麻榮 李永剛 楊雪妮

（中鋼集團(tuán)西安重機(jī)有限公司 陜西西安 710201）

1 前言

礦熱爐堵口機(jī)是專(zhuān)門(mén)用于有色冶煉爐的爐前堵口設(shè)備，出鐵后，堵口機(jī)將耐火泥料堵塞填滿(mǎn)出鐵口孔道，同時(shí)修補(bǔ)出鐵口周?chē)鷵p壞了的爐缸內(nèi)壁，為下次冶煉做準(zhǔn)備。

目前，國(guó)內(nèi)礦熱爐爐前作業(yè)設(shè)備，基本上更新?lián)Q代到全液壓式可遠(yuǎn)程控制的堵口機(jī)和開(kāi)口機(jī)，其中固定立柱回轉(zhuǎn)懸臂式的機(jī)型受到絕大部分生產(chǎn)廠家的認(rèn)可。下面，僅就該機(jī)型的堵口機(jī)的日常使用和維護(hù)保養(yǎng)之要點(diǎn)做以下分析和探討。

2 設(shè)備維護(hù)要點(diǎn)分析

2.1 回轉(zhuǎn)速度

該設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式是由四連桿機(jī)構(gòu)組成的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，和一個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)的調(diào)整控制機(jī)構(gòu)組合而成，如圖1所示。

圖1 堵口機(jī)待機(jī)與工作位置

堵口機(jī)回轉(zhuǎn)速度時(shí)間不能太快，否則沖擊太大，造成鐵口損壞，設(shè)備壽命縮短。該形式堵口機(jī)從待機(jī)位置旋轉(zhuǎn)到堵泥工作位置的旋轉(zhuǎn)角度為103°，設(shè)計(jì)要求旋轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)為12s～15s，但在現(xiàn)場(chǎng)爐前使用過(guò)程中，有些爐前將旋轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)調(diào)整到4s～5s，導(dǎo)致打泥機(jī)構(gòu)炮嘴到達(dá)鐵口時(shí)的速度，從平均設(shè)計(jì)速度的0.37m／s提高到了0.82m／s，以此來(lái)提高堵口時(shí)的作業(yè)速度。

但是，由此會(huì)造成：其一，設(shè)備運(yùn)行速度的提高，堵口時(shí)對(duì)鐵口的沖擊也隨之成倍的增加，造成鐵口壽命縮短，其周?chē)臓t墻磚松動(dòng)，維護(hù)成本加大，同時(shí)也影響了出鐵產(chǎn)量。其二，對(duì)設(shè)備的沖擊，造成各部件的變形、損壞，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)產(chǎn)生堵不住鐵口的情況。因此，現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中，必須要考慮到加快旋轉(zhuǎn)速度帶來(lái)的其他不利后果，不應(yīng)該隨意調(diào)整設(shè)備的設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)。

2.2 集中潤(rùn)滑

機(jī)上潤(rùn)滑是設(shè)備使用過(guò)程中一個(gè)非常重要的維護(hù)保養(yǎng)工作，目前國(guó)內(nèi)的有色爐前堵口機(jī)的其他機(jī)型基本上都是采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式的手動(dòng)甘油槍加油潤(rùn)滑。

該機(jī)型總共有10個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)，在前期的應(yīng)用中，10個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)也是全部采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式的加油，后期經(jīng)過(guò)技術(shù)升級(jí)，改進(jìn)成遞進(jìn)式分配器的集中潤(rùn)滑方式，通過(guò)遞進(jìn)式甘油分配器的一個(gè)加油口，可將潤(rùn)滑油輸送到機(jī)上10個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)（如圖2所示），較大幅度減少了日常設(shè)備維護(hù)的工作量。

圖2 堵口機(jī)集中潤(rùn)滑示意圖

但是，由于聯(lián)接各潤(rùn)滑點(diǎn)的甘油管線(xiàn)多采用長(zhǎng)距離式通徑Φ4mm～Φ6mm的鋼管，通徑較小，而且潤(rùn)滑油粘度較大，因此油流阻力較大，正常情況下，甘油泵（甘油槍?zhuān)┑募幼毫?0MPa～16MPa，但是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用調(diào)查，有些爐前將集中潤(rùn)滑管線(xiàn)拆掉，恢復(fù)到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的手動(dòng)加油，原因是集中潤(rùn)滑系統(tǒng)存在加不進(jìn)潤(rùn)滑油現(xiàn)象。再進(jìn)一步排查，原因是有4～10天內(nèi)，設(shè)備沒(méi)有進(jìn)行過(guò)一次加油潤(rùn)滑維護(hù)，由于爐前的溫度和熱輻射很大，導(dǎo)致潤(rùn)滑油的粘度進(jìn)一步加大，甚至有板結(jié)現(xiàn)象，造成油路堵塞，最終出現(xiàn)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)失效。

還有個(gè)別爐前設(shè)備，自從集中潤(rùn)滑點(diǎn)加不進(jìn)去潤(rùn)滑油后，干脆放棄了設(shè)備的潤(rùn)滑維護(hù)。而設(shè)備處于長(zhǎng)期的無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài)的運(yùn)行，將嚴(yán)重地加速設(shè)備活動(dòng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的磨損，加大設(shè)備運(yùn)行的晃動(dòng)量，加速減少設(shè)備的使用壽命。

因此，要保證集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的正常有效，就必須按照設(shè)備的使用維護(hù)要求，每天進(jìn)行1～2次的加油作業(yè)，避免油路中出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象，減少了設(shè)備維護(hù)的工作量，也保證了設(shè)備的正常使用和壽命。

2.3 防止泥缸返泥

該形式的泥缸裝泥口與泥缸蓋之間的配合形式是無(wú)間隙式（如圖3所示），這種結(jié)構(gòu)形式能有效的防止在推泥過(guò)程中，炮泥返到泥塞的后面，即圖3中“A區(qū)”（國(guó)內(nèi)其他機(jī)型的泥缸裝泥口與泥缸蓋之間的配合形式是間隙式，其間隙在15mm～20mm，其設(shè)置的裝泥蓋作用只是防止泥塞推泥時(shí)，炮泥被擠壓出泥缸內(nèi)腔體，而不具備防止炮泥返到泥塞后面的功能）。

圖3 泥缸與缸蓋無(wú)間隙式配合

但是，如果完成炮泥的填裝后，沒(méi)有蓋好泥缸蓋，由于泥缸裝泥孔處于敞露狀態(tài)，炮泥將會(huì)通過(guò)泥塞和泥缸裝泥孔之間的空隙，一部分炮泥被擠壓到泥缸之外，一部分炮泥會(huì)返到泥塞的背面。返到泥塞的背面的炮泥，會(huì)掉落到打泥油缸活塞桿上（如圖4中箭頭所示），造成的后果：其一，油泥被帶進(jìn)油缸內(nèi)部，致使活塞桿表面拉傷、密封圈被破壞，從而導(dǎo)致油缸漏油。其二，泥塞后端與油缸前端之間的空檔炮泥堆積，清理維護(hù)量增加。

圖4 泥缸蓋打開(kāi)或未蓋嚴(yán)實(shí)

因此，完成炮泥填裝工作后，必須蓋上泥缸蓋，并擰緊壓蓋螺母，該項(xiàng)工作對(duì)降低日常維護(hù)量和延長(zhǎng)油缸工作壽命至關(guān)重要。

2.4 炮泥清理

國(guó)內(nèi)所有機(jī)型的打泥機(jī)構(gòu)都是由炮嘴帽、錐形管、泥缸、打泥油缸組成（參照?qǐng)D4）。

由于受到高溫?zé)?，在堵鐵口過(guò)程中，炮嘴部分的炮泥容易干涸，并凝結(jié)在炮嘴的內(nèi)壁上（如圖5中的C部），導(dǎo)致炮嘴部的炮泥流動(dòng)通徑減小，如果不及時(shí)清理這部分的干涸炮泥，會(huì)導(dǎo)致炮泥打不進(jìn)去的生產(chǎn)事故。

圖5 堵口狀態(tài)示意圖

炮泥推入到出鐵口的基本關(guān)系式為：

式中：d1—出鐵口通徑；

p1—出鐵口鐵水壓強(qiáng)；

f1—出鐵口內(nèi)壁對(duì)鐵水的阻力；

d2—炮嘴通徑；

p2—泥塞對(duì)炮泥的壓強(qiáng)；

f2：炮泥在泥缸內(nèi)的阻力。

由式中可以看出，在p1、f1、d2、p2、f2都為定值的情況下，出鐵口通徑d1值的變化，對(duì)炮泥能否推入到出鐵口通道中，其影響關(guān)系呈現(xiàn)出平方關(guān)系。因此，每次堵完出鐵口后，對(duì)炮嘴部分的干涸炮泥進(jìn)行清理尤為重要。在以往的實(shí)際使用中，也發(fā)生過(guò)堵口機(jī)打不進(jìn)去炮泥現(xiàn)象，通過(guò)清理炮嘴內(nèi)部的干涸炮泥，問(wèn)題立即得到了解決。

2.5 設(shè)備介質(zhì)

由于出鐵時(shí)，爐前環(huán)境處于高溫、多粉塵的惡劣狀態(tài)，因此，有些生產(chǎn)廠家把設(shè)備的工作介質(zhì)由液壓油改為水乙二醇，以防止發(fā)生火災(zāi)事故，值得借鑒。但是，由于水乙二醇使用溫度不得超過(guò)60°C，在使用過(guò)程中需要定期添加消泡劑，以此保證其穩(wěn)定性，如果沒(méi)有按期進(jìn)行維護(hù)，設(shè)備工作時(shí)，在爐前高溫的輻射下，溫度上升，體積膨脹，導(dǎo)致處于保壓狀態(tài)下的油缸膠管發(fā)生爆管現(xiàn)象，該現(xiàn)象在不同廠家都有不同次數(shù)發(fā)生過(guò)，其中最嚴(yán)重的事件是一廠家的爐前兩臺(tái)設(shè)備在兩個(gè)月之內(nèi)，發(fā)生了七次爆管事故，嚴(yán)重影響爐前安全生產(chǎn)和正常產(chǎn)出，加大了設(shè)備維護(hù)成本。

為杜絕該事故的發(fā)生，除了對(duì)介質(zhì)的定期保養(yǎng)外，在堵口時(shí)適時(shí)進(jìn)行強(qiáng)制噴淋冷卻，并注意燜炮時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)。另外，鑒于打泥油缸受烘烤不可避免，消除介質(zhì)受熱膨脹也比較困難，我們可以在打泥油缸至換向閥之間，增設(shè)一個(gè)溢流閥，從而保證即使介質(zhì)受熱膨脹，導(dǎo)致的壓力升高時(shí)，能及時(shí)溢流泄壓，保證堵口作業(yè)正常進(jìn)行。

3 結(jié)論

設(shè)備保持良好機(jī)械性能和正常運(yùn)行，是安全生產(chǎn)的前提。從設(shè)備正確使用和定期維護(hù)保養(yǎng)角度，總結(jié)出最具代表性的五要素，即注重對(duì)回轉(zhuǎn)速度、集中潤(rùn)滑、炮泥清理、防止泥缸返泥和設(shè)備介質(zhì)等方面設(shè)備的正確使用和及時(shí)維護(hù)，該結(jié)論對(duì)設(shè)備維護(hù)具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。