布料溜槽的“整形术”

　首钢通钢集团通化钢铁公司的7号高炉是该公司第一座2000m3以上的大高炉，高炉容积为2680m3。高炉于2007年9月投产以来，各项指标不断攀升，高炉保持在良好的运行状态。 

　　布料溜槽是高炉无料钟炉顶设备的重要组成部分，是高炉布料操作的重要设备，但是布料溜槽因为设计上是采用PW图纸，制作工艺一般以其原图为主。而实际上高炉操作多以发展中心气流为主，这样就造成布料溜槽受热温度过高，炉内温度在400摄氏度～800摄氏度。PW原图纸要求炉顶条件为：正常生产定温是150摄氏度～250摄氏度；在高炉出现事故的条件下，温度不高于600摄氏度，一年不超过20次，每次不超过30分钟。溜槽设备满足不了现阶段高炉工艺生产要求，须进行优化改进。 

　　设计不合理亟待改进 

　　布料溜槽的上料过程是：炉料由上料主皮带送到炉顶，由固定受料斗经上料闸进入称量料罐，通过下料调节阀调节后的料经布料器、中心喉管、布料溜槽按照高炉工艺要求装入高炉。无料钟布料溜槽的耐磨原理是：落料区为料打料结构，衬板为堆焊耐磨材料，具有双重保护作用；料流区衬板为堆焊耐磨合金。 

　　改造前，布料溜槽表现出一些不适应生产的状况： 

　　一是炉顶布料溜槽设计不合理，高炉炉内操作以发展中心气流为主，致使溜槽在使用过程中集中受热，鹅头与槽身连接的支撑板经常变形断裂，或掉入炉内，被迫无计划检修、抢修。 

　　二是内部衬板抛料点处磨损量大，而提前检修更换。 

　　三是由于溜槽使用时间短（一般使用平均在6个月），造成设备备件费、维修费用消耗增加，高炉冶炼成本增加，不利于企业降本增效。 

　　造成这些状况的原因主要是溜槽存在的问题：其一，炉顶布料溜槽由于设计不合理，鹅头长度短至720mm，与槽身连接又为两排M24螺栓连接，支撑板也是两个M24螺栓，板厚为30mm，螺栓孔为25mm，支撑板螺栓孔两边各剩2.5mm厚度连接，连接单薄。槽身和支撑板受力集中在连接处，再加上中心温度高，支撑板螺栓孔处受热变形，并发展为开裂、断裂。其二，鹅头与槽身、支撑板连接螺栓也受热变形拉伸变细，使连接处活动间隙变大受力磨损，也进一步导致支撑板连接螺栓孔开裂、断裂，同时因为有间隙后煤气流穿透磨损加剧。其三，溜槽内衬板虽然设计是料打料合金衬板，但堆焊耐磨材料薄，致使抛料点处衬板在短时间内磨损大进而磨漏。其四，溜槽槽身出口窄，下料时槽身存料多，尤其是焦炭容易向外乱射，导致工艺操作数据不准确，同时气密箱旋转力矩增大，电流过高。其五，槽身背部护板薄，炉内高温处受热短时间内易变形严重。 

　　改造结构延长使用寿命 

　　经过与相关专家研讨，通钢结合现有生产状况，对整个布料溜槽结构重新进行设计改造，使其结构更合理、设备更耐磨、使用时间更长。 

　　布料溜槽主要有以下几部分构成：鹅头体、基体、中部衬板、迎料衬板、下部导料板、护板、横梁及加固板。具体的改造内容包括： 

　　第一，基体母板厚度由10mm增加到16mm，槽身厚度增加33%。 

　　第二，鹅头长度由原来720mm增加到820mm，使其槽身与鹅头连接，改为3排螺栓连接，螺栓数量增加了50%，螺栓由原来的M24改成M27且螺栓强度增加11.4%，材质由1Cr18Ni9改成耐热白钢304，鹅头与槽身整体连接强度增加了50%。 

　　第三，槽身与鹅头连接受力最大部位增加30mm厚的加固板，同时支撑板厚度由30mm改为50mm，形式由原来的阶梯型改成整板长方形。 

　　第四，槽身外护板由原来的保护板厚度6mm增加到8mm，槽身外护板在溜槽烧损最大部位的厚度增加25%，其材质换成耐火度更好的材料，原来的1Cr18Ni9改成耐热白钢310S，耐高温达1150摄氏度以上。  

　　第五，槽身、加固板形式变化为出口放宽了一半，使旋转力矩变小。 

　　第六，堆焊耐磨层厚度增加25%，在其上面又加铺一个耐磨弧形板，耐磨性大大增加。 

　　第七，溜槽使用寿命可增加到12个月以上。 

　　降本增效经济效益凸显 

　　改造溜槽1台：改造前设备采购费用65万元，改造后设备采购费用为76万元，每台溜槽增加成本11万元。改造前由于溜槽使用周期在6个月左右，改造后使用周期可延长至1年以上，按1个使用周期12个月更换2次计算，可节省备件年创效益达到54万元。 

　　详细计算改造后减少高炉产量和焦炭损失、节省检修费用及风口中小套等备件损失等方面创造的经济效益一年总计可达到199.57万元。而且实践表明，改造后的溜槽是7号高炉投产后在线使用时间最长的一个。新上溜槽也是改造以后的溜槽，目前一直在线使用。