本文對石橫特鋼公司煉鐵廠兩座1460m3高爐風(fēng)口平臺及出鐵場設(shè)計的工藝布置、平臺結(jié)構(gòu)形式、設(shè)備選型、出鐵場除塵等特點進行了闡述和分析。

風(fēng)口平臺及出鐵場是高爐爐前系統(tǒng)渣鐵處理的重要場所，其工藝布置及設(shè)備選型與高爐鐵口數(shù)量、鐵口角度、廠區(qū)總圖布置、鐵水運輸方式等密切相關(guān)。石橫特鋼煉鐵廠1460m3高爐設(shè)有2個鐵口，采用雙矩形出鐵場，兩出鐵場對稱布置，每個出鐵場設(shè)有兩個鐵口。每個鐵口設(shè)有獨立的液壓泥炮、液壓開鐵口機、鐵水擺動溜槽等設(shè)備，泥炮和開口機同側(cè)布置，兩個出鐵場各設(shè)置1臺32t的橋式雙鉤行車。泥炮、開口機、行車均具備遙控操作功能。泥炮配套設(shè)置有打泥量自動顯示，開口機機上設(shè)有送進及回轉(zhuǎn)編碼器，與爐前PLC通訊，可進行開口順序控制功能和檢測、記錄出鐵口深度、鉆孔過程以及其他一些數(shù)據(jù)的功能。出鐵場采用無填沙層、全平坦化結(jié)構(gòu)形式，平臺面層采用自流平工藝。設(shè)直通出鐵場的高架路。鐵水運輸采用“一罐制”的汽車運輸工藝。高爐風(fēng)口平臺為鋼結(jié)構(gòu)架空式連續(xù)平臺，鐵口上方風(fēng)口平臺底部采用水冷梁+噴涂耐火材料隔熱。主溝采用貯鐵式自然風(fēng)冷主溝，采用澆注料內(nèi)襯。主溝設(shè)置在線監(jiān)測主溝耐材侵蝕系統(tǒng)，采用智能機器人，具備鐵水自動測溫、自動取樣功能。

每座高爐兩個出鐵場的液壓設(shè)備共用一個液壓站，液壓站布置在出鐵場平臺下。

加強改善出鐵場環(huán)境除塵設(shè)計，在鐵口區(qū)置有全封閉罩，支鐵溝及渣溝設(shè)有密封性好的渣鐵溝蓋板，蓋板安裝后與出鐵場面平齊。在出鐵場設(shè)計中，依照機械化、自動化、清潔化的設(shè)計理念對出鐵場布置及爐前設(shè)備選型做了深入研究，實現(xiàn)了爐前作業(yè)場地平坦寬闊，爐前設(shè)備全自動化操作，縮短了渣鐵溝長度，減輕了爐前勞動強度，強化了爐前各除塵點的除塵效果。從投產(chǎn)以來的操作情況看，取得了良好的效果。

采用汽車“一罐到底”鐵水運輸方式，鐵水罐為150t水罐。單座高爐兩出鐵場平臺下共設(shè)置4條獨立的鐵水運輸線，為東西方向進出。出鐵場平臺下鐵水運輸線沿程平臺板底設(shè)有隔熱吊頂，平臺柱設(shè)有耐火磚隔熱包裹，并在平臺下設(shè)置夜間可視的鐵水罐對位標志線及罐車對位檢測裝置。在每個鐵水罐位兩側(cè)設(shè)有擋墻，擋墻頂至出鐵場平臺結(jié)構(gòu)梁底，防止出鐵過程中鐵水噴濺至擺動溜槽的另罐位處，便于另一罐位安全配罐。視頻監(jiān)視鐵水罐受鐵狀況，設(shè)置鐵水液位測量裝置、鐵水稱重裝置，稱重及液位信號傳至出鐵場平臺、爐前操作室及高爐主控室。出鐵過程中，采用一罐一拉方式，鐵水罐滿，擺動溜槽擺到已配好空罐的另一方，運走重罐。

高爐風(fēng)口平臺為鋼結(jié)構(gòu)架空式連續(xù)平臺，平面澆注150mm厚耐熱混凝土，平臺面標高低于風(fēng)口中心線標高1000mm。鐵口上方風(fēng)口平臺底部采用水冷梁+噴涂耐火材料隔熱，循環(huán)水為高爐常壓水。

每座高爐設(shè)有2個鐵口，鐵口夾角180°，采用雙矩形出鐵場，兩出鐵場對稱布置每個鐵口設(shè)有獨立的泥炮、開鐵口機、鐵水擺動溜槽等設(shè)備。泥炮和開口機同側(cè)布置，增大了兩鐵口間的操作空間，提高了鐵口在爐缸分布的均勻性和出鐵操作的安全性。根據(jù)總圖布置及汽運鐵水罐車運行要求，同時考慮盡可能的縮短渣鐵溝長度，以減少爐前渣鐵溝維護工作量，減少渣鐵溝耐材消耗量。在設(shè)計中將兩出鐵場兩鐵口的出鐵罐位呈180°布置，兩條渣溝對稱布置，一場由主溝至渣處理?；?，另一場由主溝、渣溝沖渣溝至?；３鲨F場布置如圖1所示。這樣，在滿足爐前作業(yè)空間的前提下減少了出鐵場占地面積，節(jié)省了大量基礎(chǔ)建設(shè)投資，同時也減小了爐前耐材消耗成本。

為滿足高爐生產(chǎn)，每個鐵口設(shè)有一臺泥炮、開鐵口機、鐵水擺動溜槽設(shè)備。泥炮和開口機同側(cè)布置。2個出鐵場主跨各設(shè)置有1臺32/5t橋式起重機。

根據(jù)大型高爐堵口打泥壓力及使用高性能炮泥的要求，爐前配備各2臺YP4000T型液壓泥炮。并配置了炮泥恒溫裝置，可使炮泥保持在60℃恒定溫度，便于泥炮更好的堵口。泥炮可通過遙控、電器、手動實現(xiàn)各動作的單獨操作設(shè)備操作；主要性能參數(shù)YP4000T液壓泥炮技術(shù)數(shù)據(jù)見表1：

開鐵口機采用KDG-IA型高架式液壓開口機，與泥炮同側(cè)布置。開口機上設(shè)置傳感器，液壓系統(tǒng)中設(shè)有壓力檢測儀表，可通過遙控及手動實現(xiàn)各動作的單獨操作，并具有檢測和記錄開口進程的功能。大臂回轉(zhuǎn)編碼器選用進口多圈編碼器。每臺開口機設(shè)置1套霧化柜，霧化柜包括鉆頭冷卻水霧化及鑿巖機油霧。

鐵水擺動溜槽采用連桿托架式，由槽體、連桿、驅(qū)動裝置組成，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，托架耳軸采用自潤滑銅套，無需潤滑油脂潤滑，維護量少。為確保在特殊情況下擺動溜槽可正常工作，驅(qū)動方式設(shè)計為電動、遙控及手動三種操作。操作方式為現(xiàn)場遙控操作。配置有兩路獨立電源供電，并可自動切換。鐵水擺動溜槽主要技術(shù)參數(shù)：槽體長：4000mm；最大傾角：16°；正常工作傾角：5°。

高爐出鐵主溝采用自然風(fēng)冷主溝。主溝總長17.2m，主溝坡度1.5%。主要結(jié)構(gòu)包括主溝鋼槽、鋼槽內(nèi)設(shè)置有隔熱板、底部耐火磚及底部永久層澆注料、工作層耐火澆注料。主溝鋼槽安裝在底部的支撐鋼梁。主溝鋼槽外部與底部支撐鋼梁及側(cè)部結(jié)構(gòu)擋墻間的空隙形成通風(fēng)通道。通過外界自然對流空氣對主溝鋼槽的自然均勻冷卻降低了主溝鋼槽溫度，使得主溝鋼槽達到長久使用不變形。同時，主溝鋼槽內(nèi)永久層各預(yù)制塊間預(yù)留的膨脹縫、可有效吸收主溝冷熱交替產(chǎn)生的熱震，避免熱應(yīng)力、熱震對主溝耐材引起的機械性破壞，提高了主溝耐材的使用壽命。為實時監(jiān)測主溝內(nèi)襯耐材侵蝕消耗情況，在主溝兩側(cè)設(shè)置有主溝溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以有效監(jiān)測主溝耐材侵蝕情況，提高了主溝安全性。

加強改善出鐵場環(huán)境除塵設(shè)計，在鐵口區(qū)置有全封閉罩，支鐵溝及渣溝設(shè)有密封性好的渣鐵溝蓋板，蓋板安裝后與出鐵場面平齊。在出鐵場設(shè)計中，依照機械化、自動化、清潔化的設(shè)計理念對出鐵場布置及爐前設(shè)備選型做了深入研究，實現(xiàn)了爐前作業(yè)場地平坦寬闊，爐前設(shè)備全自動化操作，縮短了渣鐵溝長度，減輕了爐前勞動強度，強化了爐前各除塵點的除塵效果。從投產(chǎn)以來的操作情況看，取得了良好的效果。

為減少爐前作業(yè)人員的勞動強度，增加設(shè)備運行的穩(wěn)定性、安全性，提高爐前自動化水平，出鐵場自動化設(shè)施主要有：

（1）爐前設(shè)備的自動化控制通過設(shè)置集中液壓站及爐前PLC控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對泥炮、開口機的遙控控制及自動化操作，并在操作室配置電控操作臺，確保爐前設(shè)備穩(wěn)定運行。其中泥炮配套設(shè)置有打泥量自動顯示，開口機機上設(shè)有送進及回轉(zhuǎn)編碼器與爐前PLC通訊，可進行開口順序控制功能和檢測、記錄出鐵口深度、鉆孔過捏以及其他一些數(shù)據(jù)的功能。

（2）渣鐵自動連續(xù)測溫系統(tǒng)渣鐵溫度是高爐操作的一個重要參數(shù)，在鐵口處設(shè)置紅外測溫裝置，可遠距離間接測溫，抗煙塵干擾能力強。可實時在線測量一次出鐵過程的溫度，得到整個出鐵過程的溫度曲線。通過所獲得的出鐵過程溫度曲線，可準確判斷爐溫的變化趨勢，從而采取相應(yīng)的控制措施來維持高爐穩(wěn)定的運行。

（3）鐵水計量自動化監(jiān)測通過在每個出鐵罐位處設(shè)置汽車衡鐵水稱重及在鐵水罐正上方設(shè)置雷達液位計，可準確計量每罐鐵水的裝入量。稱重信號及鐵水液位信號引至爐前及主控室，并與鐵水罐調(diào)度信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，達到了對每臺罐車、每個鐵水罐的實時在線管理。達到了對每臺罐車、每個鐵水罐的實時在線管理。

（4）主溝溫度實時在線監(jiān)測通過在主溝設(shè)置測溫熱電偶，可實時在線監(jiān)測主溝耐材侵蝕消耗情況，為主溝安全生產(chǎn)提供了有力保障。  

（5）取樣及風(fēng)動送樣系統(tǒng)為快速及時分析高爐渣鐵成分，在出鐵場設(shè)置了自動取樣器及風(fēng)動送樣裝置，自動取樣器可快速制取渣鐵試樣，無需再次加工。風(fēng)動送樣裝置采用壓縮空氣將渣鐵試樣快速送至冶煉分析中心，完成對渣鐵化學(xué)成分的分析。

石橫特鋼煉鐵廠1460m3爐前設(shè)備，結(jié)合山鋼集團大高爐實際生產(chǎn)經(jīng)驗，吸取了國內(nèi)外高爐出鐵場設(shè)計的先進技術(shù)特點，整個出鐵場占地面積小，平臺面平坦、美觀，達到了機械化、自動化、清潔化設(shè)計要求，為爐前操作維護、高爐的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、長壽提供了可靠的保證。