李紅熙

(新疆德勤互力工業(yè)技術(shù)有限公司)

前言

2021年是新疆八一鋼鐵股份公司煉鋼廠120t轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)線產(chǎn)能爆發(fā)式增長(zhǎng)的一年,隨著煉鋼產(chǎn)能逐步提升,副跨區(qū)域電磁吸盤行車在廢鋼原料配料作業(yè)過(guò)程中,由于3臺(tái)電磁吸盤起重機(jī)配料節(jié)奏慢,嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)爐進(jìn)一步提高產(chǎn)能。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,對(duì)電磁吸盤行車主起升機(jī)構(gòu)起升速度進(jìn)行改造設(shè)計(jì)以獲得更高的起升速度,從而提升作業(yè)效率,滿足轉(zhuǎn)爐高產(chǎn)能生產(chǎn)節(jié)奏。

1 問(wèn)題的提出

八鋼公司第二煉鋼廠120t轉(zhuǎn)爐產(chǎn)線副跨配料區(qū)配備3臺(tái)20t額定起重量、起升速度13m/min的電磁吸盤起重機(jī),承擔(dān)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)所需廢鋼原料的配料任務(wù)。進(jìn)入二季度,120t轉(zhuǎn)爐產(chǎn)線月鋼產(chǎn)量的大幅度提產(chǎn)后,副跨區(qū)域3臺(tái)配料電磁起重機(jī)的配料節(jié)奏跟不上轉(zhuǎn)爐冶煉速度對(duì)廢鋼的需求的矛盾凸顯,是對(duì)120t轉(zhuǎn)爐產(chǎn)線產(chǎn)能的進(jìn)一步提高造成一定影響的因素之一。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,跟蹤記錄每班起重機(jī)的作業(yè)情況,如何在不增加配料起重機(jī)數(shù)量的前提下,通過(guò)技術(shù)改造提高3臺(tái)電磁吸盤起重機(jī)的作業(yè)效率,以滿足煉鋼生產(chǎn)對(duì)廢鋼配料供應(yīng)的需求,是當(dāng)前急需解決的問(wèn)題。

2 現(xiàn)狀調(diào)查及分析

2.1 120t轉(zhuǎn)爐副跨配料工藝布局

120t轉(zhuǎn)爐副跨總長(zhǎng)度102m,其中分布2個(gè)料池,1#料池長(zhǎng)度24m;2#料池長(zhǎng)度38m,廢鋼料池因廢鋼種類不同(面包鐵、渣鐵、重料、輕薄料),分別擺放在不同的區(qū)域,如圖1所示。14柱至15柱布置有2個(gè)廢鋼電子秤,右側(cè)有1個(gè)廢鋼斗擺放位置,1#和2#料池之間一般擺放2個(gè)廢鋼斗,廢鋼量需求較大的情況下,增加第4個(gè)廢鋼斗。區(qū)域內(nèi)3臺(tái)電磁吸盤起重機(jī),起重能力20t,起升速度13m/min,承 擔(dān)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)所需廢鋼原料的配料任務(wù)。

圖1 120t轉(zhuǎn)爐副跨廢鋼配料區(qū)域配料工藝布局圖

2.2 副跨區(qū)域廢鋼配料作業(yè)特點(diǎn)

(1)在行車配料作業(yè)區(qū)域范圍內(nèi)地面人員參與作業(yè)極少,人機(jī)接觸風(fēng)險(xiǎn)低,安全風(fēng)險(xiǎn)可控;

(2)配料作業(yè)行車作業(yè)程序單一、重復(fù)。主要運(yùn)作流程:運(yùn)行-吸料提升-運(yùn)行-放料下降-運(yùn)行。起升下降、運(yùn)行均為短流程作業(yè);

(3)副跨區(qū)域長(zhǎng)度短僅為102m,3臺(tái)起重機(jī)作業(yè)范圍相對(duì)較小,如提高運(yùn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度,對(duì)作業(yè)效率提升的效果不明顯,同時(shí)增加了相鄰行車碰撞的風(fēng)險(xiǎn);

(4)對(duì)主起升速度進(jìn)行提速改造設(shè)計(jì),可以縮短吸料提升、放料下降2個(gè)作業(yè)步驟的作業(yè)時(shí)間,從而達(dá)到提升作業(yè)效率的目標(biāo)。

3 技術(shù)改造設(shè)計(jì)措施實(shí)施

在較短的的工作區(qū)域內(nèi),起重機(jī)運(yùn)行速度提升沒(méi)有決定性意義,反而增加了相鄰起重機(jī)碰撞的安全風(fēng)險(xiǎn)。但是通過(guò)對(duì)行車起升速度改造,可以縮短吸料提升、放料下降兩個(gè)作業(yè)步驟的作業(yè)時(shí)間,從而達(dá)到提升作業(yè)效率的目標(biāo) 。

通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料及現(xiàn)場(chǎng)論證,在不改變現(xiàn)有起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)布局的前提下,滿足現(xiàn)有起升機(jī)構(gòu)主減速器輸入、輸出功率的基本條件,可以通過(guò)對(duì)主起升機(jī)構(gòu)起升速度進(jìn)行改造設(shè)計(jì)以獲得更高的起升速度,從而提升作業(yè)效率。

3.1 方案設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)

由于起升機(jī)構(gòu)滑輪系的倍率不能夠改變,那么

根據(jù)起升速度的計(jì)算公式

式中:Vn-起升速度, m/min;

nt-減速器轉(zhuǎn)速,r/min;

D0-卷筒直徑,m;

a-滑輪組倍率。

通過(guò)計(jì)算公示得出,在電動(dòng)機(jī)輸入轉(zhuǎn)速不變前提下,通過(guò)降低減速器速比、同時(shí)增大卷筒直徑,可以有效提高起升速度。

3.2 方案設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程控制

(1)電動(dòng)機(jī)重新選型:原設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)規(guī)格型號(hào)為YZR315S-8 75Kw,通過(guò)重新選型更換為YZR315M-8 90Kw。增大電機(jī)的輸入功率,電機(jī)輸入轉(zhuǎn)數(shù)不變720rpm,并更換電動(dòng)機(jī)電阻1套。

(2)減速器功率校核選型:原設(shè)計(jì)減速器規(guī)格型號(hào)為ZQA750-25.02-3CA,更換為ZQA750-23.34-3CA通過(guò)手冊(cè)選型并校核,高速軸輸入功率在‘中型工作類型’工況下,高速軸許用功率為95Kw,電機(jī)輸入功率小于減速器高速軸最大許用功率,滿足。

(3)卷筒組重新選型:將原Φ500×1500(mm)更換為Φ650×1500(mm),通過(guò)增大卷筒組直徑以獲得單位時(shí)間內(nèi)鋼絲繩最大纏繞線速度,實(shí)現(xiàn)速度提升。

通過(guò)以上選型改造(見(jiàn)圖2)并計(jì)算,可以將原有起升速度13m/min提升至16.28m/min,起升速度提升25.23%。

圖2 技術(shù)改造簡(jiǎn)圖

4 實(shí)施效果

2021年5月完成了120t轉(zhuǎn)爐副跨區(qū)域2#電磁吸盤行車主起升機(jī)構(gòu)的提速改造工作并投入運(yùn)行。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤測(cè)算,每班2#行車按20斗廢鋼配入量計(jì)算,1斗廢鋼平均需要完成25～30次工作循環(huán)。一個(gè)工作循環(huán)包含吸料上升和下降放料兩個(gè)步驟,需時(shí)20分鐘左右,除去廢鋼斗高度、電磁盤高度,實(shí)際提升、下降范圍在4～6m,起升速度提升25.23%后,一個(gè)廢鋼斗配料時(shí)間較改在造前節(jié)約5分鐘,每班節(jié)約100分鐘,可多配出廢鋼4～5斗,滿足了每班 40爐以上廢鋼原料需求,提升了作業(yè)效率,有力的保障了煉鋼產(chǎn)能提升。本成果可推廣應(yīng)用于各生產(chǎn)作業(yè)線用于提升起重設(shè)備作業(yè)效率的技術(shù)改造措施,并可以應(yīng)用于新建工程購(gòu)置起重設(shè)備的效率測(cè)算、起重設(shè)備選型技術(shù)方案的前期策劃。