歐陽鵬，藍(lán)濤濤，陸軍，林昀，覃海革

（十一冶集團(tuán)公司工程技術(shù)有限公司，廣西柳州 545002）

1 前言

球式熱風(fēng)爐是煉鐵高爐生產(chǎn)配套的工業(yè)爐窯設(shè)備，其主要作用是為高爐提供連續(xù)穩(wěn)定的高溫?zé)犸L(fēng)，而耐火球又是球式熱風(fēng)爐中蓄熱體的主要蓄熱介質(zhì)[1]。柳鋼現(xiàn)有球式熱風(fēng)爐28座，每年都有熱風(fēng)爐需要更換耐火球，其換球工作是卸出耐火球，篩選，回裝[2]。以1000立方高爐為例，所配備的球式熱風(fēng)爐，每座爐裝球量近1000噸，裝球量很大，容積越大的高爐，所配備的球式熱風(fēng)爐裝球量更大，要確保裝球過程安全、連續(xù)、可靠，需要改變現(xiàn)有裝球的方式[3-4]。

目前，裝球方式主要是鏟車裝球→送入裝球斗→汽車吊吊運裝球斗→吊到裝球孔將球裝入熱風(fēng)爐。該方式存在的不足：一、汽車吊吊運旋轉(zhuǎn)范圍較寬，對施工現(xiàn)場條件要求較高，碰撞到周邊建筑物的風(fēng)險較大；二、汽車吊吊運至裝球孔時，駕駛員視線距離較遠(yuǎn)對所吊裝球斗的定位不準(zhǔn)確，同時在裝球孔位置的作業(yè)人員也難以控制裝球斗（3噸多）的擺動，施工安全系數(shù)極低。要是工期趕，夜間作業(yè)安全風(fēng)險更大；三、使用汽車吊裝球，機(jī)械臺班費用高，增加施工成本。

2 設(shè)備技術(shù)方案

為了解決現(xiàn)有的球式熱風(fēng)爐回裝耐火球工作中存在的問題，達(dá)到提高施工安全系數(shù)，快速回裝耐火球，降低施工成本，施工易于組織的目的，采用如下的技術(shù)方案：

（1）繩索軌道提升機(jī)設(shè)備，由蓄球漏斗、組裝式井架、滑輪組、卷揚機(jī)、裝球斗、限位裝置組成。

（2）組裝式井架由N段對接組裝而成（視裝球孔高度而定），其每段都可自由拆分、組裝，架體內(nèi)兩側(cè)安裝有供裝球斗垂直提升時保持平衡的導(dǎo)軌。

（3）滑輪組由井架底部側(cè)面滑輪、井架頂部兩個滑輪，共三個滑輪組成。

（4）卷揚機(jī)部分由電機(jī)、減速機(jī)、鋼絲繩輪轂、變頻器相連而成。

（5）限位裝置安裝在組裝式井架上，用于控制卷揚機(jī)停止裝球斗提升在預(yù)定裝球孔平臺的高度。

新型裝球設(shè)備主要解決了現(xiàn)有的球式熱風(fēng)爐換球工作中回裝耐火球所存在的問題，采用新型設(shè)備后，將會減少裝球時的汽車吊臺班投入，同時大大提高各施工環(huán)節(jié)的安全系數(shù)，確保裝球過程的安全、連續(xù)、可靠性。

圖1

圖2

3 設(shè)備安裝及運行

3.1 安裝方式

如圖1所示，蓄球漏斗的出料口正對著組裝式井架內(nèi)的裝球斗，放出耐火球直接進(jìn)入裝球斗；啟動底座面的卷揚機(jī)，鋼絲繩通過滑輪組吊起裝球斗沿組裝式井架上的裝球斗導(dǎo)軌垂直提升，當(dāng)裝球斗垂直提升到預(yù)定裝球平臺高度時，由限位裝置控制卷揚機(jī)停止提升；打開裝球斗放出耐火球經(jīng)溜槽和裝球孔溜入熱風(fēng)爐內(nèi)。

當(dāng)裝球斗（如圖2所示）的儲球倉裝滿耐火球后，利用卷揚機(jī)提升，導(dǎo)軌滾輪沿組裝式井架上的裝球斗導(dǎo)軌垂直提升至裝球孔，打開出球閘門，通過溜槽把球送到熱風(fēng)爐內(nèi)。

3.2 運行方式

如圖3所示：用鏟車連續(xù)將耐火球裝入蓄球漏斗，當(dāng)裝球斗放到底座后，把蓄球漏斗里的耐火球放入裝球斗，通過組裝式井架、卷揚機(jī)、滑輪組、限位裝置提升并控制裝球斗到需要放球的裝球孔位置，然后打開裝球斗的出球閘門，耐火球經(jīng)溜槽和裝球孔溜入熱風(fēng)爐內(nèi)。放完球后，關(guān)起出球閘門，以裝球斗提升的相反方式把裝球斗放到底座。整個工作流程可以循環(huán)、連續(xù)操作，有效確保裝球過程安全、穩(wěn)定、連續(xù)、可靠。

在操作過程中，通過變頻器控制其電機(jī)，可控調(diào)整卷揚機(jī)提升和下降的速度，確保運行速度在安全范圍內(nèi)。

4 裝球方式的對比

現(xiàn)將繩索軌道提升機(jī)設(shè)備與原裝球方式進(jìn)行比較，如圖4所示。

4.1 裝球方式的改變

原裝球方式是以汽車吊吊裝為主，就是利用鏟車把球裝到裝球斗，然后用汽車吊吊運裝球斗至裝球孔位置，最后打開裝球斗的出球閘門，耐火球通過溜槽進(jìn)入熱風(fēng)爐內(nèi)。該方式容易受到現(xiàn)場環(huán)境和條件限制、吊裝運行過程安全風(fēng)險大、機(jī)械臺班成本高。

新裝球方式是利用鏟車將耐火球裝入蓄球漏斗，再把蓄球漏斗內(nèi)的球送到組裝式井架內(nèi)側(cè)的裝球斗，然后通過卷揚機(jī)系統(tǒng)垂直提升裝球斗至裝球孔位置，最后打開裝球斗的出球閘門，耐火球通過溜槽進(jìn)入熱風(fēng)爐內(nèi)。該方式基本不受到現(xiàn)場環(huán)境和條件限制、消除吊裝過程的安全風(fēng)險，同時提升機(jī)械化作業(yè)程度，減低施工成本，有效確保裝球作業(yè)安全性和連續(xù)性。

4.2 工藝的改變

原裝球工藝需要在現(xiàn)場有一塊足夠大的場地擺放汽車吊，同時要考慮在吊運過程中周邊建筑物的安全距離，還要考驗汽車吊司機(jī)的視力和判斷力。該工藝受到現(xiàn)場環(huán)境和條件限制影響較大，同時機(jī)械臺班成本高。

新型繩索軌道提升機(jī)裝球設(shè)備在現(xiàn)場只需幾個平方的場地，就足夠整套設(shè)備的安裝和使用，利用井架垂直上下運行裝球斗，就可完成裝球工作。同時卷揚機(jī)操作人員可在裝球孔平臺操作，以及有限位裝置的控制，操作人員的視力和判斷力不受考驗。該工藝基本不受到現(xiàn)場環(huán)境和條件限制、有效消除吊裝過程的安全風(fēng)險，還可以減少機(jī)械臺班成本。

圖3

圖4 舊裝球方式（左）與新裝球方式（右）對比

5 設(shè)備應(yīng)用效果

繩索軌道提升機(jī)設(shè)備的應(yīng)用，主要解決了現(xiàn)有的球式熱風(fēng)爐回裝耐火球工作中，存在的問題，很大的提高施工安全系數(shù)，施工易于組織，降低施工成本，從而達(dá)到快速回裝耐火球，確保熱風(fēng)爐順利生產(chǎn)的目的。繩索軌道提升機(jī)設(shè)備成功使用在柳鋼1、2、3、4、6號高爐的熱風(fēng)爐回裝耐火球施工中，通過對比，新型繩索軌道提升機(jī)回裝耐火球由原來汽車吊回裝的6天縮短至4天，安全系數(shù)和工作效率大幅提高。