2023年《安全技术》之钢渣处理用挖掘机的技术改进.docx

钢渣处理用挖掘机的技术改进 炼钢厂主要使用转炉或电炉装备进行炼钢，冶炼过程中会产生许多钢渣，钢渣是炼钢过程中的副产品，是固体废物中性能最好、利用价值最高的“垃圾〞，做好钢铁渣处理和利用已成为钢铁企业开展循环经济、谋求可持续开展的重要内容。而钢渣处理中使用挖掘机是必不可少。     1.炼钢厂钢渣处理工艺     1.1 炼钢厂钢渣处理工艺     钢水冶炼好倒出钢水后后，剩余液态钢渣倒入炉前的钢渣罐内或经过特殊处理的地面上，温度高达l300～1400℃，再运输到钢渣车间进行集中处理，目前采用的钢铁废渣处理工艺主要有热泼技术工艺、滚筒技术工艺、风淬技术工艺、热焖技术工艺和综合利用技术工艺等，其中钢渣热焖技术工艺在平安生产、粉化效果、环境保护、设备磨损、处理周期和劳动保护等综合技术指标上有较大的优势，得到了广泛应用。     1.2安钢钢渣热焖工艺简介     安钢钢渣热焖工艺采用余热蒸汽进行池内热焖的新工艺，打破了露天热泼堆放、水焖自然分解的传统生产模式，使现有场地利用率提高10倍，金属回收率能到达90%以上，钢渣处理率可达100%，焖渣时间也将由150个小时缩短为12小时，钢渣年处理能力将由65万吨提升到90万吨，实现安钢钢铁渣处理工艺和能力的升级换代。     工艺流程为：热熔转炉钢渣，由火车或汽车将钢渣罐运至生产线——天车将渣罐中的热渣倒入热焖池（为防止钢渣板结，每一罐钢渣入池前需打水、挖掘机翻渣、扒渣）——装好后天车配合地面工将热焖池盖盖上——由PLC总控室自动翻开喷雾蝶阀进行喷雾，当池内汽压过高时自动翻开排气阀放汽——热焖结束时，自动翻开排气阀泄出池内余汽——用天车将热焖池盖移至支架上，对热焖池盖进行例行检查——履带式挖掘机或三用桥式起重机将热焖池内粉化钢渣抓运至料仓，再用装载机将钢渣运送装入振动给料筛——清理完热焖池后，对热焖池的水口进行清理——装载机运用处理过的大块钢渣铺垫池底——下一个热焖工序。     2.履带式挖掘机作业过程中存在的问题     挖掘机岗位负责钢渣罐中的热渣倒入热焖池过程中的翻渣、扒渣，将热焖池内粉化钢渣抓运至料仓，再用钢渣铺垫热焖池底后的平底。岗位环境恶劣，挖掘机铲斗在热焖池内翻渣、扒渣中接触的钢渣温度在1000℃左右，挖掘机驾驶室内温度高达50—60℃。     2.1 履带式挖掘机原铲斗为标准铲斗，对其刚性、耐热性没有特殊考虑，在结构和用材方面均按标准铲斗设计。但钢渣清渣要求铲斗必须耐高温、高负荷，这就造成在炼钢厂的实际使用过程中，铲斗严重变形、铲刀刃部变形，且工作效率低下。     2.2 铲斗与提升架、连杆铰接孔处润滑脂易流失，造成销孔磨损变形、铰接孔耳板撕裂，现场无法修复，维护费用大。     2.3 液压缸故障中问题最多、影响平安、污染环境的是外泄漏问题。铲斗提升油缸高温环境密封材料容易老化而漏油，连杆铰接孔处润滑脂易流失，造成销孔磨损变形，维护费用大，并且容易发生火灾存在平安隐患。     3.钢渣处理用履带式挖掘机的技术改进     3.1 为适应清理钢渣特殊使用工况，对钢渣铲斗进行改造设计     3.1.1铲斗翻动的热焖渣料温度很高，须调整铲斗各部位用材，如热处理板，增加铲斗刚性并提高其耐热性。     3.1.2炉前钢渣密度较大，且很不均匀，对钢渣进行取样分析，钢渣密度为2．3×103～2．7×103 kg／m3，较标准铲斗设计装载物料密度大0．2×103～0．75×103 kg／m3，所以铲斗斗容须缩小。缩小铲斗斗容，PC220型铲斗斗容由原来的1．2 m3，缩小至1.0 m3。     3.1.3 热焖池前作业时铲斗温度很高，须改进铲斗、提升架及连杆销孔的结构，提高强度，以利于高温下润滑脂的保存，防止销与销孔干磨。优化铲斗各铰接销连接型式，利于维修更换，提高储油能力。如图一所示，钢渣铲斗销孔增加了轴套2，一方面可以增加销孔的耐高温及耐磨能力，提高其使用寿命。另一方面在轴套磨损后，可以方便更换新的轴套。钢渣铲斗采用耐高温的O形密封圈，防止密封圈因高温失效导致润滑脂的流失。     3.1.4 铲斗内部加强筋的布置方式应利于卸料，以免渣料黏结在铲斗上。改进铲斗内外部结构，增加刚性。铲斗反面增加网格状加强筋，内部增加竖向加强筋，提高铲斗的整体刚性。由于内部加强筋没有网格结构并且截面为三角形，因此不会增加铲装阻力，不影响清渣。     3.2 为适应清理钢渣特殊工况，对挖掘机零部件进行局部改造     3.2.1 对铲斗提升油缸的油路中增加冷却器件，降低液压油油温。     3.2.2 把铲斗提升油缸的密封件更换为耐高温密封件。     3.3 为适应清理钢渣特殊工况，对挖掘机操作规程进行局部改进     3.3.1 在热焖池旁增加水淋或风冷设施，间断冷却挖掘机铲斗。由于清渣结束后铲斗温度很高，工作1个循环后需喷水冷却或风机吹风冷却。     3.3.2 对受高温影响较为严重的铰接销增加保养次数。     3.3.3 挖掘机司机提高操作技能，不断减少高温使用时间。     目前我公司使用改进方案后，铲斗开焊、严重变形和铰接孔在高温环境下受冲击发生蠕变，漏油，以及履带式挖掘机液压系统的不稳定等故障大大降低，作业效率大幅提高，延长了设备使用寿命，减少了备件和维修费用，得到了司机和修理工的认可。