本文對(duì)石橫特鋼公司煉鐵廠兩座1460m3高爐風(fēng)口平臺(tái)及出鐵場(chǎng)設(shè)計(jì)的工藝布置、平臺(tái)結(jié)構(gòu)形式、設(shè)備選型、出鐵場(chǎng)除塵等特點(diǎn)進(jìn)行了闡述和分析。

風(fēng)口平臺(tái)及出鐵場(chǎng)是高爐爐前系統(tǒng)渣鐵處理的重要場(chǎng)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(yùn)輸方式等密切相關(guān)。石橫特鋼煉鐵廠1460m3高爐設(shè)有2個(gè)鐵口，采用雙矩形出鐵場(chǎng)，兩出鐵場(chǎng)對(duì)稱布置，每個(gè)出鐵場(chǎng)設(shè)有兩個(gè)鐵口。每個(gè)鐵口設(shè)有獨(dú)立的液壓泥炮、液壓開(kāi)鐵口機(jī)、鐵水?dāng)[動(dòng)溜槽等設(shè)備，泥炮和開(kāi)口機(jī)同側(cè)布置，兩個(gè)出鐵場(chǎng)各設(shè)置1臺(tái)32t的橋式雙鉤行車。泥炮、開(kāi)口機(jī)、行車均具備遙控操作功能。泥炮配套設(shè)置有打泥量自動(dòng)顯示，開(kāi)口機(jī)機(jī)上設(shè)有送進(jìn)及回轉(zhuǎn)編碼器，與爐前PLC通訊，可進(jìn)行開(kāi)口順序控制功能和檢測(cè)、記錄出鐵口深度、鉆孔過(guò)程以及其他一些數(shù)據(jù)的功能。出鐵場(chǎng)采用無(wú)填沙層、全平坦化結(jié)構(gòu)形式，平臺(tái)面層采用自流平工藝。設(shè)直通出鐵場(chǎng)的高架路。鐵水運(yùn)輸采用“一罐制”的汽車運(yùn)輸工藝。高爐風(fēng)口平臺(tái)為鋼結(jié)構(gòu)架空式連續(xù)平臺(tái)，鐵口上方風(fēng)口平臺(tái)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(cè)主溝耐材侵蝕系統(tǒng)，采用智能機(jī)器人，具備鐵水自動(dòng)測(cè)溫、自動(dòng)取樣功能。

每座高爐兩個(gè)出鐵場(chǎng)的液壓設(shè)備共用一個(gè)液壓站，液壓站布置在出鐵場(chǎng)平臺(tái)下。

加強(qiáng)改善出鐵場(chǎng)環(huán)境除塵設(shè)計(jì)，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(chǎng)面平齊。在出鐵場(chǎng)設(shè)計(jì)中，依照機(jī)械化、自動(dòng)化、清潔化的設(shè)計(jì)理念對(duì)出鐵場(chǎng)布置及爐前設(shè)備選型做了深入研究，實(shí)現(xiàn)了爐前作業(yè)場(chǎng)地平坦寬闊，爐前設(shè)備全自動(dòng)化操作，縮短了渣鐵溝長(zhǎng)度，減輕了爐前勞動(dòng)強(qiáng)度，強(qiáng)化了爐前各除塵點(diǎn)的除塵效果。從投產(chǎn)以來(lái)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(yùn)輸方式，鐵水罐為150t水罐。單座高爐兩出鐵場(chǎng)平臺(tái)下共設(shè)置4條獨(dú)立的鐵水運(yùn)輸線，為東西方向進(jìn)出。出鐵場(chǎng)平臺(tái)下鐵水運(yùn)輸線沿程平臺(tái)板底設(shè)有隔熱吊頂，平臺(tái)柱設(shè)有耐火磚隔熱包裹，并在平臺(tái)下設(shè)置夜間可視的鐵水罐對(duì)位標(biāo)志線及罐車對(duì)位檢測(cè)裝置。在每個(gè)鐵水罐位兩側(cè)設(shè)有擋墻，擋墻頂至出鐵場(chǎng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)梁底，防止出鐵過(guò)程中鐵水噴濺至擺動(dòng)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(cè)量裝置、鐵水稱重裝置，稱重及液位信號(hào)傳至出鐵場(chǎng)平臺(tái)、爐前操作室及高爐主控室。出鐵過(guò)程中，采用一罐一拉方式，鐵水罐滿，擺動(dòng)溜槽擺到已配好空罐的另一方，運(yùn)走重罐。

高爐風(fēng)口平臺(tái)為鋼結(jié)構(gòu)架空式連續(xù)平臺(tái)，平面澆注150mm厚耐熱混凝土，平臺(tái)面標(biāo)高低于風(fēng)口中心線標(biāo)高1000mm。鐵口上方風(fēng)口平臺(tái)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(gè)鐵口，鐵口夾角180°，采用雙矩形出鐵場(chǎng)，兩出鐵場(chǎng)對(duì)稱布置每個(gè)鐵口設(shè)有獨(dú)立的泥炮、開(kāi)鐵口機(jī)、鐵水?dāng)[動(dòng)溜槽等設(shè)備。泥炮和開(kāi)口機(jī)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(yùn)鐵水罐車運(yùn)行要求，同時(shí)考慮盡可能的縮短渣鐵溝長(zhǎng)度，以減少爐前渣鐵溝維護(hù)工作量，減少渣鐵溝耐材消耗量。在設(shè)計(jì)中將兩出鐵場(chǎng)兩鐵口的出鐵罐位呈180°布置，兩條渣溝對(duì)稱布置，一場(chǎng)由主溝至渣處理?；?，另一場(chǎng)由主溝、渣溝沖渣溝至?；?。出鐵場(chǎng)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(chǎng)占地面積，節(jié)省了大量基礎(chǔ)建設(shè)投資，同時(shí)也減小了爐前耐材消耗成本。

為滿足高爐生產(chǎn)，每個(gè)鐵口設(shè)有一臺(tái)泥炮、開(kāi)鐵口機(jī)、鐵水?dāng)[動(dòng)溜槽設(shè)備。泥炮和開(kāi)口機(jī)同側(cè)布置。2個(gè)出鐵場(chǎng)主跨各設(shè)置有1臺(tái)32/5t橋式起重機(jī)。

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(tái)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(guò)遙控、電器、手動(dòng)實(shí)現(xiàn)各動(dòng)作的單獨(dú)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(jiàn)表1：

開(kāi)鐵口機(jī)采用KDG-IA型高架式液壓開(kāi)口機(jī)，與泥炮同側(cè)布置。開(kāi)口機(jī)上設(shè)置傳感器，液壓系統(tǒng)中設(shè)有壓力檢測(cè)儀表，可通過(guò)遙控及手動(dòng)實(shí)現(xiàn)各動(dòng)作的單獨(dú)操作，并具有檢測(cè)和記錄開(kāi)口進(jìn)程的功能。大臂回轉(zhuǎn)編碼器選用進(jìn)口多圈編碼器。每臺(tái)開(kāi)口機(jī)設(shè)置1套霧化柜，霧化柜包括鉆頭冷卻水霧化及鑿巖機(jī)油霧。

鐵水?dāng)[動(dòng)溜槽采用連桿托架式，由槽體、連桿、驅(qū)動(dòng)裝置組成，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，托架耳軸采用自潤(rùn)滑銅套，無(wú)需潤(rùn)滑油脂潤(rùn)滑，維護(hù)量少。為確保在特殊情況下擺動(dòng)溜槽可正常工作，驅(qū)動(dòng)方式設(shè)計(jì)為電動(dòng)、遙控及手動(dòng)三種操作。操作方式為現(xiàn)場(chǎng)遙控操作。配置有兩路獨(dú)立電源供電，并可自動(dòng)切換。鐵水?dāng)[動(dòng)溜槽主要技術(shù)參數(shù)：槽體長(zhǎng)：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(zhǎng)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(guò)外界自然對(duì)流空氣對(duì)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(dá)到長(zhǎng)久使用不變形。同時(shí)，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(duì)主溝耐材引起的機(jī)械性破壞，提高了主溝耐材的使用壽命。為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)，可以有效監(jiān)測(cè)主溝耐材侵蝕情況，提高了主溝安全性。

加強(qiáng)改善出鐵場(chǎng)環(huán)境除塵設(shè)計(jì)，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(chǎng)面平齊。在出鐵場(chǎng)設(shè)計(jì)中，依照機(jī)械化、自動(dòng)化、清潔化的設(shè)計(jì)理念對(duì)出鐵場(chǎng)布置及爐前設(shè)備選型做了深入研究，實(shí)現(xiàn)了爐前作業(yè)場(chǎng)地平坦寬闊，爐前設(shè)備全自動(dòng)化操作，縮短了渣鐵溝長(zhǎng)度，減輕了爐前勞動(dòng)強(qiáng)度，強(qiáng)化了爐前各除塵點(diǎn)的除塵效果。從投產(chǎn)以來(lái)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(dòng)強(qiáng)度，增加設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性，提高爐前自動(dòng)化水平，出鐵場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)施主要有：

（1）爐前設(shè)備的自動(dòng)化控制通過(guò)設(shè)置集中液壓站及爐前PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)泥炮、開(kāi)口機(jī)的遙控控制及自動(dòng)化操作，并在操作室配置電控操作臺(tái)，確保爐前設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。其中泥炮配套設(shè)置有打泥量自動(dòng)顯示，開(kāi)口機(jī)機(jī)上設(shè)有送進(jìn)及回轉(zhuǎn)編碼器與爐前PLC通訊，可進(jìn)行開(kāi)口順序控制功能和檢測(cè)、記錄出鐵口深度、鉆孔過(guò)捏以及其他一些數(shù)據(jù)的功能。

（2）渣鐵自動(dòng)連續(xù)測(cè)溫系統(tǒng)渣鐵溫度是高爐操作的一個(gè)重要參數(shù)，在鐵口處設(shè)置紅外測(cè)溫裝置，可遠(yuǎn)距離間接測(cè)溫，抗煙塵干擾能力強(qiáng)。可實(shí)時(shí)在線測(cè)量一次出鐵過(guò)程的溫度，得到整個(gè)出鐵過(guò)程的溫度曲線。通過(guò)所獲得的出鐵過(guò)程溫度曲線，可準(zhǔn)確判斷爐溫的變化趨勢(shì)，從而采取相應(yīng)的控制措施來(lái)維持高爐穩(wěn)定的運(yùn)行。

（3）鐵水計(jì)量自動(dòng)化監(jiān)測(cè)通過(guò)在每個(gè)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(dá)液位計(jì)，可準(zhǔn)確計(jì)量每罐鐵水的裝入量。稱重信號(hào)及鐵水液位信號(hào)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(dá)到了對(duì)每臺(tái)罐車、每個(gè)鐵水罐的實(shí)時(shí)在線管理。達(dá)到了對(duì)每臺(tái)罐車、每個(gè)鐵水罐的實(shí)時(shí)在線管理。

（4）主溝溫度實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)通過(guò)在主溝設(shè)置測(cè)溫?zé)犭娕?，可?shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)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(dòng)送樣系統(tǒng)為快速及時(shí)分析高爐渣鐵成分，在出鐵場(chǎng)設(shè)置了自動(dòng)取樣器及風(fēng)動(dòng)送樣裝置，自動(dòng)取樣器可快速制取渣鐵試樣，無(wú)需再次加工。風(fēng)動(dòng)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(duì)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(tuán)大高爐實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，吸取了國(guó)內(nèi)外高爐出鐵場(chǎng)設(shè)計(jì)的先進(jìn)技術(shù)特點(diǎn)，整個(gè)出鐵場(chǎng)占地面積小，平臺(tái)面平坦、美觀，達(dá)到了機(jī)械化、自動(dòng)化、清潔化設(shè)計(jì)要求，為爐前操作維護(hù)、高爐的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、長(zhǎng)壽提供了可靠的保證。