捣炉机在铁合金电炉生产中的改进和实践

捣炉机在铁合金电炉生产中的改进和实践

李游

锦州天晟重工有限公司辽宁省锦州市121308

摘要:为保证铁合金电炉捣炉设备运行顺畅，分析了在铁合金电炉生产过程中捣炉机存在的问题；并结合现场实际的捣炉情况，改进捣炉机功能技术，解决完善捣炉机在实际应用中存在的缺陷。改进后的捣炉机更能适应现场需求，在保证了电炉产量的同时降低了故障发生率，减少了消耗成本。

关键词:铁合金电炉；捣炉机；改进；实践

0.前言

铁合金电炉技术已经进入了大型化、密闭化、高度自动化、环保节能化的时代。在铁合金生产过程中,捣炉机主要起到既能加料，又能借助可更换的工具使电炉炉内布料均匀，扩大反应区，并消除悬料、捣碎熔渣，减少结壳和料面喷火，达到炉况顺行的作用。捣炉工作是最为繁重辛苦的工作之一,特别是在面对捣炉区域高温的环境下，如何改善捣炉机操作者的工作环境，关系到铁合金生产企业安全生产的目标。

国内外在捣炉机方面已加强了新结构的研制，并不断有新的产品投入使用。但由于捣炉工作环境温度高、捣炉机自身液压系统不完善，导致捣炉机油温高，影响捣炉机的正常工作；同时捣炉过程中会有高温炉渣从炉门口飞溅出来，对捣炉机轮胎以及近地面零件造成了极大了损害，增加了捣炉机的维修次数。以下是根据现场实际情况综合分析捣炉机存在的问题和提出解决措施以及实践结果。

1.现有捣炉机存在的问题

根据铁合金生产过程中实际捣炉情况和现有捣炉机制造技术分析总结捣炉机存在的问题：

1.1捣炉机轮胎损耗过快，零部件寿命降低:

在实际捣炉过程中，当捣炉杆拨料碰撞到电极或挑起结壳时会有高温炭块飞溅出来，这些炉渣布落到捣炉机行走区域，捣炉机在行走过程中轮胎覆盖高温炉渣前进，严重损害了轮胎，加快了轮胎的更换频率；同时高温炉渣对捣炉机底部零件也造成了一定危害，降低了零部件的使用寿命，影响了捣炉机的正常工作。

1.2捣炉机驾驶室温度高:

当捣炉工作开始时，炉门打开，使炉门前捣炉机工作区域环境温度骤升。虽然捣炉机驾驶室内有玻璃隔绝，但驾驶室内温度也高达30度左右，使操作工人不得不轮换操作捣炉机每捣炉一次（10分钟左右）。这导致捣炉工作任务繁重，需要操作工人较多，人身安全得不到保障。

1.3捣炉机液压系统温度过高:

根据捣炉机技术的液压原理和不断改进和实践，研究分析捣炉机液压系统温度过高的原因有以下几点：①.油箱设置在高温热辐射附近，环境温度高，油箱散热慢。②.液压系统各种压力损失（如溢流、减压等）产生的能量转换大，促使液压系统温度升高。③.油箱设计时散热面积不够，热量散发速度慢。④.油液的粘度选择不当，过高或过低。以上几点均会导致液压系统温度升高，当油温升高到75度以上时，捣炉机出现捣炉力不足现象，使捣炉机停止工作，在油温降低后在开始捣炉工作。所以油温得不到改善影响捣炉工作效率，在一定程度上影响了电炉产量。

2.解决措施：

2.1提高轮胎的使用寿命

2.1.1增加前挡刷装置

前挡刷装置固定在前档上，位置在轮胎的前方，在捣炉机捣炉作业时挡刷清理行走地面上留下的炉渣，减少轮胎烧伤，保护轮胎，提高轮胎的使用寿命。

2.1.2将前轮由单轮胎变成双轮胎

在捣炉机不断的工作中（每天工作24小时，每5分钟捣炉一次），轮胎损耗不可避免。当轮胎烧伤严重时，前桥两侧轮胎的同心度偏差大，捣炉机出现行走时不平稳现象，这将导致前桥使用寿命降低，影响工作效率。双轮胎接地面积大，部分烧伤对其影响不大，大大提高了整机的平稳性，保证了前桥的使用性能，减少了轮胎的更换频率，提高轮胎的使用寿命。

2.1.3改变轮胎材质

以往捣炉机的轮胎材质为普通橡胶，普通橡胶的耐热、耐磨性都不是很好。经过反复研究实践，最终将轮胎材质改为氟硅氯丁合成橡胶，其耐热、耐磨性更适应现场的实际使用情况。

2.2营造舒适的驾驶室环境

2.2.1在驾驶室内设置空调

现有捣炉机在捣炉时由于驾驶室温度高，操作工一般情况将车门打开工作，减小驾驶室温度，然而环境温度又威胁了人身安全，这是不允许的；同时捣炉机作为机械化自动化设备，驾驶室车门不可缺少。所以在驾驶室必须保证密闭环境的情况下，其内部设置空调成为必然趋势。

2.3改善捣炉机液压系统，降低油温

捣炉机液压系统的温升直接影响整机的工作状态，温度过高，捣炉机捣炉力不足，影响工作效率，同时温度高对液压密封件损害严重，增加密封件的更换次数。以下是根据上述分析的液压系统存在的问题提出的几点改进：①.将油箱固定在侧后方，远离热辐射，增大油箱容积（油箱可以为不规则形状），改善散热；②.增设油冷却器。回油管路经冷却器后回油箱，降低回油温度，促使温升速度变慢；③.利用隔热材料将液压系统与外界隔离，降低外界环境高温对液压系统温升的影响；④.加大液压管路管径，缩短管路，使液压油流通顺畅；⑤.将定量齿轮泵改成变量柱塞泵。变量泵较定量泵的优势在于变量泵的输出流量可以根据系统的压力变化(外负载的大小)，自动地调节流量，这样可以节省液压元件的数量，从而简化油路系统，可以减少液压油发热。

3.结语

从长期的实践使用情况来看，改进后的捣炉机性能满足了铁合金电炉的捣炉需求。捣炉机技术的不断改进完善将促使捣炉工作分配合理化，在保证操作工人身安全的情况下，减少操作工的需求量，降低人工费；同时捣炉机液压系统油温控制在最高60度左右，保证了捣炉机的工作性能，提高了工作效率，稳固了铁合金生产产量。在铁合金电炉技术走向大型化、高产量的浪潮中，如何制造出适合铁合金电炉的配套设备捣炉机还需要我们不断的研究、探索与实践。

参考文献：

[1]成大先.《机械设计手册》.化学工业出版社，2007

[2]中国铁合金期刊201401期.中国铁合金编辑部编制.2014

[3]李壮云.《液压、气动与液力工程手册》.中国机械工程学会.2007

作者简介：李游（1989-08），男，汉，籍贯:辽宁省锦州市，学历：大专，研究方向：大型矿热电炉