曾先喜

摘 要：介紹鋼鐵廠采用鑄鐵機(jī)工藝鑄鐵時(shí)鐵水罐傾翻所采用的不同傾翻形式，以及各種形式的設(shè)施配置及特點(diǎn)，并針對(duì)選擇不同的鐵水罐傾翻形式的影響因素做了定性的分析。

關(guān)鍵詞：鑄鐵機(jī)；鐵水罐傾翻；前方支柱；液壓傾翻；鑄造吊車

IRON CASTING MACHINE TIPPING FORM OF? HOT-METAL LADLE IN IRON CASTING PROGRESS

Zeng Xianxi

（Beris Engineering and Research Co.， Ltd. Qingdao 266500，China）

Abstract：This paper introduces the different tipping forms of hot-metal ladle when iron and steel plant adopts iron-casting process， as well as the configuration and characteristics of various forms of facilities， and makes a qualitative analysis on the influencing factors of choosing different tipping forms of hot-metal ladle.

Key words：iron casting machine；ladle tipping；front strut；hydraulic tipping；casting crane

0 前 言

目前我國的主流鋼鐵廠均是大型聯(lián)合鋼廠，是從原料到成品全流程工藝配置，其中高爐煉鐵和轉(zhuǎn)爐煉鋼是其中關(guān)鍵的兩個(gè)環(huán)節(jié)，均起著承上啟下的作用。高爐煉鐵主要為煉鋼轉(zhuǎn)爐提供合格的生鐵水，其規(guī)模一般是匹配設(shè)置，目前比較經(jīng)濟(jì)的匹配方式為按天產(chǎn)量平衡配套高爐的容積和轉(zhuǎn)爐的容積。即便是這樣，由于高爐操作的不確定性遠(yuǎn)大于轉(zhuǎn)爐煉鋼，尤其是隨著高爐冶煉的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)水平的提高和精料措施的有利實(shí)施，高爐的實(shí)際生產(chǎn)效率要略大與其設(shè)計(jì)能力，又因?yàn)楦郀t和轉(zhuǎn)爐的工作制度和檢修周期的不相同，高爐的設(shè)計(jì)年作業(yè)率為97%[1]，轉(zhuǎn)換成作業(yè)天數(shù)為355 d/a，轉(zhuǎn)爐的作業(yè)率為94%，轉(zhuǎn)換成作業(yè)天數(shù)為340 d/a。這都導(dǎo)致了高爐煉鐵的鐵水在各冶煉周期內(nèi)都不能完全被轉(zhuǎn)爐接收。

因此，為消化轉(zhuǎn)爐煉鋼工序不能及時(shí)處理的鐵水，最經(jīng)濟(jì)的做法是將鐵水通過鑄鐵機(jī)鑄成鐵塊，臨時(shí)堆存，起到調(diào)節(jié)前后工序節(jié)奏的作用。

1 鑄鐵機(jī)車間布置

在緊湊型總圖布置中鑄鐵機(jī)車間一般布置在高爐車間——煉鋼車間的一端，當(dāng)高爐車間與煉鋼車間較遠(yuǎn)時(shí)，一般將鑄鐵機(jī)布置在兩個(gè)車間之間。不管鑄鐵機(jī)車間在總圖布置中的位置如何，對(duì)鑄鐵機(jī)車間本身的布置都影響不大。鑄鐵機(jī)車間本身的布置根據(jù)其采用的鐵水罐傾翻形式不同而差別很大。

2 鐵水罐傾翻形式

目前普遍采用的鑄鐵機(jī)鐵水罐傾翻形式有：

A—前方支柱配卷揚(yáng)機(jī)傾翻鐵水罐；

B—前方支柱配行車傾翻鐵水罐；

C—吊車單獨(dú)傾翻鐵水罐；

D—液壓傾翻裝置傾翻鐵水罐；

E—鑄造小車傾翻鐵水罐。

2.1 前方支柱配卷揚(yáng)機(jī)傾翻鐵水罐

采用前方支柱配行車傾翻鐵水罐時(shí)，需要配套的主要設(shè)施為：與鐵水罐形式配套的前方支柱，傾翻能力適當(dāng)?shù)木頁P(yáng)機(jī)，鐵路線，鐵水罐車。

采用此種形式的鑄鐵機(jī)車間必須接入兩條以上的鐵路線，車間內(nèi)不用設(shè)置與鐵水罐容積相適應(yīng)的起重設(shè)備，只需考慮車間內(nèi)設(shè)備檢修用吊車即可。

2.2 前方支柱配行車傾翻鐵水罐

采用B形式，需要配套的主要設(shè)施為：與鐵水罐形式配套的前方支柱，傾翻吊車，鐵路線，鐵水罐車。

此種形式中，鑄鐵機(jī)車間內(nèi)需接入兩條以上鐵路線和設(shè)能滿足傾翻所用鐵水罐的行車。行車的噸位、運(yùn)行速度和吊鉤的起升速度均要根據(jù)鐵水罐容量和鑄鐵機(jī)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)。

2.3 吊車單獨(dú)傾翻鐵水罐

采用C形式，需要配套的主要設(shè)施為：與鐵水罐尺寸、載重量及傾翻速率相匹配的鑄造吊車。

鑄鐵機(jī)車間對(duì)鐵水的運(yùn)輸方式?jīng)]有要求，只要總圖布置許可，汽車、鐵路運(yùn)輸都可以，需要強(qiáng)調(diào)的是：傾翻吊車必須是冶金鑄造吊，起重量需綜合考慮鐵水罐容量、鐵水罐自重和吊車作業(yè)級(jí)別，大車運(yùn)行速度、主鉤和副鉤間距及副鉤起升速度需根據(jù)鐵水罐外形尺寸和鑄鐵機(jī)澆鑄速度匹配設(shè)計(jì)。

2.4 液壓傾翻裝置傾翻鐵水罐

采用D形式，需要配套的主要設(shè)施為：與鐵水罐尺寸、載重量及傾翻速率相匹配的液壓傾翻裝置，鑄造吊車。

此種形式對(duì)鐵水的運(yùn)輸方式也沒有要求，對(duì)鑄造吊車的要求也沒那么苛刻，只需要考慮起重量匹配就可以，對(duì)行車尺寸和運(yùn)行速度沒有具體要求，按鑄造吊車的常規(guī)參數(shù)考慮即可。但對(duì)液壓傾翻裝置有具體的要求，外形尺寸要和鐵水罐匹配，傾翻能力要與鐵水罐滿載時(shí)的荷重匹配，傾翻速度要與鑄鐵機(jī)的澆鑄速度匹配，液壓設(shè)施及管路布置要考慮事故因素。

2.5 鑄造小車傾翻鐵水罐

采用E形式，需要配套的主要設(shè)施為：與鐵水罐尺寸、載重量及傾翻速率相匹配的鑄造小車。

鑄鐵機(jī)車間對(duì)鐵水的運(yùn)輸方式也沒有要求，但除了要考慮空、重罐的順利進(jìn)出外，還需特別考慮罐位的停放點(diǎn)，因?yàn)槭氰T造小車，這就意味著本行車沒有大車，其行進(jìn)方向是受限的，就位鐵水罐必須在鑄造小車的行進(jìn)方向上。同樣需要強(qiáng)調(diào)的是：其起重量需綜合考慮鐵水罐容量、鐵水罐自重和吊車作業(yè)級(jí)別，運(yùn)行速度、主鉤和副鉤間距及副鉤起升速度需根據(jù)鐵水罐外形尺寸和鑄鐵機(jī)澆鑄速度匹配設(shè)計(jì)。

3 鐵水罐傾翻方式的選擇因素

由于鐵水罐的倒鐵量與鐵水罐的傾翻速率直接相關(guān)，而鐵水罐的傾翻速率和鐵水罐的容量及外形尺寸有關(guān)，而鐵水罐倒鐵量要與鑄鐵機(jī)鑄鐵速度相匹配，所以不論選擇哪種鐵水罐傾翻形式，各裝置參數(shù)都是要相互匹配的。

在選擇鑄鐵機(jī)傾翻方式的同時(shí)，需要結(jié)合鐵水運(yùn)輸方式、鐵水罐型式、大小及安全、經(jīng)濟(jì)性綜合考慮。

3.1 鐵水運(yùn)送方式

鐵水運(yùn)送方式有：汽車運(yùn)送、CZT型鐵水車運(yùn)送、一罐到底鐵水車運(yùn)送、魚雷罐車運(yùn)輸。

根據(jù)高爐鐵水運(yùn)送到轉(zhuǎn)爐車間的運(yùn)輸方式的不同，鑄鐵機(jī)車間本身的布置也有很大的差異。

3.1.1 汽車運(yùn)送鐵水罐

采用這種運(yùn)輸方式，鐵水罐傾翻方式可以選擇C形式、D形式和E形式。

3.1.2 CZT型鐵水車運(yùn)輸鐵水罐

CZT型鐵水車運(yùn)輸鐵水罐是應(yīng)用最廣的鐵水運(yùn)輸形式，鐵水罐傾翻方式可以選擇A形式、B形式、C形式、D形式和E形式。

3.1.3 一罐到底鐵水車運(yùn)輸鐵水

一罐到底鐵水車運(yùn)輸鐵水適用于剛性連接的鐵鋼界面，鐵水罐傾翻方式可以選擇C形式、D形式和E形式。

3.1.4 魚雷罐車運(yùn)輸鐵水

魚雷罐車因其容量大，保溫性能好，其本身具備工藝緩沖功能，所以，采用這種運(yùn)輸形式的鋼廠一般不需增設(shè)鑄鐵機(jī)工藝。

3.2 鐵水罐形式

鐵水罐形式：分為帶翅膀的吊架和不帶吊架兩種。前者是專門為搭接前方支柱而設(shè)計(jì)的，因此，此類鐵水罐除了適宜的傾翻形式為A形式和B形式外，C形式、D形式和E形式也同樣可用，其中A形式用的最多。目前所使用的這種形式的鐵水罐容量為65～200 t。

不帶翅膀吊架的鐵水罐為一罐到底鐵水罐，適合C形式、D形式和E形式。鐵水罐容量為140～330 t。

3.3 其 他

鐵水罐容積越小其適用的傾翻形式也越廣泛，考慮到安全和造價(jià)的影響，一般大于200 t的鐵水罐傾翻較少用C種形式。起吊鐵水罐容量為200 t的鐵水罐的吊車起重量不能低于250 t，而且吊運(yùn)鐵水罐的吊車必須是鑄造吊車，從經(jīng)濟(jì)實(shí)用性上不劃算。尤其鑄鐵機(jī)鑄鐵工藝本身就是個(gè)緩沖措施，不是主工藝的情況下，很少有鋼廠在用200 t以上鐵水罐的情況下使用此配置的。

液壓傾翻鐵水罐形式也同樣面臨這個(gè)問題，設(shè)備的龐大和造價(jià)的高昂一樣不適用于200 t以上的鐵水罐工藝。

一般大于200 t的鐵水罐傾翻采用E種形式。鑄造小車相較鑄造吊車，設(shè)備結(jié)構(gòu)形式大大簡(jiǎn)化，設(shè)備費(fèi)和土建費(fèi)都有大幅度的降低，安全可靠性是一樣的。

4 結(jié) 語

在安全性和可靠性上，這四種鐵水罐傾翻形式?jīng)]有本質(zhì)的區(qū)別，只要設(shè)計(jì)和設(shè)備選型合理都可以實(shí)現(xiàn)鑄鐵機(jī)安全、可靠澆鑄鐵水的目標(biāo)。

具體選擇形式要根據(jù)鑄鐵機(jī)車間的總圖布置、鐵水罐運(yùn)輸形式、鐵水罐大小及形式、經(jīng)濟(jì)合理性來綜合考慮。

參考文獻(xiàn)

[1] 項(xiàng)中庸，王筱留.高爐設(shè)計(jì)——煉鐵工藝設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐[M].（第2版）.北京：冶金工業(yè)出版社，2014.