摘要：无料钟炉顶装料设备作为第三代高炉装料系统，是目前唯一能够将原料布置到高炉炉喉料线表面任意点的装料系统。近二十年来，高炉炉容一直向着大型化的方向发展，随着各种强化冶炼的手段不断涌现，对高炉炉顶装料设备也提出了更高、更严格的要求，无料钟炉顶可以很容易实现炉顶高压操作，能够满足大高炉节能、减排和降耗的要求。
关键词：高炉无料钟炉顶；设备维护；发展现状；
无料钟炉顶高炉设备作为高炉生产的关键设备，其设备本身的故障率直接关系到整个高炉的生产效率，而如何针对无料钟高炉炉顶设备常见故障进行系统的分析及处理就成为保障高炉生产效率的关键所在。近年来，高炉无料钟炉顶设备技术得到了全面应用，其环保、高效、稳定的运行性能为我国钢铁工业的发展做出了很大的贡献。
1 国内外无料钟炉顶设备发展进程
炼铁是一个古老而又现代的行业，它促进了人类文明和社会进步。中国从汉代开始炼铁，是世界上最早炼铁和使用铁制工具的国家。真正使用焦碳炼铁的高炉的出现是在第一次工业革命时期，为工业文明提供了全新的材料和设备。封闭式双钟炉顶设备的应用是现代高炉的重要标志。这种钟阀式高炉装料设备以钟斗接触面的密封、均压放散阀的冲压及放散、旋转布料器的旋转布料。在自动化操作系统的控制下实现了高炉有压操作，高炉煤气的回收及按工艺要求完成炉料的正装、倒装、分装、正分装、倒分装、圆周定点布料，并配合料线高低及料批大小、装料种类完成高炉操作的上部调剂。随着第一次、第二次工业革命的完成及科学技术的进步，２０世纪７０年代ＰＷ 无料钟炉顶设备发明及应用，由于其相对于有钟炉顶设备的优越的工艺和设备性能，立刻取代有料钟炉顶设备，高炉炼铁进入无料钟炉顶设备时代。ＰＷ 无料钟炉顶设备是由上下密封阀、气密布料箱、可倾动及旋转的布料溜槽等部件组成的紧凑、密闭、多功能的高炉装料设备；它是以行星差动机械传动驱动溜槽径向倾动和圆周转动的新型布料器；由直径小于１ ０００ｍｍ的上下密封阀代替双钟炉顶的钟、斗密封和装料；布料圈数和布料终点，进而实现了高炉炼铁生产的高压操作，实现了多功能的高炉炼铁工艺的上部调剂，实现了有钟炉顶不能完成的单环、多环、螺旋、扇形、随机定点布料及中心加焦等布料功能。由于无料钟炉顶设备的研发和应用及多代人在炼铁工艺技术和设备的探索和实践，使现代高炉成为最大的单体工业设备，高效而技术设备复杂且成熟的炼铁设备是现代钢铁工业的基础设备，为人类文明和社会进步作出重要贡献。由于高炉炼铁工艺技术的进步，特别是高炉大型化和高压操作工艺的需要，传统的双钟炉顶设备已不能满足高炉上料、装料及高压操作的要求；由于高炉大型化，炉喉直径加大、顶压升高、料批加大，后来出现的三钟、四钟加导料板的多料钟炉顶设备也不能满足工艺要求；于是一种全新的炉顶装料设备———无料钟炉顶设备出现了，这就是由欧洲卢森堡的ＰＷ 公司研发的ＰＷ 型无料钟炉顶设备及工艺技术。由于它的技术及设备优越性，立刻在世界范围内替代了有钟炉顶，现代高炉炼铁的无料钟时代到来了。卢森堡ＰＷ 无料钟炉顶设备的研发及其在大型高炉的成功应用立刻引起我国炼铁界的领导及工程技术人员的高度重视，国内钢铁企业、钢铁院校、科研院所投入了对无料钟炉顶设备及工艺技术的研讨和国产无料钟炉顶设备的研制中。
2 高炉无料钟炉顶设备维护发展现状
1.液压系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆炉顶液压系统工作不正常，首先反应在炉顶各相关设备的不协调运行上，主要表现在以下几个方面：炉顶均压或均压放散阀门不能动作，导致高炉无法正常打开上下密阀进行上料操作；炉顶上密或下密阀门动作不到位，料罐漏气，无开关到位信号，上料操作不能自动进行；料流调节阀开关不到位或到位以后会又自动偏离原位，锁定不住阀门位置；针对以上一系列的炉顶液压系统故障，为了保障高炉的正常顺行生产，对生产中所出现的液压故障，需要有一个相对稳定且成熟的故障判断方法，一般情况，液压故障出现时液压维修人员需要首先对液压系统的油位、压力、温度作迅速的检查工作，以确保不是由于漏油造成的事故。然后再对系统压力作检查，以确定液压油泵是否完好，调压系统可有问题。待排除这些故障后，才可以针对出现故障的部位进行诊断故障，先易后难，逐步进行液压故障的排除工作。炉顶均压或均压放散阀门不能动作时，首先按常规液压故障检查一下，分析是系统压力引起，还是控制部分造成。如果是液压系统压力造成，则检查是否漏油、油泵工作状况、调压阀块等，处理完好则故障就会排除。如果是控制部分，则需从压力油进口处检查至阀门油缸处，即检查减压阀后压力、换向阀动作性能、球阀开关位置、管路、油缸及其安装状态等等，逐一查找到故障点就解决了问题；对于炉顶上密或下密阀门不能动作或动作不到位的液压故障现象，参见上料控制阀门液压控制回路示意图，当其不能动作时可检查液压压力是否正常，换向阀可有卡堵现象，油缸是否有异常，液压管路是否损坏，球阀有无开关到位等；动作不到位则可能是电气信号原因造成，否则需要到炉顶现场查看油缸行程有无达到原来位置，油缸吊头有无松动，从这些地方来判断故障点在那里，就能迅速解决故障。
2.密封阀关不上。针对密封阀关不上这个现象，首先排除液压系统故障。可能导致密封阀关不上的原因：阀板胶圈脱落，阀板卡料造成关不到位等；阀板密封胶圈脱落时，可进行应急处理：高炉无需减风，先往料罐内存一批料，然后打开均压放散阀并使其一直处于开启状态，再打开上密阀侧观察孔，将胶圈拽出，最后封上观察孔，关好均压放散阀，进入正常放料操作；如果判断不是密封胶圈脱落，极大可能是卡料所致，此时可强制反复开、关上密阀板，如效果不佳，可适当调高液压控制系统压力，卡料被挤碎后，要将液压控制系统压力调制正常。
3.气密箱。气密箱是无料钟炉顶设备中的关键部件，安装在炉顶钢圈上，与炉顶热煤气直接接触，位于高炉炉喉的顶部，通常此处温度冷热交替、矿料冲击大而频繁、煤气流冲刷，工况恶劣，一旦其发生故障，高炉就要休风停炉。气密箱主要要差动齿轮减速机、倾动减速机以及气密箱本体等几部分组成，因其内部采用循环水冷防止降低温度，并且采用氮气密封方式防止炉缸内粉尘进入齿轮箱内部，故又称为水冷氮封型传动齿轮箱。近年来，不可否认在使用过程中也出现了一些故障，有的甚至对高炉生产产生了比较大的影响，其典型就是气密箱旋转倾动困难以及倾动减速机内部蜗轮磨损等故障。扩大等轴晶区，但它对柱状晶本身的传热方式影响不大，只会影响凝固坯壳线性终点，不会对柱状晶区内凝固坯壳线性生长规律有太大影响。因此，大方坯铸坯坯壳在柱状晶生长过程中符合的形式，铸坯坯壳在等轴晶生长过程中依然符合的形式。
无料钟炉顶和钟式炉顶相比较具有结构简单、布料灵活、密封性好、维护检修方便和投资省等优点，逐步被世界绝大多数高炉（尤其是大中型高炉）所采用，目前已经成为高炉炉顶装料的技术主流。重点探讨了高炉无料钟炉顶设备的发展现状和主要故障特点、处理措施等设备维护要点，
参考文献：
［1］项中庸，王筱留． 高炉设计———炼铁工艺设计理论与实践． 北京：冶金工业出版社，2018． 6．
［2］严允进． 炼铁机械（第二版）． 北京：冶金工业出版社，2017． 12．
［3］王维兴． 中国炼铁技术发展［J］． 钢铁，2017（5）．
［4］孙俊英，赵福才． 包钢高炉布料器的更新与技术进步［J］． 内蒙古科技与经济，2017（14）．
论文作者:张成东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签：炉顶论文; 高炉论文; 设备论文; 装料论文; 无料论文; 故障论文; 液压论文; 《基层建设》2019年第6期论文;