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新型喂線(xiàn)球化站的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

作者:

新型喂線(xiàn)球化站的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

廖志金，朱福生，楊清，鐘偉昌

（龍南龍釔重稀土科技股份有限公司，江西贛州 341700）

摘要：開(kāi)發(fā)的新型喂線(xiàn)球化站是由包芯線(xiàn)及包芯線(xiàn)架、進(jìn)線(xiàn)籠、喂線(xiàn)機(jī)、出線(xiàn)導(dǎo)管、喂線(xiàn)平臺(tái)、環(huán)保包蓋及其控制系統(tǒng)組成。通過(guò)精心設(shè)計(jì)與制作的喂線(xiàn)球化站，能有效實(shí)現(xiàn)包芯線(xiàn)的傳送與喂線(xiàn)，使得整個(gè)喂線(xiàn)過(guò)程更順暢；作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安裝喂線(xiàn)平臺(tái)方便，操作性高且工藝適用性好；通過(guò)環(huán)保包蓋與除塵器系統(tǒng)的聯(lián)合使用，可有效排除球化時(shí)產(chǎn)生的煙塵，提升環(huán)保效率。
關(guān)鍵詞：新型喂線(xiàn)球化站；包芯線(xiàn)；喂線(xiàn)平臺(tái)；環(huán)保包蓋；除塵系統(tǒng)

國(guó)外在1975年將鋼包喂線(xiàn)技術(shù)投入應(yīng)用，我國(guó)是在20世紀(jì)90年代研發(fā)成功喂線(xiàn)技術(shù)并納入精煉工藝。喂線(xiàn)技術(shù)是將各種冶煉用添加劑（脫氧劑、脫硫劑、變質(zhì)劑、合金等）破碎成一定粒度的顆粒（通常為2 mm以下），用冷軋低碳鋼帶將其包復(fù)成包芯線(xiàn)，借助喂線(xiàn)機(jī)將預(yù)定長(zhǎng)度的包芯線(xiàn)以一定的速度穿過(guò)渣層，隨著包芯線(xiàn)外層鋼帶不斷熔化，被其包裹的添加劑迅速熔化后進(jìn)入鋼液[1]。由于所加入的冶煉用添加劑與金屬液之間的反應(yīng)是在熔液內(nèi)部進(jìn)行，因而可以避免合金元素被空氣和熔渣氧化燒損；又由于這一反應(yīng)是在具有一定靜壓頭的熔液深處進(jìn)行，因而能使添加劑或其蒸氣與被處理金屬之間有較大的接觸面積和較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間，所以金屬液內(nèi)部的各種反應(yīng)進(jìn)行得更加充分。與其他精煉處理方法相比，喂線(xiàn)技術(shù)具有如下一些
優(yōu)點(diǎn)：①合金收得率高，添加劑用量少；②加入合金量精確，結(jié)果重現(xiàn)性好；③容易實(shí)現(xiàn)處理作業(yè)的機(jī)械化或自動(dòng)化[2]；④從環(huán)境改善角度，采用喂線(xiàn)技術(shù)處理鐵液時(shí)，產(chǎn)生的煙氣量比采用老工藝要少，這對(duì)改善工作環(huán)境是有利的[3]；⑤從勞動(dòng)強(qiáng)度角度，使用喂線(xiàn)法，可減少工人領(lǐng)、稱(chēng)添加劑的勞動(dòng)強(qiáng)度[4]。 1 喂線(xiàn)球化站喂線(xiàn)球化站主要由包芯線(xiàn)及包芯線(xiàn)架、進(jìn)線(xiàn)籠、喂線(xiàn)機(jī)、出線(xiàn)導(dǎo)管、喂線(xiàn)平臺(tái)、包蓋部分及其控制系統(tǒng)組成（見(jiàn)圖1），其現(xiàn)場(chǎng)使用情況見(jiàn)圖2。 2 各組成部分設(shè)計(jì)制作及功能
2.1 包芯線(xiàn)及包芯線(xiàn)架
包芯線(xiàn)使用時(shí)，主要的抽線(xiàn)方式是從內(nèi)圈起，因此拆開(kāi)外包裝后，為防止包芯線(xiàn)松散和抽線(xiàn)時(shí)包芯線(xiàn)折斷、混亂、抽出多圈的情形發(fā)生，需將包芯線(xiàn)放置在包芯線(xiàn)架子內(nèi)，并設(shè)置好包芯線(xiàn)架。如圖3所示，主要由弧形頂架，多個(gè)支撐桿，調(diào)節(jié)螺母，底架邊框和基腳構(gòu)成。底架的作用是起支撐和運(yùn)輸時(shí)叉運(yùn)，支撐桿的作用是防止包芯線(xiàn)松散和支撐頂架，頂架的內(nèi)圈呈圓弧狀分布、且短軸比包芯線(xiàn)內(nèi)圈小、長(zhǎng)軸不小于包芯線(xiàn)的外圈，抽出包芯線(xiàn)時(shí)，包芯線(xiàn)沿出線(xiàn)孔滑動(dòng)，不會(huì)折斷包芯線(xiàn)，且進(jìn)線(xiàn)順暢。
2.2 進(jìn)線(xiàn)籠
進(jìn)線(xiàn)籠主要作用是將各包芯線(xiàn)分隔開(kāi)、導(dǎo)入喂線(xiàn)機(jī)內(nèi)、將彎曲狀的包芯線(xiàn)理直，并防止折斷。如圖4所示，進(jìn)線(xiàn)籠由圓弧形圓管、圓環(huán)、加強(qiáng)筋、支撐桿、多個(gè)直徑遞減的圓環(huán)組成，使用時(shí)包芯線(xiàn)從直徑大的一端進(jìn)入，從直徑小的一端出來(lái)，順暢地進(jìn)入喂線(xiàn)機(jī)。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，弧形圓管半徑r介于760～1 200 mm之間，生產(chǎn)使用中最為方便。若r小于700 mm，包芯線(xiàn)拆線(xiàn)易損傷；r大于1 200 mm，比較占位置且穿線(xiàn)不方便。

2.3 喂線(xiàn)機(jī)

喂線(xiàn)機(jī)為喂線(xiàn)站的主要部分。因鑄造車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)通常粉塵大、溫度高，因此選擇喂線(xiàn)機(jī)既要考慮穿線(xiàn)等操作使用的方便性，又要考慮便于維護(hù)保養(yǎng)和適用現(xiàn) 場(chǎng)環(huán)境。如圖5所示的喂線(xiàn)機(jī)，主要由機(jī)箱、驅(qū)動(dòng)裝置、夾緊裝置和進(jìn)線(xiàn)管、出線(xiàn)管組成[5]；驅(qū)動(dòng)裝置由二套相同的帶電機(jī)的減速電機(jī)組成，喂線(xiàn)主動(dòng)輪安裝在減速機(jī)輸出軸上，夾緊裝置由氣缸、兩套“L”型壓板和兩個(gè)從動(dòng)輪組成。工作時(shí)，先把包芯線(xiàn)從進(jìn)線(xiàn)導(dǎo) 管穿入機(jī)箱內(nèi)，并經(jīng)喂線(xiàn)主動(dòng)輪與從動(dòng)齒輪間穿至出線(xiàn)彎導(dǎo)管內(nèi)。啟動(dòng)電機(jī)帶減速機(jī)并對(duì)氣缸正向通氣，氣缸帶動(dòng)“L”型壓板以支軸為中心旋轉(zhuǎn)、張開(kāi)，從而使從動(dòng)齒輪靠近主動(dòng)輪，將包芯線(xiàn)卡緊，使包芯線(xiàn) 發(fā)生齒形形變，主動(dòng)輪、包芯線(xiàn)、從動(dòng)輪間形成嚙合運(yùn)動(dòng)，往前傳送包芯線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)喂線(xiàn)。若反向?qū)飧淄?氣，使“L”型壓板以固定銷(xiāo)為中心收縮，從動(dòng)輪離開(kāi) 主動(dòng)輪[6]。

2.4 出線(xiàn)導(dǎo)管

出線(xiàn)導(dǎo)管的作用是將包芯線(xiàn)導(dǎo)向并垂直進(jìn)入球化包中心處。包芯線(xiàn)通過(guò)喂線(xiàn)機(jī)后，通常會(huì)被拉直并壓扁，因此出線(xiàn)導(dǎo)管需設(shè)計(jì)成弧形，使包芯線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)軌跡沒(méi)有明顯的拐角，從而使整個(gè)喂線(xiàn)過(guò)程順暢，能有效地減少卡線(xiàn)、折線(xiàn)的故障發(fā)生。弧形出線(xiàn)導(dǎo)管半徑介于1 500～2 300 mm之間，出線(xiàn)最為順暢，若半徑小于1 000 mm容易產(chǎn)生折線(xiàn)現(xiàn)象，同時(shí)使包芯線(xiàn)的入射角度在喂線(xiàn)開(kāi)始時(shí)盡可能保持垂直[7]。

2.5 環(huán)保包蓋
由于球化反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生廢氣煙塵，為了滿(mǎn)足國(guó)家對(duì)環(huán)保的要求以及改善工人作業(yè)環(huán)境，設(shè)計(jì)了環(huán)保包蓋，由包蓋、箱式煙塵收集罩、排煙管組成，均采用鋼板焊接而成。包蓋下面用耐火材料打筑而成，且中間有通煙塵的孔；包蓋上部開(kāi)有透氣孔，便于耐火材料里的水分排出，避免耐火材料開(kāi)裂（見(jiàn)圖7）。環(huán)保包蓋通過(guò)索鏈懸掛在喂線(xiàn)平臺(tái)下方，排煙管一端安裝在箱式煙塵收集罩上，且排煙管的安裝方向可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整；另一端套主除塵風(fēng)管內(nèi)，因此可作一定幅度的擺動(dòng)，從而當(dāng)球化包進(jìn)入喂線(xiàn)站時(shí)，若與環(huán)保包蓋發(fā)生碰撞，可起到緩沖的作用。喂線(xiàn)時(shí)，球化包與環(huán)保包蓋緊密閉合，喂線(xiàn)時(shí)所產(chǎn)生的煙塵能有效地收集，且收集煙塵的能耗小。

2.6 喂線(xiàn)平臺(tái)

喂線(xiàn)平臺(tái)既起安裝喂線(xiàn)機(jī)、進(jìn)線(xiàn)籠、出線(xiàn)導(dǎo)管、環(huán)保包蓋的作用，又起防止球化反應(yīng)時(shí)鐵液飛濺的作用，因此設(shè)計(jì)制作需考慮其強(qiáng)度與安全性。制作好后需按GB 4053.3—2009《固定式鋼梯及平臺(tái)安全要求第 3部分：工業(yè)防護(hù)欄桿及鋼平臺(tái)》的要求制作欄桿和踢腳板，按GB 4053.1—2009《固定式鋼梯及平臺(tái)安全要求第1部分：鋼直梯》或GB 4053.2—2009《固定式鋼梯及平臺(tái)安全要求第2部分：鋼斜梯》要求制作樓。

2.7 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)主要由配電柜箱體、觸摸屏、PLC、變頻器、按鈕、計(jì)數(shù)裝置組成。考慮使用環(huán)境粉塵相對(duì) 比較大、實(shí)際使用工作時(shí)間短，配電柜箱體需防塵較好。計(jì)數(shù)裝置安裝在喂線(xiàn)機(jī)內(nèi)、從動(dòng)輪側(cè)，起計(jì)量喂線(xiàn)長(zhǎng)度的作用。觸摸屏、PLC、變頻器、按鍵均安裝在配電柜箱體中，而且觸摸屏有讀取、設(shè)置喂線(xiàn)參數(shù)以及存儲(chǔ)生產(chǎn)記錄的功能；PLC為整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部分，主要起運(yùn)算及控制功能；根據(jù)設(shè)定的參數(shù)，與輸入的鐵液重量，計(jì)算喂線(xiàn)長(zhǎng)度、退線(xiàn)長(zhǎng)度、喂線(xiàn)速度；接收計(jì)數(shù)裝置反饋的信號(hào)，與計(jì)算出來(lái)的理論長(zhǎng) 度進(jìn)行比較，確定運(yùn)行喂線(xiàn)、退線(xiàn)；通過(guò)控制變頻器和氣缸的電磁閥，進(jìn)而控制喂線(xiàn)機(jī)的電機(jī)起停以及正反轉(zhuǎn)、氣缸的正向通氣或反向通氣，從而實(shí)現(xiàn)喂線(xiàn)與退線(xiàn)功能。

3 除塵系統(tǒng)
3.1 除塵器的選擇
喂線(xiàn)球化處理時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵，它的主要成分是氧化鎂、氧化鐵、氧化硅，其分散度大（粒徑既有大于10 μm的，也有數(shù)微米以下的），溫度高。為防止二次污染，采用旋風(fēng)除塵器組合布袋除塵器的方式進(jìn)行干式處理，采用旋風(fēng)除塵器進(jìn)行一級(jí)除塵，將大顆粒的粉塵除下來(lái)，然后再進(jìn)布袋除塵器處理粒徑為數(shù)微米以下的粉塵。布袋除塵器的布袋需采用耐高溫覆膜布袋。

3.2 處理風(fēng)量

因環(huán)保包蓋與球化包緊密閉合，所需的風(fēng)量小，但考慮布袋除塵器的布袋最高溫度小于300 ℃，因此需引入大量的冷風(fēng)，降溫后進(jìn)入布袋除塵器。

一般抽風(fēng)口設(shè)在密閉罩上部的風(fēng)量，按式（1）[8] 計(jì)算：

Q=3 600 f·VJ （1）

=3 600 f×0.5 =1 800 f

按引入4倍的冷風(fēng)計(jì)量，總的風(fēng)量為：

Q=5×1 800 f =9 000 f （2）

傳統(tǒng)的沖入法現(xiàn)場(chǎng)，為提高吸塵效果，通常會(huì)做成通風(fēng)柜形式的吸塵罩，風(fēng)量按式（2）[8]計(jì)算：

Q=22 745F' （3）

式（1）-（3）中：Q為抽風(fēng)量，m3 /h；f為密閉罩截面面積，m2；VJ為垂直于密閉罩的平均風(fēng)速，m/s，一般按VJ=0.25～0.5 m/s；F'為框門(mén)面積，m2 。式（2）的值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于式（3）的值，由此可知，喂線(xiàn)技術(shù)所需的吸塵風(fēng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的沖入法的吸塵風(fēng)量

4 結(jié)束語(yǔ)

新型喂線(xiàn)球化站由包芯線(xiàn)及包芯線(xiàn)架、進(jìn)線(xiàn)籠、喂線(xiàn)機(jī)、出線(xiàn)導(dǎo)管、喂線(xiàn)平臺(tái)、包蓋部分及其控制系統(tǒng)組成。內(nèi)圈抽取式包芯線(xiàn)架可有效避免拆開(kāi)外包裝后，包芯線(xiàn)松散和抽線(xiàn)時(shí)包芯線(xiàn)折斷、混亂、抽出多圈的情形發(fā)生。進(jìn)線(xiàn)籠由圓弧形圓管、圓環(huán)、加強(qiáng)筋、支撐桿、多個(gè)直徑遞減的圓環(huán)組成，使用時(shí)包芯線(xiàn)從直徑大的一端進(jìn)入，從直徑小的一端出來(lái)，順暢地進(jìn)入喂線(xiàn)機(jī)。錯(cuò)層式喂線(xiàn)機(jī)使包芯線(xiàn)從進(jìn)線(xiàn)導(dǎo)管穿入機(jī)箱內(nèi)，并經(jīng)喂線(xiàn)主動(dòng)輪與從動(dòng)齒輪間穿至出線(xiàn)彎導(dǎo)管內(nèi)，使包芯線(xiàn)發(fā)生齒形形變，主動(dòng)輪、包芯線(xiàn)、從動(dòng)輪間形成嚙合運(yùn)動(dòng)，往前傳送包芯線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)喂線(xiàn)。出線(xiàn)導(dǎo)管需設(shè)計(jì)成弧形，使包芯線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)軌跡沒(méi)有明顯的拐角，從而使整個(gè)喂線(xiàn)過(guò)程順暢，能有效地減少卡線(xiàn)、折線(xiàn)的故障發(fā)生。喂線(xiàn)平臺(tái)按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制作，視作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)方便裝，適用性好，能保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)環(huán)保包蓋與除塵器系統(tǒng)的聯(lián)合使用，使球化處理時(shí)產(chǎn)生的煙塵能有效地收集排除，且收集煙塵的能耗較小。

參考文獻(xiàn)：
[1] 徐鹿鳴. 包芯線(xiàn)技術(shù)及其在冶金工業(yè)中的應(yīng)用 [J]. 鐵合金，2008（1）：30-33.
[2] 譚楓，王利民. 包線(xiàn)機(jī)和喂線(xiàn)機(jī)常見(jiàn)故障及解決方法 [J]. 黑龍江冶金，2015，35（2）：42-44.
[3] 張軍，解戈奇，權(quán)國(guó)英，等. 喂絲球化工藝在球墨鑄鐵生產(chǎn)線(xiàn)上的應(yīng)用 [J]. 鑄造，2019，68（2）：128-131.
[4] 吳荷生，吳玉彬，孟少良. 用高鎂合金包芯線(xiàn)生產(chǎn)球墨鑄鐵 [J]. 鑄造，1999（8）：33-34.
[5] 廖志金，楊清，溫志華，等. 一種錯(cuò)層式包芯線(xiàn)加入裝置：ZL201610020878.0 [P]. 2016-08-31.
[6] 廖志金，朱福生，楊清，等. 單電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙流包芯線(xiàn)加入裝置：ZL201620031728.5 [P]. 2016-05-25.
[7] 王順序，武炳煥，陳勝華. 喂絲球化處理工藝在球鐵鑄造生產(chǎn)線(xiàn)上的開(kāi)發(fā)應(yīng)用 [J]. 鑄造，2010，59（11）：84-88.
[8] 王琨. 吸塵罩設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題 [J]. 水泥，1997（11）：21-23.

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