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技术研发背景
目前，无论是耐磨板材轧线还是板带轧线所配置的加热炉都以步进式居多，步进式加热炉以其承载能力大、钢坯温度控制灵活、运行平稳可靠等优点在轧钢生产中发挥着重要作用。
步进式加热炉的步进机构主要由固定梁、步进梁、升降缸、平移缸及驱动液压系统组成。其中步进梁的上升和下降由升降油缸沿升降导板斜面驱动，前进和后退由平移油缸驱动。步进式加热炉通过步进梁的上升（从固定梁托起钢坯）、前进（钢坯前移）、下降（钢坯落在固定梁上）和后退（空载返回）的循环动作完成钢坯的加热和输送。步进梁的荷载非常大，在步进的动作循环中的 出力是升降缸将步进梁和钢坯托起的行程。由于荷载大，多采用2个或4个高压大流量的升降油缸完成，下降时由于重力，步进梁可自动落回，升降缸无须出力。步进梁下降时重力做功的能量都变成了热量，未得到充分利用。针对以上情况，首钢国际工程公司技术团队研发了液压配重系统，该技术已获 发明 , 号ZL。其特点是在步进梁升降机构中配置了一组“耐磨板”，“耐磨板”由2个配重油缸和蓄能器组成。耐磨板可将步进梁在下降时的能量以压力能的形式蓄存起来，当步进梁上升时作为辅助动力补充到系统中助推步进梁的抬升。
2. 液压配重系统的组成、工作原理和技术特点
2.1液压配重系统的组成
步进梁动作时，通过步进梁的上升--前进--下降--后退的循环动作完成钢坯的输送和加热。步进梁的结构形式主要有连杆托轮式和斜轨式两种，前者已逐步淘汰，先进、大型的步进炉均采用斜轨式。带有液压配重系统的步进机构如图1所示，液压配重系统主要由配重缸、蓄能器和补油装置等组成。配重缸的结构、行程、安装形式与步进梁的升降缸相同；蓄能器由活塞式蓄能器和氮气瓶组成；补油装置由补油泵、油箱及压力继电器等组成。
2.2液压配重系统的工作原理
关闭相关阀门，补油泵装置电机启动带动补油泵给蓄能器组充液，达到一定压力后，压力继电器发讯，电机停止转动，打开关闭阀门，蓄能器和配重缸相通处于一定压力下的工作状态。当步进梁上升时，蓄能器中的油液进入配重缸的无杆腔，助推步进梁上升；当步进梁下降时，配重缸无杆腔中的油液被压回蓄能器中，这样反复工作。运行一段时间后，如果蓄能器中油液压力降低，也就是油液有泄漏，压力继电器会发讯启动补油泵给蓄能器充液，直到达到压力设定值，压力继电器发讯，停泵。带有液压配重系统的步进机构示意图
1-固定梁；2-步进梁；3-平移缸；4-升降缸；5-主泵装置；6-平移阀组；7-升降阀组；8-配重缸；9-蓄能器；10-补油装置；11-管路附件
首钢国际工程公司在带式焙烧机系统中主要技术创新点
3.1带式焙烧机主要技术创新点
(1)机头布料技术
带式焙烧机的布料设备包括生球布料和铺边底料两个部分。生球布料由3个设备联合组成：往复布料器—宽皮带—双层辊筛布料器。宽皮带的速度可调，其宽度一般比焙烧机台车宽300mm左右。在宽皮带上装有电子秤，随时测出给到台车上的生球量。边底料从铺底料槽分别通过边底料溜槽给到台车上，并用阀门调节给料量。铺底料槽装有称量装置，控制料槽料位。
由首钢国际工程公司自主创新开发的往复式布料器可以实现单行程布料功能，布料速度根据宽皮带机速可调节，保证生球布料方向垂直于宽皮带，而且在宽皮带上生球料厚均匀。此种布料形式相对于链箅机-回转窑工艺中的摆头皮带可降低生球转运次数和落差，有效保护生球质量，提高生球粒度合格率，保证在带式焙烧机上生球层具有较好的透气性，并降低厂房高度和占地面积。生球经宽皮带到双层辊筛，将不合格的大球和小球进行筛除， 将9-16mm的合格生球均匀布置到台车上。除此之外，双层辊筛筛分过程还可以起到提高生球质量、粒度均匀、表面光滑、粉末少的效果。
设计延长了辊式布料器工作面的有效长度（增加辊子数量），有助于提高生球布料的均匀性。因为随着生球在辊子上滚动行程的增加，生球在辊子上分布的均匀性也必然提高。
(2)改进的柔性传动技术
带式焙烧机传动选用进口产品，根据京唐耐磨板生产工况，对供货商提出相应的改进要求，并自主对安装方式进行设计改进，主要体现在：
① 采用BFT柔性传动减速机，实现调整好后整体出厂整体吊装，确保一次安装到位，现场不需要对齿轮位置进行调整。提高设备性，杜绝外界污染影响。
② 采用多点测控，同时在机旁显示和远程监视控制，方便岗位工人根据机旁显示及时发现和处理问题。增加设备可靠性。
③ 对传动增加测速装置，实行有效力矩保护。
④ 在焙烧机传动上首次采用外涨套连接，以适应大型焙烧机传递大扭矩的要求，同时避免传统内涨套容易损坏主轴表面问题，有效保护传动主轴。
⑤ 首次自主设计新型力矩平衡装置的基础安装连接底座，方便安装调整和更换。
(3)台车跑偏调整技术
为防止带式焙烧机台车跑偏，在大星轮的自由轮（非传动）端设有调整装置。需要时可以通过调整此装置，使主轴（自由端）前后移动一定距离以达到纠正跑偏。
(4)台车自动复位技术
尾部星轮安装在活动性框架上（摆架）。由于焙烧机是在热状态下工作，而台车与台架的热胀程度往往是不同的（材质不同），为使焙烧机在工作状态能自由伸缩，机尾都采用摆架形式。摆架作用之一就使吸收台车水平方向的线膨胀；摆架的另一个作用就是避免台车在尾部（由水平轨道向弯道和由弯道向水平轨道过渡之处）拉缝，这样不但了台车之间的冲击，而且也避免了耐磨板及碎料粉料的散漏和减少漏风。卸料时漏下的散料由散料漏斗收集，经散料溜槽排除。
紧凑化工艺技术
伴随着高炉容积的不断增大，高炉煤气发生量也大幅增加。1000m3级别至5500m3级别高炉煤气发生量差别巨大，除尘器箱体直径的大小关系到干法除尘系统的整体布置，要求干法袋式除尘系统箱体配置应与工艺参数同步，直径与单箱体煤气处理量系列化，保持合理的箱体数量配置，使工艺流程紧凑化，达到 的性价比配置。紧凑化工艺技术主要有以下几点：
1）与高炉容积匹配的除尘器直径与数量：应根据不同容积高炉煤气量的变化选择相适宜的除尘器直径和除尘器数量。除尘器箱体数量一般为10-16台之间，数量太少，不能满足维护检修的倒箱操作，一旦因为偶发事故造成布袋破损，会造成系统负荷过大，难以保持稳定；数量太多，投资和占地面积大幅增加，设备日常维护量大，造成资源浪费。
2）除尘器结构优化及流场分析：除尘器箱体是高炉煤气干法除尘系统主要设备之一，对于确保系统的、稳定运行有着重要作用。通过对除尘器壳体进行应力分析，研究除尘器结构的局部薄弱点，进行局部调整降低应力集中，提高设备与稳定性。除尘器箱体内部采用特殊的导流结构，使得除尘器箱体煤气气流分布均匀，降低了流速，大大减少了滤袋异常破损的发生，保证整个系统满足高炉的持续稳定生产。
3）合理进行工艺布局：根据除尘器数量和总图情况，合理进行工艺布局。工艺布置应满足以下几点要求：占地长宽比列合适、美观；操作巡检方便，吊装范围合理；煤气气流分布合理，减少荒煤气主管道积灰的可能；主框架受力合理，各层平台宽阔，有效利用空间；脉冲设备布置（布袋、袋笼更换）平台开阔，吊装和更换布袋、袋笼方便。
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