曹旭，梁清仁，王振

( 寶鋼集團(tuán)廣東韶關(guān)鋼鐵有限公司，廣東 韶關(guān)512123)

摘要: 對(duì)韶鋼6 號(hào)高爐( 1 050 m³ ) 采用的新技術(shù)進(jìn)行闡述． 串罐無(wú)料鐘爐頂，增設(shè)稱重裝置; 采用全冷卻壁爐襯結(jié)構(gòu)，高熱負(fù)荷區(qū)采用鑄鋼冷卻壁; 爐底爐缸采用陶瓷墊與碳磚相結(jié)合的復(fù)合結(jié)構(gòu); 出鐵場(chǎng)平臺(tái)平坦化，2個(gè)出鐵口，單矩型出鐵場(chǎng)結(jié)構(gòu)，設(shè)置擺動(dòng)流槽; 2 號(hào)鐵口爐渣采取小沖渣方式處理; 凈環(huán)水系統(tǒng)高效改造; 熱風(fēng)爐技術(shù)提升等使高爐技術(shù)裝備水平有了很大提高． 6 號(hào)高爐投產(chǎn)以來(lái)的實(shí)踐表明，采用的新技術(shù)發(fā)揮了較大作用．

關(guān)鍵詞: 高爐; 大修; 新技術(shù)

0 引言

寶鋼集團(tuán)廣東韶關(guān)鋼鐵有限公司( 以下簡(jiǎn)稱“韶鋼”) 6 號(hào)高爐( 750 m³ ) 始建于2002 年， 2011 年進(jìn)行大修． 由于6 號(hào)高爐爐缸破損嚴(yán)重， 2014 年11月10 日停爐進(jìn)行擴(kuò)容( 1 050 m³ ) 大修． 在這次大修中采用了多項(xiàng)新技術(shù)和工藝，如串罐無(wú)料鐘爐頂，增設(shè)稱重裝置; 采用全冷卻壁爐襯結(jié)構(gòu)，高熱負(fù)荷區(qū)采用鑄鋼冷卻壁; 爐底爐缸采用陶瓷墊與碳磚相結(jié)合的復(fù)合結(jié)構(gòu); 出鐵場(chǎng)平臺(tái)平坦化，2 個(gè)出鐵口，單矩型出鐵場(chǎng)結(jié)構(gòu)，設(shè)置擺動(dòng)流槽; 2 號(hào)鐵口爐渣采取小沖渣方式處理; 凈環(huán)水系統(tǒng)高效改造; 熱風(fēng)爐技術(shù)提升． 高爐技術(shù)裝備水平有了很大提高． 6 號(hào)高爐( 1 050 m³ ) 投產(chǎn)以來(lái)的實(shí)踐表明，采用的新技術(shù)發(fā)揮了較大作用． 6 號(hào)高爐( 1 050 m³ ) 的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1．

1 采用的新技術(shù)

1. 1 串罐無(wú)料鐘爐頂及增設(shè)稱重裝置

爐頂串罐無(wú)料鐘裝料設(shè)備全部更換． 固定受料罐和稱量料罐有效容積由17 m³ 加大到20 m³，上密封閥改為雙動(dòng)作，上密封閥閥座設(shè)蒸汽加熱，稱量料罐增設(shè)電子稱稱重，下閥箱為CISDI 型下閥箱． 爐頂無(wú)料鐘裝料設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表2．

改造后，爐頂?shù)牟剂戏绞綄?shí)現(xiàn)了時(shí)間法和重量法的選擇，爐頂布料更加合理和穩(wěn)定，更好地控制煤氣的分布，提高了煤氣利用率．

1. 2 采用全冷卻壁爐襯結(jié)構(gòu)，高熱負(fù)荷區(qū)采用鑄鋼冷卻壁

高爐本體采用全冷卻壁爐襯結(jié)構(gòu)，共設(shè)12 段冷卻壁，1～ 4 段為光面冷卻壁，5 ～ 12 段為鑲磚冷卻壁． 其中風(fēng)口帶以下采用3 段光面冷卻壁，材質(zhì)為灰鑄鐵HT150，冷卻壁厚度為160 mm; 風(fēng)口區(qū)采用1段異形光面鑄鐵冷卻壁，材質(zhì)為灰鑄鐵HT150，冷卻壁厚度為250 mm． 高爐爐腹至爐身下部的冷卻設(shè)備采用4 段鑲磚鑄鋼冷卻壁，鑄鋼冷卻壁厚度均為230 mm． 爐身中下部至爐身上部采用4 段鑲磚球墨鑄鐵冷卻壁( 材質(zhì)QT400 － 18) ，冷卻壁厚230 mm．冷卻壁的鑲磚采用磚壁合一冷鑲式，鑲磚厚度為98mm，鑲磚為氮化硅結(jié)合碳化硅磚． 高爐爐腹以上進(jìn)行了噴涂，噴涂厚度為100 mm．

1. 3 爐底爐缸采用陶瓷墊與碳磚相結(jié)合的復(fù)合結(jié)構(gòu)

爐底滿鋪1 層300 mm 厚的石墨磚+ 2 層400mm 厚的微孔炭磚+ 1 層400 mm 厚的超微孔炭磚．爐底上部采用兩層陶瓷墊，上層陶瓷墊中心為莫來(lái)石磚ZYM － 1，周圍為塑性相剛玉磚ZSG － 2; 下層陶瓷墊為塑性相剛玉磚ZSG － 3． 爐缸上部3 層采用微孔炭磚，爐缸下部特別是象腳和鐵口區(qū)域易侵蝕部位設(shè)置超微孔炭磚． 爐底在陶瓷墊上方設(shè)置一層粘土保護(hù)磚，用于開(kāi)爐期保護(hù)爐底．

風(fēng)口采用氮化硅結(jié)合碳化硅小塊組合磚． 為防止含鉛爐料導(dǎo)致風(fēng)口設(shè)備上翹，在風(fēng)口設(shè)備下設(shè)活動(dòng)磚．

鐵口區(qū)域采用超微孔炭磚，鐵口框內(nèi)采用澆注料TK － 1．

1. 4 出鐵場(chǎng)平臺(tái)平坦化，2 個(gè)出鐵口，單矩型出鐵場(chǎng)結(jié)構(gòu)，設(shè)置擺動(dòng)流槽

出鐵場(chǎng)結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)柱+ 鋼結(jié)構(gòu)梁+ 混凝土模板結(jié)構(gòu)，采用平坦化出鐵場(chǎng)，平臺(tái)面澆注150 mm厚耐熱混凝土． 綜合考慮現(xiàn)有6 號(hào)高爐總圖布置及國(guó)內(nèi)同級(jí)高爐實(shí)際生產(chǎn)操作條件，本高爐設(shè)有2 個(gè)鐵口，1個(gè)矩形出鐵場(chǎng)，兩鐵口夾角約30°，出鐵場(chǎng)平臺(tái)面積約1 150 m2 ． 出鐵場(chǎng)下設(shè)置3 條鐵路運(yùn)輸線，其中1 條為盡頭線，另2 條為貫通線． 采用100 t 鐵水罐車受運(yùn)鐵水．

每個(gè)鐵口設(shè)有各自獨(dú)立的泥炮、開(kāi)鐵口機(jī)和鐵水?dāng)[動(dòng)流槽． 采用落地式全液壓泥炮、全液壓開(kāi)鐵口機(jī)，泥炮、開(kāi)鐵口機(jī)同側(cè)布置，布置在兩鐵口夾角外側(cè)．

出鐵場(chǎng)結(jié)構(gòu)采用無(wú)填沙層的混凝土模板與鋼結(jié)構(gòu)梁及柱相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式． 采用固定貯鐵式主溝，主溝長(zhǎng)度約15 m，坡度1． 5％，貯鐵式主溝工作層內(nèi)襯采用澆注料，在采用高質(zhì)量溝料的同時(shí)，適當(dāng)加厚主溝工作層內(nèi)襯，使其厚度≥450 mm，以延長(zhǎng)主溝的使用壽命． 主溝工作內(nèi)襯采用了現(xiàn)場(chǎng)在線澆注的施工方式．

擺動(dòng)流槽通過(guò)流槽的往復(fù)傾動(dòng)，使鐵水流入停放在兩條鐵路上的鐵水罐中． 本設(shè)備由槽體、連桿、驅(qū)動(dòng)裝置組成，驅(qū)動(dòng)方式為電動(dòng)+ 手動(dòng)，操作裝置設(shè)置在出鐵場(chǎng)平臺(tái)上． 數(shù)量2 臺(tái)，其規(guī)格見(jiàn)表3．

1. 5 2 號(hào)鐵口爐渣采取小沖渣方式處理

水渣系統(tǒng)保留原底濾法水渣處理工藝． 高爐設(shè)有2 個(gè)鐵口，1個(gè)矩形出鐵場(chǎng)，兩鐵口共一套沉淀池法水渣設(shè)施．

1. 5. 1 采用沉淀池法水渣處理工藝

1 號(hào)鐵口渣處理設(shè)施利舊，采用水渣溝沖渣方式，渣水沿水渣溝流至沉淀池，逐級(jí)沉淀，水渣通過(guò)抓斗起重機(jī)抓運(yùn)，汽車外運(yùn)． 濾水經(jīng)粒化泵送至沖制點(diǎn)，循環(huán)使用．

新增2 號(hào)鐵口采用小沖渣方式，其工藝流程為:熔渣在渣溝末端被沖制箱噴出的高速水流水淬冷卻，形成顆粒狀的水渣，?；蟮脑旌衔锏涞叫_渣槽，在小沖渣槽底部錐段匯集后通過(guò)渣漿回水泵打至1 號(hào)鐵口水渣溝，進(jìn)行后續(xù)沉淀處理; 沖制水渣時(shí)產(chǎn)生的大量有害蒸汽通過(guò)小沖渣槽上部排汽管集中高空排放，排汽管高度約60m，減少蒸汽對(duì)高爐鋼結(jié)構(gòu)和設(shè)備的腐蝕． 2 號(hào)鐵口與1 號(hào)鐵口水渣共用現(xiàn)有?；谜荆瑑蛇吔惶媸褂茫?/span>

其中，沉淀池、抓斗起重機(jī)、水渣?；谜?、1 號(hào)鐵口水渣溝、1 號(hào)鐵口水渣溝排汽管為利舊使用，1、2 號(hào)水渣沖制設(shè)備、2 號(hào)渣漿回水泵、小沖渣槽、小沖渣槽上部排汽管為新建設(shè)施．

1． 5． 2 工藝設(shè)計(jì)條件

工藝設(shè)計(jì)條件見(jiàn)表4．

1． 5． 3 主要工藝設(shè)備

1) 水渣沖制箱

水渣沖制箱是對(duì)熔渣進(jìn)行水淬粒化的設(shè)備，為鋼結(jié)構(gòu)件，安裝在熔渣溝末端的下方． ?；畯膰娮彀鍑姵?，使熔渣水淬?；?噴嘴板處粒化水壓力≥0. 2 MPa．

2) 小沖渣槽入口裝置

小沖渣槽入口裝置是防止水淬?；蟮乃奶庯w濺、發(fā)揮緩沖和收集作用的設(shè)備，為鋼結(jié)構(gòu)件，呈異型筒體狀，主要材質(zhì)為12CrMoV 耐熱鋼．

3) 小沖渣槽下部結(jié)構(gòu)

小沖渣槽下部結(jié)構(gòu)是小沖渣槽下部錐段部位的鋼格柵欄結(jié)構(gòu)，防止大塊渣進(jìn)入錐段底部，主要材質(zhì)為20CrMnMo 耐熱鋼．

4) 小沖渣槽檢修門(mén)

用于水渣槽內(nèi)部的檢修，為鋼結(jié)構(gòu)件，主要材質(zhì)為普通碳鋼．

5) 渣漿回水泵

渣漿回水泵流量: 2 300 ～ 2 900 m³ /h，采用變頻控制．

1. 6 凈環(huán)水系統(tǒng)改造

利用6 號(hào)高爐停爐的機(jī)會(huì)，對(duì)凈環(huán)水系統(tǒng)的水泵進(jìn)行高效化改造．

1) 對(duì)高壓凈環(huán)水水泵、低壓凈環(huán)水系統(tǒng)的水

泵、熱水冷卻系統(tǒng)的水泵進(jìn)行高效化改造，提高單臺(tái)水泵的機(jī)械效率，把節(jié)省的功率用來(lái)增加單臺(tái)水泵的流量，最終達(dá)到高壓凈環(huán)水水泵1 用1 備、低壓凈環(huán)水水泵2 用1 備、熱水冷卻系統(tǒng)的水泵2 用1 備的運(yùn)行模式能滿足高爐正常生產(chǎn)的目的． 其中高壓凈環(huán)水水泵電機(jī)已運(yùn)行12 a 以上，目前故障率較高，已同步更換為高效節(jié)能電機(jī); 低壓凈環(huán)水系統(tǒng)的水泵電機(jī)更換為節(jié)能電機(jī); 熱水冷卻系統(tǒng)的水泵電機(jī)不更新．

2) 中壓凈環(huán)水系統(tǒng)的水泵重新進(jìn)行設(shè)備選型，選用節(jié)能高效泵及節(jié)能電機(jī)． 改造后，中壓凈環(huán)水系統(tǒng)水泵2 開(kāi)2 備的運(yùn)行模式能滿足高爐擴(kuò)容為1 050 m³后的用水要求，水泵、電機(jī)全部更換( 見(jiàn)表5 和表6) ．

1. 7 熱風(fēng)爐技術(shù)提升

2011 年高爐大修對(duì)熱風(fēng)爐進(jìn)行了徹底改造，由原來(lái)的內(nèi)燃式改為頂燃式，每立方爐容加熱面積提高23％． 預(yù)熱方式由原來(lái)的單空氣管式預(yù)熱器改為空氣和煤氣雙預(yù)熱的板式預(yù)熱器． 熱風(fēng)爐的燒爐模式由人工燒爐改為計(jì)算機(jī)自動(dòng)燒爐． 以上措施對(duì)提高熱風(fēng)溫度、降低燃料消耗效果顯著． 見(jiàn)表7．

是最關(guān)鍵的一步，給精車做好了鋪墊．

3． 7 增強(qiáng)冷卻液的流量

在車削時(shí)車刀與工件摩擦、工件與輔助夾具摩擦?xí)a(chǎn)生熱量，故需增加車床切削用乳化油，它與水的稀釋濃度由1∶ 20 改為1∶ 15 帶走更多的熱量; 乳化油在車削過(guò)程中形成薄的油膜，能減少摩擦． 流速將原來(lái)半開(kāi)狀態(tài)改為全開(kāi)，保持在10 ～ 15 L /min，也可改變水泵檔位來(lái)增加循環(huán)，帶走更多的熱量． 冷卻液的噴頭對(duì)準(zhǔn)車刀、跟刀架的結(jié)合處，這時(shí)鐵屑會(huì)帶走大部分熱量，減少刀具、跟刀架的摩擦; 乳化油因?yàn)榧佑蟹冷P劑，在潮濕的地方或者放置很長(zhǎng)時(shí)間都不會(huì)腐蝕．

3． 8 勤修磨刀具

毛坯料外徑凹凸不規(guī)則、材料牌號(hào)、硬度不均、車削用量不合理會(huì)加劇車刀的提前磨損． 刀具太鈍會(huì)增大切削力，在車削前應(yīng)認(rèn)真檢查刀具，避免竹節(jié)的產(chǎn)生、輔助夾具的磨損． 細(xì)長(zhǎng)軸車削應(yīng)注意刀具的刀尖與工件軸線重合或者略高于工件中心．

3． 9 合金頂尖的使用

床尾車向床頭方向加工可用合金頂尖裝夾，兩車削方向都可以加工; 通常軸徑在D30 以上時(shí)采用，這時(shí)軸有一定的剛性，切削速度控制在250 r /min 以內(nèi)不會(huì)燒壞頂尖，還能起到定心的作用，利于調(diào)試設(shè)備． 在工件的頂尖孔涂含鉬鋰基脂或美孚2號(hào)鋰基脂潤(rùn)滑． 使用合金頂尖避免軸線不一致，效果很好．

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合多年的生產(chǎn)實(shí)際操作及設(shè)備、工裝等情況制定一套可行的方法來(lái)加工細(xì)長(zhǎng)軸，不但保證加工質(zhì)量，而且提高生產(chǎn)效率． 在實(shí)際加工過(guò)程中采用合適的裝夾方式，更改扶架上爪的材料，認(rèn)真調(diào)試設(shè)備，利用附件，選擇合理的刀具角度和切削用量，并注意工件裝夾、車削方法、合金頂尖的使用，增強(qiáng)冷卻液的流量、增加中心架，從而有效解決了細(xì)長(zhǎng)軸難加工的難題，保證了細(xì)長(zhǎng)軸的加工質(zhì)量，值得推廣借鑒．

參考文獻(xiàn)

［1］ 李永祥． 細(xì)長(zhǎng)軸的車削車削加工方法［J］． 工程機(jī)械，2005(11) : 56 － 59．

［2］王廣偉． 細(xì)長(zhǎng)軸加工工藝研究［J］． 農(nóng)業(yè)科技與裝備，2008(4) : 44 － 46．

［3］陳陸幫，王建中，陳俊． 細(xì)長(zhǎng)軸車削加工工藝方法探索［J］． 先進(jìn)制造工藝技術(shù)， 2011，28(3) ， 51 － 53．

［4］楊叔子． 機(jī)械加工工藝師手冊(cè)［M］． 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2001．