采用无料钟炉顶装料设备是现代化高炉的重要技术特征。在已有技术的基础上不断优化创新,攻克了大型高炉无料钟炉顶布料装置、齿轮箱冷却、设备工作可靠性及设备使用寿命等关键性技术难题。
新型齿轮箱冷却技术
布料溜槽传动齿轮箱是驱动并控制布料溜槽进行旋转和倾动,实现布料功能的核心关键设备。生产实践中发现此种冷却结构冷却范围较小,水冷盘管阻力损失较大,对冷却水水质要求高,容易出现管道结垢现象,冷却效率随之降低。针对上述技术缺陷,研究开发了新型齿轮箱冷却结构,将间接冷却改为直接冷却方式,同时将冷却范围扩大,提高了冷却效率。冷却水量可以提高到25t/h以上且不会发生冷却水溢漏,由于冷却效率提高,实际生产操作中冷却水量仅为8t/h,在炉顶温度达到800℃的极端情况下齿轮箱仍能正常工作。研究开发了齿轮箱开路工业新水冷却系统,从根本上确保了冷却水水质,同时降低了冷却水温度,为齿轮箱冷却系统正常工作提供了可靠保障。冷却系统采用U形水封技术,与国外闭路循环冷却技术相比系统简化、流程紧凑,设备运行更加可靠,调节控制灵活,设备维护量少,节省投资。
研究优化炉料分布控制技术
采用现代化计算模型,自主开发了无料钟炉顶布料料流轨迹计算软件和仿真分析模型,修正了炉顶调节阀料流控制曲线和布料溜槽布料控制曲线,通过无料钟炉顶设备模拟布料试验进行验证,满足了高炉生产各种布料方式的要求。
提高设备质量
采用先进的三维设计方式和有限元应力分析计算,对无料钟炉顶设备结构进行了设计优化,对炉顶设备结构、控制系统、耐磨材料等进行了系统研究和创新。开发了布料溜槽悬挂锁紧装置,彻底解决了无料钟炉顶布料溜槽脱落的问题,提高了高炉作业率;布料流槽倾角的控制精度达到了±0.25°,实现了角度的定量微调,保证了多环布料的灵活、准确和均匀,达到引进设备的控制水平;改进了布料溜槽、换向溜槽的结构及其衬板材质,采用镶嵌硬质合金衬板及独特的制造工艺,使用寿命达到产铁量300万t以上,布料溜槽的使用寿命由12个月提高到20个月,换向溜槽的使用寿命由3个月提高到24个月。目前中国大型高炉无料钟炉顶设备已经全面实现国产化,已在2650m3级高炉上得到成功应用。