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月開始進行爐前自動化升級，包括開口機一鍵自動換釬，泥炮一鍵自動加泥，開口機、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度，縮短了出鐵間的間隙，促進爐況穩(wěn)定的同時降低了高爐燃料消耗。

關(guān)鍵詞：高爐;機器人;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實施方法

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

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，實現(xiàn)開口機一鍵自動換釬[2]。

2.2自動加炮泥裝置

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

炮泥分離機對來料進行分離;炮泥用皮帶運輸?shù)酱龣C位;待機位上的炮泥裝滿時，停止炮泥分離機運轉(zhuǎn)，抱閘氣缸動作;裝載機器人檢測泥炮位置建立泥炮坐標;檢測加泥蓋是否打開，若未打開則打開加泥蓋;在炮泥分離機待機位裝取炮泥投至加泥口;控制系統(tǒng)驅(qū)動泥炮活塞前進，進行頂泥作業(yè);機器人對泥炮口頂出炮泥進行切泥作業(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、泥炮的油缸進行相應(yīng)液壓動作，實現(xiàn)開口機、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行步驟分解，過程如表2表3。將工作內(nèi)容換成計算機語言，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)計可提高到90%，有利于高爐及時排盡渣鐵，促進爐況穩(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)濟指標有一定的改善作用。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：1、機械化的運用降低了工人的勞動強度，改善了爐前工的工作環(huán)境;2、用機器人代替人可以有效提高爐前工在開口機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”開堵鐵口的運用，使爐前開、堵鐵口規(guī)范化和標準化，有利于鐵口的維護和穩(wěn)定;5、爐前自動化的運用具有很好的示范作用，隨著其功能的完善，可以實現(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

[1]惠展，付光勇，邵琳，康敏，趙博.高爐爐前液壓泥炮的設(shè)計與選型[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的設(shè)計與選型[J].重型機械，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.高爐開鐵口機鉆削系統(tǒng)及整機仿真研究與優(yōu)化[D].山東大學，2011.