氧气斜吹转炉装备提升的技术研究

氧气斜吹转炉装备提升的技术研究
汤红才
【摘要】氧气斜吹转炉工艺是有色金属冶炼的一项重要的应用技术,近年来我国有色冶炼企业相继进口了多台氧气斜吹转炉.但是进口氧气斜吹转炉虽然基本满足了生产的要求,但是也存在一些缺点和不足.同时备件进口和维护也带了成本高,困难大的问题.因此,消化吸收进口氧气斜吹转炉技术并进行改进提升研究,实现自主设计,国内加工制造及应用,对装备制造业及国内有色金属产业的发展具有非常大的意义.【期刊名称】《世界有色金属》
【年(卷),期】2016(000)007
【总页数】2页(P30-31)
【关键词】氧气斜吹转炉;结构优化;传动系统改进;提升研究
【作者】汤红才
【作者单位】金川集团股份有限公司铜冶炼厂,甘肃金昌737100
【正文语种】中文
【中图分类】TF806
氧气斜吹转炉工艺处理低品位杂铜是瑞典波立登公司发明的。

目前世界上已有二十多台氧气斜吹转炉正在成功使用。

氧气斜吹转炉结构紧凑，设有完全密闭的环保集烟罩，操作环境良好，可满足最严格的环保要求，尤其处理低品位杂铜时经济效益好。

处理杂铜时熔炼、吹炼可在同一个熔炉内完成，集鼓风炉、转炉功能于一体。

氧气斜吹转炉处理废杂铜不需进行原料的预处理，从粉尘到大块（0.5m）都可直
接入炉。

杂铜与熔剂用箕斗加料机批量加入氧气斜吹转炉，以重油或天然气为燃料，使用富氧空气（或纯氧）进行吹炼，经熔炼、吹炼产出粗铜，粗铜熔体放入铜包，用吊车加入阳极炉（或倾动炉）进一步精炼成为阳极铜。

氧气斜吹转炉熔炼渣含铜约0.5%，可直接丢弃。

采用氧气斜吹转炉还可同时处理阳极炉产出的精炼渣，不必再另建鼓风炉系统，节约投资，简化设施，最大限度地提高设备利用率。

氧气斜吹转炉传统的回转驱动系统由四台电动机通过万向轴带动四个回转轮，通过摩擦副将扭矩传递到炉体上，从而完成炉体的回转运动。

这种回转驱动方式由于采用摩擦传动形式，能耗高，效率低，备件（回转轮）使用寿命短。

由其结构决定了四个驱动回转轮在工作时外圆线速度应相同，因此要做到精确控制转速难度非常大；同时，四个回转轮轴线必须平行、最高点母线必须在同一平面之内，因此驱动系统的调试相当烦琐。

传统的传统结构的氧气斜吹转炉，经过实际应用发现该传动方式主要存在以下缺点：⑴传动效率低，能耗大。

⑵摩擦副备件磨损大寿命低。

⑶摩擦副备件寿命后期，炉体振动大，影响旋转速度提高，影响吹炼效率。

2.1 炉壳
炉壳分为炉口护罩、炉帽和炉身三部分，考虑检修和砌筑砖体，这三部分之间为螺栓联接，方便拆卸。

2.2 滚圈
滚圈为整体锻件，要求调质处理，表面淬火硬度54-60HRC。

滚圈与炉壳之间采
用弹性联接，考虑热膨胀和制造误差，具体的安装结构上有一定的柔性调节能力。

2.3 托圈
托圈组装由上下托圈、支撑梁、安装座、固定端和浮动端耳轴等组成，安装座通过支撑梁与托圈焊接为一体，耳轴安装在托圈的两端，分别由固定端和浮动端轴承支撑，炉壳和旋转机构通过安装座相连接，由旋转机构驱动炉壳旋转。

2.4 连接机构
炉体采用底部支撑，通过一组轴承组成的连接机构与托圈组装在一起，此结构可正向承托炉体的轴向载荷，也可反向吊挂住炉体。

2.5 托轮装置
由于炉体的工作位置是倾斜的，为保证炉体旋转，在托圈与滚圈之间安装了托轮装置。

2.6 顶紧装置
在与托轮装置相对的位置上设有顶紧装置，顶紧装置只在炉体倾动时起作用，保证炉体倾动过程中的径向定位，不会随倾动的进行而晃动，顶紧装置采用液压缸顶紧。

每台氧气斜吹旋转转炉还设有两个液压顶紧滚圈的装置，顶紧液压缸缸径为
265mm，行程约25mm。

这两个液压缸同步工作，平时靠弹簧顶紧滚圈，当炉体旋转时要先给液压缸送油松开顶紧装置，再旋转炉体。

2.7 压紧辊
按圆周方向均布三套压紧辊，用以承受炉体的轴向载荷，但由于已经采取了底部支撑，压紧辊属于双保险装置，在炉体首次安装时按设计制造安装，经冷试和热试，如果发现底部支撑装置安全可靠，能够满足正向、反向、旋转和倾动过程中的使用要求，则压紧辊可拆除。

2.8 炉衬
炉衬选用半再结合镁铬砖砌筑，炉壳与砖体之间衬镁质捣打料。

2.9 驱动装置
氧气斜吹转炉设有旋转机构和倾动机构，倾转机构选用电机减速机驱动，旋转机构选用液压驱动，驱动速度可调，均可以正转和反转。

⑴由于本传动装置为底部直连的驱动方式，扭矩的传递是通过花键实现的，因此比传统的侧部四台电机驱动的摩擦驱动方式降低了能耗，提高了传动效率。

⑵由于动力来源于一台液压马达，因此整体设备的回转速度可以得到精确控制。

⑶由于采用鼓形齿联轴器，对炉体轴线与液压马达轴线的同轴度要求有所降低，同时鼓形齿联轴器对炉体底部的角位移进行补偿，这样简化了设备整体的安装调试。

⑷由于采用底部驱动机构，使得整台设备中的回转轮由主动轮蜕变为被动旋转，因此减小了回转轮的磨损，延长了使用寿命。

⑸复合传动既满足了高传动效率的要求。

⑹能耗低、备件消耗低。

⑺炉体运行平稳，转速高，熔炼效率高。

实践证明，不仅提升了氧气斜吹转炉设备的技术性能，减少设备事故故障，为生产创造了良好的设备条件。

同时能提高氧气斜吹转炉运行的经济性，降低能耗、减少备件消耗、降低检修维护费用、降低设备运行管理的安全风险，能有效促进有色产业的发展；更为重要的是通过研究实践，我们获得了自己的专业技术，打破外方的技术垄断，实现了氧气斜吹转炉设备的自主设计、制造、应用的目标，为我国装备制造业的发展做出了贡献。

【相关文献】
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