孫兆勝

（山東鋼鐵集團日照有限公司，山東日照２７６８００）

摘　要：在鋼鐵生產(chǎn)中，擺動流嘴在使用具有重要的作用。介紹了擺動流嘴造高爐煉鐵中使用的重要作用以及其設(shè)備的組成，分析了擺動流嘴的使用現(xiàn)狀，存在的一些問題和有效地改進措施，進行改造之后收益顯著。

關(guān) 鍵 詞：擺動流嘴；高爐煉鐵；應(yīng)用

在現(xiàn)代的鋼鐵冶煉高爐中，通常出鐵量很大，因此較為傳統(tǒng)的出鐵廠單線鐵路排鐵水罐方法存在著諸多的問題，如罐位多、鐵溝長以及出鐵廠面積很大等，致使鋼鐵公司在爐前的基礎(chǔ)建設(shè)投資過多^［１］。而使用擺動流嘴可以很好地避免上述問題，其安裝位置為鐵水溝之下，作用為將經(jīng)鐵水溝流出的鐵水，任意地轉(zhuǎn)換至其他方向上，進而注入到鐵水罐車中。

１　擺動流嘴的作用和特點

高爐的爐前設(shè)備能否實現(xiàn)持續(xù)、安全以及高效的工作直接影響著煉鐵廠的生產(chǎn)效率和整個行業(yè)的發(fā)展。擺動流嘴是高爐爐前設(shè)備的主要組成部分，是大、中型高爐出鐵廠中專用的設(shè)備，通常安裝于出鐵廠下面，其主要的作用是將經(jīng)鐵水溝流出的鐵水注入到位于鐵場平臺之下的任何一個鐵水罐之中。如果在使用中，擺動流嘴出現(xiàn)異常，會致使鐵水不能及時且準確地注入到鐵水罐之中，進而容易造成燒鐵水管、跑鐵水等安全問題，因此保障擺動流嘴的穩(wěn)定、安全使用是整個鋼鐵生產(chǎn)中極其重要的工作之一。

采用擺動流嘴具有如下優(yōu)點：１）縮短了鐵溝的長度，進而實現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場布置的優(yōu)化，對于基礎(chǔ)建設(shè)的投資也可以實現(xiàn)大幅度的降低；２）降低了現(xiàn)場作業(yè)溫度以及粉末，從而降低了工人的勞動強度和工作環(huán)境；３）使鐵溝的消耗更少，進而提升了爐前鐵水的運輸能力，同時還可以讓高爐車間以及鐵路的布置更加優(yōu)化。

擺動流嘴的驅(qū)動裝置多采用電動機傳動，因此其在高溫環(huán)境中運行可靠。其設(shè)有鏈條傳動，因而在發(fā)生故障時，對高爐出鐵不會產(chǎn)生影響。

２　擺動流嘴的結(jié)構(gòu)組成

山東鋼鐵集團萊蕪分公司煉鐵廠爐前裝置的擺動流嘴具有手動和氣動等２種傳動方式。其中，手輪通過鏈條連接于差動聯(lián)軸器上，在氣動系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，便可以使用手動傳動方式^［２］。

擺動流嘴主要由減速機、氣馬達、差動聯(lián)軸器、和手動部分組成（見圖１），其中，手動部分包括傳送裝置、鏈動、指示盤和橫練裝置等。流嘴長度為３８００ｍｍ，其擺動的角度約為８°，最大接近１６°；其運行時間為１３～１６ｓ；嘴溝底高度約為８ｍ。

３　擺動流嘴的優(yōu)化改進

雖然擺動流嘴在爐前使用具有一定優(yōu)勢，但是仍存在著一些局限性。擺動流嘴主要以氣動為主，手動為備用，雖然氣動系統(tǒng)的運行穩(wěn)定可靠，但是在使用中仍舊會存在著氣壓不穩(wěn)、停氣以及氣動系統(tǒng)異常等故障，在此情況下就需要使用手動操作，而進行手動，需要轉(zhuǎn)動４００多轉(zhuǎn)，擺動流嘴才能達到指定位置，這會對工人造成過多體力消耗；同時由于其轉(zhuǎn)速過慢，還可能會導致不能出鐵道灌，嚴重時甚至出現(xiàn)鐵水外泄等嚴重的事故，進而給高爐的運作帶來嚴重的隱患。因此，應(yīng)進行擺動流嘴的優(yōu)化，即通過采用電動代替手動來帶動擺動流嘴的運作。改進后的擺動流嘴組成圖如圖２所示。

活塞式氣動機的轉(zhuǎn)速為８００ｒ／ｍｉｎ，擺線減速機的傳動比Ｉ＝１１，差動聯(lián)軸器氣動傳動比Ｉ＝１．１０３。在手動操作時，Ｉ＝１０．７，在進行氣動的一級減速之后，其轉(zhuǎn)速Ｖ１＝８００／１１＝７２．７２（ｒ／ｍｉｎ）；二級減速之后，轉(zhuǎn)速Ｖ２＝７２．７２／１．１０３＝６５．９３（ｒ／ｍｉｎ），進而可以得出其手動轉(zhuǎn)速為７０５．４５ｒ／ｍｉｎ。經(jīng)過計算可知，與轉(zhuǎn)速相匹配的電動機功率為３ｋＷ，故在進行改造時，選擇功率為３ｋＷ 的電動機，其轉(zhuǎn)速為７１０ｒ／ｍｉｎ。

由于電動機的轉(zhuǎn)速和實際所需的轉(zhuǎn)速差別不大，因此可以采用鏈條和電動機的直接傳動^{［３－４］}。

４　改進收益分析

４．１　改進效果

在進行擺動流嘴改造之后，其在運行中電動部分均為正常工作，解決了以往存在的氣動問題以及氣壓不穩(wěn)的問題，保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定運作，同時還成功地避免了擺動流嘴相關(guān)設(shè)備的損壞。進行擺動流嘴的改進，成本低，操作簡單，后期維護容易，在很大程度上實現(xiàn)了工人勞動強度的降低，并有效地避免了手動操作中可能出現(xiàn)的鐵水外溢現(xiàn)象，對于避免重大安全事故起到了很好的作用^［５］。

４．２　收益分析

根據(jù)山東鋼鐵集團萊蕪分公司的實際案例，在每月的運行中，因為氣壓不穩(wěn)最少會導致２次以上的減風現(xiàn)象，每一次減風會致使約３５０ｔ的產(chǎn)量受到影響，這樣一年會減少產(chǎn)量約４　２００ｔ；另外還需要人工進行檢修，這個過程也需要更多的人工費用^［６］。由此可知，對擺動流嘴進行改造，可以實現(xiàn)約８４００ｔ／ａ的鐵產(chǎn)量提升，從而降低了生產(chǎn)成本。

５　結(jié)語

傳統(tǒng)的擺動流嘴存在著手動操作勞動強度過大以及操作標準不夠等問題，通過進行優(yōu)化，采用電動代替手動，可以避免由于氣壓不穩(wěn)以及氣動系統(tǒng)故障所帶來的問題，進而實現(xiàn)擺動流嘴使用的穩(wěn)定安全，提高產(chǎn)量。

參 考 文 獻

［１］李光遠．擺動流嘴在高爐煉鐵中的應(yīng)用［Ｊ］．中國新技術(shù)新產(chǎn)品，２０１３，２１（４）：１１０．

［２］唐龍燕，張惠興，余利華，等．鎂砂加入量對鋁鎂質(zhì)擺動流嘴預制件性能的影響［Ｊ］．耐火材料，２０１１，４５（２）：１１８－１１９．

［３］黃麗香，劉艷，何家梅，等．煉鐵用擺動流嘴澆注料性能的提高［Ｃ］∥２０１５耐火原料學術(shù)交流會論文集．青島：中國金屬學會耐火材料分會，２０１５．

［４］張琦，姚彤輝，蔡九菊，等．高爐煉鐵過程多目標優(yōu)化模型的研究及應(yīng)用［Ｊ］．東北大學學報：自然科學版，２０１１，３２（２）：２７０－２７３．

［５］周平，李瑞峰，郭東偉，等．高爐煉鐵過程多元鐵水質(zhì)量指標多輸出支持向量回歸建模［Ｊ］．控制理論與應(yīng)用，２０１６，３３（６）：７２７－７３４．

［６］潘瑤，李莉．基于改進型偏最小二乘法的高爐煉鐵工序能耗預測方法［Ｊ］．計算機應(yīng)用，２０１２，３２（ｚ２）：５１－５３．