完善，可以實(shí)現(xiàn)高爐爐前無人化，為中國鋼鐵企業(yè)智慧制造提供樣板。

參考文獻(xiàn)

[1]惠展，付光勇，邵琳，康敏，趙博.高爐爐前液壓泥炮的設(shè)計(jì)與選型[J].冶金設(shè)備，2020（01）：26-30+6.

[2]惠展，索婷，李振明，馮卓，劉敏.大型高爐爐前開鐵口機(jī)的設(shè)計(jì)與選型[J].重型機(jī)械，2019（05）：74-78.

[3]付光勇，鹿林，惠展.高爐爐前泥炮設(shè)備改造[J].冶金設(shè)備，2019（01）：51-54.

[4]翟玉龍，吳建華.梅鋼高爐爐前自動化升級[J].冶金設(shè)備，2019（02）：67-70+13.

[5]吳淑峰.高爐開鐵口機(jī)鉆削系統(tǒng)及整機(jī)仿真研究與優(yōu)化[D].山東大學(xué)，2011.