季文東   張 峰   高萬良   任春勇

(稀土鋼煉鐵廠, 內(nèi)蒙古 包頭 014010）

摘  要  高爐送風(fēng)裝置作為高爐送風(fēng)管路上的關(guān)鍵部件，其可靠性對(duì)高爐生產(chǎn)起著非常重要的作用。本文以更換送風(fēng)裝置（中節(jié)）的檢修施工為切入點(diǎn)，闡述了目前高爐更換送風(fēng)裝置（中節(jié)）的方式、方法。為縮短檢修時(shí)間，同時(shí)保證安全檢修施工，作者自主設(shè)計(jì)了更換送風(fēng)裝置（中節(jié)）的工具，經(jīng)實(shí)踐證明，該方法提高了檢修效率，縮短了檢修時(shí)間，保證了檢修安全，減輕了維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,具有較好的實(shí)用性和可行性，可在國內(nèi)各類高爐推廣使用。

關(guān)鍵詞  高爐  送風(fēng)裝置  中節(jié)  更換  新方法

高爐煉鐵是一個(gè)長期連續(xù)的生產(chǎn)過程，如何在設(shè)備檢修中提高檢修效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短檢修時(shí)間是提高高爐生產(chǎn)效率的一種有效手段。

高爐送風(fēng)裝置（中節(jié)）位于熱風(fēng)管道末端，是連接熱風(fēng)圍管與高爐本體之間的通道。高爐送風(fēng)裝置是爐體設(shè)備中至關(guān)重要的組成部件。它是高爐熱風(fēng)進(jìn)入高爐的必經(jīng)通道，其上部與熱風(fēng)圍管聯(lián)接，下部與風(fēng)口采用球面接觸，主要作用是將熱風(fēng)圍管送過來的熱風(fēng)通過送風(fēng)裝置送入高爐爐缸［1］。該設(shè)備長期在高溫高壓的生產(chǎn)環(huán)境中工作，其壽命的可靠性直接影響高爐的正常生產(chǎn)，在送風(fēng)裝置（中節(jié)）達(dá)到壽命期后，如何有效、快速、安全的更換該設(shè)備，將直接影響高爐生產(chǎn)連續(xù)性［2］。

1  高爐送風(fēng)裝置（中節(jié)）檢修更換方法

1.1  送風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)組成

高爐送風(fēng)裝置作為高爐送風(fēng)管路的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要由變徑管、中節(jié)、彎管直吹組件、上下拉桿以及連接螺栓等組成，如圖1所示。中節(jié)作為送風(fēng)裝置中的一部分，由連接管、膨脹節(jié)以及連接螺栓組成，內(nèi)置耐火材料，如圖2所示。

1.2  中節(jié)更換工序步驟

經(jīng)了解，目前國內(nèi)高爐在檢修更換送風(fēng)裝置（中節(jié)）時(shí)，均采用導(dǎo)鏈吊裝更換，由于中節(jié)重量大，在更換過程中，工人將送風(fēng)裝置（中節(jié)）從地面拉拽至安裝位置，勞動(dòng)強(qiáng)度大，檢修時(shí)間長，同時(shí)在使用導(dǎo)鏈吊裝還存在導(dǎo)鏈或繩扣斷裂的安全隱患。

我廠前期檢修更換中節(jié)按以下工序步驟進(jìn)行。第一步，拆除彎管直吹組件。第二步，使用兩臺(tái)導(dǎo)鏈及繩扣鎖死中節(jié)。第三步，拆除中節(jié)與變徑管之間的連接螺栓，松開上下拉桿。第四步，拉拽導(dǎo)鏈將中節(jié)放置在風(fēng)口平臺(tái)地面。第五步，使用叉車將舊中節(jié)運(yùn)走，并將新中節(jié)拉運(yùn)至風(fēng)口平臺(tái)的安裝位置，同時(shí)，清理變徑管及新中節(jié)法蘭密封面。第六步，將新中節(jié)使用導(dǎo)鏈從風(fēng)口平臺(tái)地面拉拽至安裝位置。第七步，安裝密封墊，連接中節(jié)與變徑管螺栓。最后，回裝彎管直吹組件。

由于風(fēng)口平臺(tái)地面距離變徑管約4米高，中節(jié)重量約5t，中節(jié)與變徑管還存在安裝角度。因此，維修工人在使用導(dǎo)鏈吊裝中節(jié)時(shí)勞動(dòng)時(shí)間長、強(qiáng)度大。同時(shí)，還存在導(dǎo)鏈或繩扣斷裂后產(chǎn)生的安全隱患。

為縮短了檢修時(shí)間，提高高爐生產(chǎn)效率，經(jīng)過技術(shù)研究，自主設(shè)計(jì)發(fā)明了中節(jié)更換裝置。采用更換裝置更換中節(jié)時(shí)，極大的減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)對(duì)導(dǎo)鏈或繩扣斷裂后起到安全保護(hù)作用。以下對(duì)中節(jié)更換裝置的設(shè)計(jì)思路、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行說明。

2  中節(jié)更換裝置介紹

稀土鋼煉鐵廠爐前更換風(fēng)口采用叉車進(jìn)行更換，借用該思路；利用叉車的上升與傾動(dòng)的特點(diǎn)，并根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)工況實(shí)際結(jié)合，設(shè)計(jì)制作了中節(jié)更換裝置。

該裝置由叉車座、中節(jié)座以及護(hù)臂組成［3-4］，全部采用槽鋼制作而成的整體焊接件，如圖3所示。更換中節(jié)時(shí)，由叉車配合更換裝置對(duì)中節(jié)進(jìn)行更換，如圖4所示。更換裝置各組成部位分別起到如下作用。

叉車座：由叉車的叉臂插入更換裝置的叉車座，在檢修更換中節(jié)過程中起到短距離運(yùn)輸、升降中節(jié)以及調(diào)整安裝角度的作用。

中節(jié)座：按中節(jié)安裝角度制作，主要起到承受中節(jié)重量，支撐中節(jié)的作用。

護(hù)臂：在短距離運(yùn)輸過程中起到固定中節(jié)作用，避免叉車在行走過程中出現(xiàn)中節(jié)擺動(dòng)而發(fā)生掉落的安全事故。

中節(jié)更換裝置遵循以下技術(shù)要點(diǎn)：1、中節(jié)座及上方兩側(cè)護(hù)臂間距合適，中節(jié)剛好落入該裝置中，且間隙較小。同時(shí)，在上方兩側(cè)護(hù)臂開孔，當(dāng)中節(jié)落入更換裝置后，插入安全銷，避免中節(jié)在叉車行進(jìn)中擺動(dòng)。2、角度合適，中節(jié)在更換裝置的位置角度應(yīng)與中節(jié)安裝角度相符，借用叉車傾動(dòng)的特性，適合中節(jié)拆卸與安裝。3、叉車的起重重量應(yīng)與中節(jié)的重量相符，避免出現(xiàn)安全事故。

3  更換中節(jié)新方法介紹

在使用中節(jié)更換裝置檢修更換中節(jié)時(shí)，第一步，使用導(dǎo)鏈將中節(jié)鎖死，之后拆除變徑管與中節(jié)上法蘭連接螺栓。第二步，使用叉車一同將中節(jié)更換裝置移動(dòng)至準(zhǔn)備更換的中節(jié)下方，叉車叉臂提升更換裝置，直至將中節(jié)完全落入更換裝置內(nèi)，松開導(dǎo)鏈；叉車叉臂下降至離地面約300mm后，運(yùn)輸舊中節(jié)至由爐前吊車吊裝處，吊運(yùn)出現(xiàn)場。第三步，新中節(jié)由爐前吊車吊至更換裝置內(nèi)，由叉車運(yùn)送、提升至變徑管下方，由導(dǎo)鏈配合安裝密封墊及螺栓，完成檢修更換作業(yè)。

稀土鋼煉鐵廠在2017年10月10日的更換中節(jié)的計(jì)劃檢修中，該中節(jié)更換裝置投入使用，檢修人數(shù)有原先的10人減少到5人，檢修時(shí)間從原先的7小時(shí)降低到目前的4小時(shí)，且新的更換方法利用叉車機(jī)械設(shè)備替代人工作業(yè)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度降低，檢修時(shí)間縮短，且避免了工人在高空處的作業(yè)時(shí)間，大大降低各種安全隱患，見圖5。使用新方法更換中節(jié)，減少了使用導(dǎo)鏈將舊中節(jié)拉拽至風(fēng)口平臺(tái)地面（約4米高度），新中節(jié)從風(fēng)口平臺(tái)拉拽至安裝位置的時(shí)間，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高高爐生產(chǎn)效率，避免上下吊運(yùn)中節(jié)出現(xiàn)的導(dǎo)鏈或繩扣斷裂等安全事故的發(fā)生。

4  結(jié)論

長期連續(xù)不間斷的生產(chǎn)是現(xiàn)代高爐的一個(gè)顯著特點(diǎn)，利用各種機(jī)械設(shè)備及輔助工具，快速有效的完成各項(xiàng)檢修是目前高爐檢修維護(hù)的主流方向。作者根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際工況，自主設(shè)計(jì)了更換送風(fēng)裝置（中節(jié)）的工具，經(jīng)實(shí)踐證明，該方法對(duì)提高檢修效率，縮短檢修時(shí)間，減輕維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,保證檢修安全，具有較好的實(shí)用性和可行性，可以在其他各大小高爐送風(fēng)裝置檢修中推廣使用。

5  參考文獻(xiàn)

[1] 程并強(qiáng).高爐設(shè)備狀態(tài)維護(hù)與檢修技術(shù)［M］.上海：上海交通大學(xué)出版社 2014. 152-160.

[2] 申景閣.高爐送風(fēng)裝置故障分析與對(duì)策［J］冶金設(shè)備，2007,162（2）:75-78.

[3] 吳宗澤.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與實(shí)例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2006. 270-290.

[4] 王文斌.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2004. 580-590.