是一种冶炼行业必备的炉前设备,其作用是能够迅速准确堵塞放铁后的出铁口,使高炉快速进入下一循环的作业。在生产实践中研制出的各种类型的堵铁口机,俗称泥炮。另一类是将固体打碎成泥状的小型机械设备,多用于日常生活和农业生产,例如果蔬打泥机,农用秸秆打泥机。

机构介绍冶金炉缸部分设有出铁口和出渣口,用以按时放铁和放渣。开堵出铁口和出渣口是高炉炉前一项重要的生产操作,过去都用人力完成,但由于铁水和渣水温度高,出量大,且在出铁出渣结束时,往往从渣口铁口喷出液态的渣铁,这样,不但工作条件十分恶劣,而且极易造成人身事故和设备事故,故近代高炉的这些操作都用专门的机械去完成。目前用于以上操作的炉前机械有:开铁口机,堵铁口机和堵渣口机,对它们的共同要求是:

1、能远距离控制;2、运动轨迹准确;3、结构牢固和工作可靠。

打泥机种类虽多,但其基本结构组成都是:炮身:包括填泥,吐泥的泥缸及其推泥机构。回转机构:它的作用是把炮身从出铁从一侧移至出铁沟上方,并对准出铁口。送进机构:它的作用是把炮嘴从出铁沟处送入出铁口的泥套内。锁紧机构:它的作用是把炮嘴压紧在出铁口泥套上,承受堵口时的反推力。一般,泥炮可分三种类型:汽动泥炮、电动泥炮和液压泥炮。目前我国主要采用电动泥炮和液压泥炮。

发展历史随着世界各国炼铁高炉设备的不断更新换代,用于堵塞高炉出铁口的电动泥炮逐渐被液压泥炮所取代,这是由于液压泥炮具有打泥推力大,动作灵活,操作方便等优势。我国从改革开放以来,在新建的一些高炉中也引进一批国外不同类型的液压泥炮。北京钢铁学院(后改名为北京科技大学)等单位从一九八三年就开始调研和设计液压泥炮。而为了推动液压泥炮的研制,并使其能迅速转入实际应用,在冶金部机动司和科研司的组织下,由北京钢铁学院、鞍山钢铁集团公司、西安冶金机械厂、北京冶金液压机械厂、攀枝花钢铁公司、包头钢铁公司等单位组成从科研设计、制造到使用的“一条龙’’研制联合体。联合体集中了主管部门、科研院校、制造厂家及使用单位的智慧,发挥了各方面的作用和积极性,使整个研制应用工作进展迅速。设计定型的BG300型液压泥炮于一九八五年六月制成,于十一月十五日起在攀枝花钢铁公司二号高炉上投入使用。使用效果达到预期的设计目的,又于一九八六年四月在攀钢现场通过了冶金部组织的技术鉴定,至此我国各大型冶金机械加工厂开始投入批量生产。1

工作原理液压泥炮是堵铁口的专用设备,是高炉的重要组成部分。液压泥炮是由电动泥炮发展而来的,它保留 了泥炮的动作顺序和总体结构。由于液压泥炮具有打泥推力大、打泥致密能适应高炉高压操作、压紧力稳定、 结构紧凑、 便于操作等特点,目前高炉泥炮已全 部采用液压泥炮。在生产过程中,液压泥炮发生故障会产生高炉慢风、 休风现象,影响高炉的连续生产,甚至影响生命财产安全。

右图所示为现有的一种典型泥炮液压系统,主要由 1个液压缸控制回路和1个安全控制回路组成。

液压缸控制回路004控制泥炮正常堵塞出铁口,即换向阀 7.1和 7.2分别控制旋转油缸13.1的压紧腔和泥油缸 13.2的无杆腔进油,完成泥炮的工作。旋转油缸13.1的压紧腔和打泥油缸13.2的无杆腔均通过单向阀保压。无其它保压形式。2

设计要求现代高炉堵出铁口采用专门的设备——泥炮进行。由于高炉的大型化和高压化,在设计泥炮时应满足下列要求:

1、有足够的一次吐泥量除填充被铁、渣水冲大了的铁口通道外,还必须保证有足够的炮泥挤入铁口内。在炉内压力的作用下,这崆炮泥扩张成蘑菇状贴于炉缸内壁上,起修补炉衬的作用。

2、有一定的吐泥速度吐泥过快,使炮泥挤入炉内焦炭中,形不成蘑菇状补层,失去修补前墙的作用。吐泥过慢,容易使炮泥在进入铁口通道过程中失去塑性,增加堵泥阻力,炉缸前墙也得不到修补。

3、有足够的吐泥压力 为克服铁口通道的摩擦阻力、炮泥内摩擦阻力、炉内焦炭阻力等,要求炮嘴出口泥压力为(30~40)×105Pa。

4、操作安全可靠,可以远距离控制 由于高炉大型化并采用了高压操作,出铁后炉内喷出大量的渣铁水,所以要求堵口机一次堵口成功,并能远距离控制堵口机各个机构的运转。

5、炮嘴运动轨迹准确经调试后,炮嘴一次对准出铁口。1

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王伟 - 副教授 - 上海交通大学