PW高炉新并罐无料钟炉顶设备检修设计探讨.pdf

第3 4 卷 2 0 1 4 年0 8 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM 咂T A I I 琅G I C A LE N G D 幔置R I N G V 0 1 ．3 4 A u g u s t2 0 1 4 P W 高炉新并罐无料钟炉顶设备检修设计探讨① 潘铁毅1 ，丁智敏2 ，吴维双1 ，青雪梅1 ，张二雷1 1 ．中冶南方工程技术有限公司，湖北武汉4 3 0 2 2 3 ；2 ．东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳1 1 0 8 1 9 摘要介绍了P W 高炉新并罐无料钟炉顶设备在检修维护上的改进，详尽阐述了布料溜槽、水冷传动齿轮箱、行星齿轮箱、中心喉 管、卸料漏斗、下密封阀驱动装置、料流调节阀驱动装置、下密封阀箱、料流调节阀箱、冷却防护板、导料筒、料流调节阀阀板、上密封 阀驱动装置和摆动翻板等设备的检修设计，比较了新老式并罐无料钟炉顶设备的检修设计，并对P W 新并罐无料钟炉顶自立式框 架提出了设计优化建议。 关键词P W 高炉新并罐；无料钟炉顶；检修设计 中图分类号T F 7 4 8文献标识码A d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．0 2 5 3 - 6 0 9 9 ．2 0 1 4 ．0 8 ．1 2 0 文章编号0 2 5 3 - 6 0 9 9 2 0 1 4 0 8 - 0 4 3 7 - 0 3 高炉传统老式并罐无料钟炉顶设备由于存在布料 时易产生圆周偏析、下阀箱及中心喉管内耐磨衬易磨 损、寿命短等不足，近年来，P W P A U LW U R T H 公司 开发了新一代并罐无料钟炉顶设备。新并罐无料钟炉 顶设备优化料罐形状、消除了炉料偏析；同时将下阀箱 一分为三，包括两个料流调节阀箱和一个下密封阀箱， 改善了料流轨迹、减轻了炉料对料流调节阀和中心喉 管的磨损、提高了检修效率；改进了料罐称重系 统㈣] 。 工程设计中，最重要的两个原则是可靠的生产工艺 和便利的检修维护。若设备检修维护困难而不便，则此 工程设计是不成功的。P W 新并罐无料钟炉顶设备对 生产工艺进行了优化，同时对检修维护设计进行了改 进，使检修维护更为顺畅，设计更加人性化和合理化。 1 P W 新并罐无料钟炉顶设备检修维护 上的改进 P W 新并罐无料钟炉顶设备检修维护上的改进 包括 1 料流调节阀阀板和其上部导料筒具有充足的 空间。由于改进了结构形式，导料筒下部无需吹扫和 清理。 2 由于增强了中心卸料，料流对中心喉管的磨损 减少，中心喉管寿命延长3 0 ％。料罐下锥段的圆润性 也减少了料流磨损。 3 独立的料流调节阀箱和下密封阀箱更利于设备 的拆除和移出。同时两阀箱上设置了较大的检修门。 4 料流调节阀、下密封阀、导料筒和波纹管的检 修更换通道更为畅通，中心喉管等设备的对中和安装 更为便利。 5 使用了成熟的密封阀和料流调节阀驱动装置， 同时采用了可互换的上下密封阀驱动装置。 2 P W 新并罐无料钟炉顶自立式框架的 设备检修设计 P W 新并罐无料钟炉顶设备采用自立式框架的安 装结构，即除水冷传动齿轮箱以外的无料钟炉顶设备 及罐内炉料均由自身小框架支撑，荷载作用在高炉炉 壳上 炉顶锥台部位 ”j 。 图1P W 新并罐无料钟炉顶设备和其自立式框架 1 摆动翻板；2 上密封阀驱动装置；3 料罐；4 料流调节 阀箱；5 下密封阀箱；6 一卸料漏斗；7 行星齿轮箱；8 水冷 传动齿轮箱；9 布料溜槽；1 0 _ _ 平台一；1 1 平台- - ；1 2 平 台三；1 3 平台四；1 4 平台五；1 5 检修轨道一；l 卜检修轨 道- - ；1 7 检修轨道三；1 8 检修轨道四；1 9 检修吊梁一； 2 0 一检修吊梁二；2 l 检修吊梁三；2 2 检修吊梁四 ①收稿日期2 0 1 4 0 5 一1 1 作者简介潘铁毅 1 9 8 3 - ，男，河南商丘人，工程师，工学硕士，主要从事炼铁工艺及设备设计和研究。 万方数据 4 3 8矿冶工程第3 4 卷 以下设备检修的描述中所提到的平台、设备、检修 轨道和检修吊梁，其编号均见图1 。 2 ．1 布料溜槽的检修设计 P W 新并罐无料钟炉顶布料溜槽的检修方式与 P W 老并罐无料钟炉顶设备相同。拆除检修吊梁三 吊装侧 、检修吊梁四 吊装侧 和平台二、三、四、五 在吊装侧的相应活动盖板后，利用炉顶吊车和布料溜 槽检修吊架将布料溜槽从炉顶锥台检修门移出检修。 2 ．2 水冷传动齿轮箱和行星齿轮箱的检修设计 由于平台五和水冷传动齿轮箱之间的空间有限， 设计将水冷传动齿轮箱和下密封阀箱一起检修。首先 拆除平台五上相应的活动盖板，压缩水冷传动齿轮箱 上部波纹管后拆除卸料漏斗，并拆除行星齿轮箱。然 后压缩下密封阀箱上部波纹管，水冷传动齿轮箱通过 四台手拉葫芦挂在下密封阀箱下方，沿检修轨道三移 出，利用炉顶吊车进行吊装检修。 拆除平台四和五在非吊装侧的相应活动盖板后， 利用检修吊梁四 非吊装侧 和专用吊装工具吊装检 修行星齿轮箱。 2 _ 3中心喉管的检修设计 检修中心喉管前需先移出下密封阀箱和卸料漏 斗，以让出中心喉管检修通道。为方便设备的拆卸，压 缩水冷传动齿轮箱上部波纹管和下密封阀箱上部波纹 管。同时，需拆除的框架结构有检修吊梁三 吊装 侧 、检修吊梁四 吊装侧 和平台二、三、四、五在吊装 侧的相应活动盖板。最后利用检修吊梁四 非吊装 侧 将中心喉管移至炉顶吊车吊装范围，用炉顶吊车 对其进行吊装检修。 2 ．4 卸料漏斗的检修设计 卸料漏斗的检修依靠紧贴于检修轨道三内侧的检 修轨道四。首先拆除检修吊梁四 吊装侧 和平台五 在吊装侧的相应活动盖板，然后压缩水冷传动齿轮箱 上部波纹管，卸料漏斗沿检修轨道四移出，最后利用炉 顶吊车对其进行吊装检修。 2 ．5下密封阀箱、料流调节阀箱和其驱动装置的检修 设计 检修下密封阀箱前应首先拆除检修吊梁四 吊装 侧 和平台五在吊装侧的相应活动盖板，压缩下密封 阀箱上部波纹管，然后将下密封阀箱沿检修轨道三移 出，利用炉顶吊车进行吊装检修。 检修料流调节阀箱前应首先压缩下密封阀箱上部 波纹管，拆除检修吊梁三 吊装侧 ，然后将料流调节 阀箱沿检修轨道二移出，利用炉顶吊车进行吊装检修。 下密封阀驱动装置的检修利用检修吊梁四和专用 吊装工具；料流调节阀驱动装置的检修利用检修吊梁 三，检修前应拆除检修吊梁四。 2 ．6 冷却防护板 导料简 料流调节阀阀板的检修 设计 拆除平台四和五的相应活动盖板后，可利用检修 吊梁二和专用吊装工具吊装检修水冷传动齿轮箱内的 冷却防护板；打开料流调节阀箱上的检修门后，可利用 检修吊梁二和专用吊装工具吊装检修料流调节阀阀板 和其下方的导料筒。 2 ．7 上密封阀驱动装置和摆动翻板的检修设计 拆除平台一上相应活动盖板后，即可利用炉顶吊 车检修吊装上密封阀驱动装置；而摆动翻板的检修则 是在打开其箱体检修门后，将其沿检修轨道一移出，然 后利用炉顶吊车进行吊装检修。 以上炉顶设备检修后，还原相应活动吊梁和盖板 即可恢复生产。 表1自立式框架检修吊梁一览表 部件轨道／吊梁数量检修维护设备 由图1 和以上描述可看出，自立式安装框架的设 计紧密结合炉顶各设备特点和检修需要，且为布料溜 槽、行星齿轮箱、下密封阀驱动装置、冷却防护板、料流 调节阀阀板、导料筒等设备设计出各自的专用吊装工 具。可拆卸式检修轨道、吊梁、可拆卸式平台和框架设 置较多，检修空间紧凑，空间利用率高，设计巧妙，非常 人性化。由表1 可看出其自立式框架共设置检修轨道 4 组，检修吊梁8 根，且结构多为可拆卸式，为各设备 的检修吊装提供最大的便利。 3 P W 新老并罐无料钟炉顶设备检修设 计对比 P W 新老并罐无料钟炉顶设备检修时间对比见表 2 。新并罐无料钟炉顶设备的检修时间远远小于老并 万方数据 2 0 1 4 年0 8 月潘铁毅等P W 高炉新并罐无料钟炉顶设备检修设计探讨 4 3 9 罐无料钟炉顶设备的检修时间，大大降低了检修维护 成本，提高了生产效率。 表2P W 新老并罐无料钟炉顶设备检修时间对比表 4 设计优化建议 由图1 可看出，自立式框架平台一和二支撑的主 要设备只有摆动翻板，即便加上平台检修荷载和均布 强度荷载，这两层平台的荷载也并不大。P W 公司为 控制框架柱的尺寸大小，在平台二和三之间设置6 根 框架柱，在平台一和二之间设置了1 0 根。虽然框架柱 尺寸并不大，但数量繁多，占用了设备检修和料罐打压 检漏的空间，同时加大了料罐均压放散管道和上密封 阀驱动装置检修小平台的布置难度。为简化自立式框 架结构，建议将平台一和平台二纳入炉顶外框架，这样 既可保留这两层平台的检修吊梁、活动盖板，又可省去 1 6 根框架柱，释放出更多的有效空间。 5 结语 1 P W 新并罐无料钟炉顶设备采用自立式框架 的安装结构，紧密结合设备特点，在设备检修维护方面 作了很多改进，设计人性化。布料溜槽、行星齿轮箱、 下密封阀驱动装置、冷却防护板、料流调节阀阀板、导 料筒等设备具有各自的专用吊装工具。可拆卸式检修 轨道、吊梁、可拆卸式平台和框架设置较多，检修空间 紧凑，空间利用率高。 2 P W 新式并罐无料钟炉顶设备检修维护便利， 其检修时间远远小于老并罐无料钟炉顶设备，大大降 低了检修维护成本，提高了生产效率。 3 将自立式框架顶部两层平台纳入炉顶外框架， 可大大简化自立式框架结构。这样可释放更多的设备 检修和料罐打压检漏空间，同时减小了料罐均压放散 管道和上密封阀驱动装置检修小平台的布置难度。 参考文献 [ 1 ] 刘菁．武钢8 号高炉新两罐无料钟炉顶技术[ J ] ，炼铁，2 0 1 0 ， 2 9 3 9 1 2 ． [ 2 ] 高兴辉．昆钢6 号高炉无料钟炉顶的结构及应用[ J ] ．炼铁， 2 0 0 2 ，2 1 增刊 4 2 一“． [ 3 ] G u yT h i l l e n ，R o b e r tC o f f i n ，J o r gB r i n c k m a n n ，e ta 1 ．新一代无料钟 炉顶装料系统[ c ] ∥唐山钢铁股份有限责任公司炼铁厂．第九届 全国大高炉炼铁学术年会论文集．唐山，2 0 0 8 3 9 3 4 0 2 ． [ 4 ] 师磊，师伟．酒钢1 8 0 0 m 3 高炉新并罐无料钟炉顶技术[ J ] ． 现代商贸工业，2 0 1 1 9 2 7 5 2 7 6 ． [ 5 ] 喻道明．涟钢2 2 0 0 m 3 高炉串罐无料钟炉顶系统设计[ J ] ．炼铁， 2 0 0 3 ．2 2 6 1 2 1 6 ． 万方数据