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摘 要：高炉开铁口机系统正常可靠运行，是保证高炉开铁口顺利进行的必要条件。通过对开口机的凿岩机配置升级选型，以及对其配置的液压系统从油源、管路、控制阀台等一系列的改进，提高了开口机的工作能力。缩短了开铁口时间（由原来的4分钟/次降为约1.5分钟/次），降低了钻杆的消耗，满足了高炉冶炼（特别是钒钛矿冶炼）的需要。在工艺相同条件下提高了高炉产量。
关键词：开铁口机；机架；控制油路
一、设备现状
炼铁厂5#高炉开铁口机于2010年10月6日投入运行。在使用过程中该开口机在配置上不合理，其配备的凿岩机标准偏低，其冲击、扭矩功率偏小，导致开铁口时间长，钻头、钻杆消耗高，凿岩机故障频发，增加了设备备件的消耗，也增加了工人的劳动强度；由于开口机开铁口不顺，烧铁口次数多，增加了铁口区域的维护量，同时铁口区域的环保压力增大。
为此，原炼铁厂于2011年4月7日至4月13日分别对5#高炉炉前开口机进行换型改造：保留现有开口机的回转及行走机架部分，改造的冲钻小车及雾化系统采用宜昌市燕狮科技开发有限责任公司的产品。经过近七个月的使用情况，冲钻小车及凿岩机工作可靠，在高炉炉况正常的情况下现钻杆、钻头消耗大量降低，开铁口时间约1.5分钟/炉（原开铁口时间约4分钟/炉）。在当时原料结构冶炼的情况下达到了改造预期效果。
现5#高炉随着集团公司钒钛矿冶炼的战略决策的需要，钒钛矿冶炼的比例逐步增加（现钒钛矿比例已达到26%、计划达到30%以上）。由于钒钛矿冶炼炉渣熔化温度升高、泡沫渣的形成、炉渣变稠，致使渣量大、流动性差，导致铁口内泥炮料硬度增大、排渣困难，同时铁口内易含渣铁，当钻杆在开铁口过程中遇到渣铁或钻入一定深度（约2.7～2.8米）处遇到硬度增大的泥炮料时钻削困难，有时甚至出现钻杆卡住，进退都无法进行。面对这种情况，操作工只能人工烧铁口。这种方式既对铁口造成损伤，又影响正常出铁，同时又污染环境，增加钻杆、钻头消耗，增加岗位员工的劳动强度。更为严重的是为了排渣及时，常常出现二次开铁口，稍有不慎，将烧坏开铁口机，增加设备备件消耗；同时开铁口时间过长，极易造成炉内蹩压，影响高炉的稳定顺行。
因此需对开铁口机的工作能力进一步提升，同时要求开铁口机在退杆时也具有振打功能，确保退杆顺利。故此，现将开铁口机由CHY2000型改造成CHY3000型，满足5#高炉钒钛矿冶炼对开口机工作的要求。
二、技术措施
（一）CHY2000型与CHY3000型开口机的主要技术参数对比
（二）根据以上技术参数，升级成CHY3000型开口机面临的问题及解决办法
1改后的开口机重量增加226 kg，根据CHY3000型开口机机架与现机架对比，通过在机架上部对其进行加固措施，增加其抗弯强度后现机架能满足开口机改造后的强度要求，同时对现开口机回转油缸、倾角油缸的油压适当调高以增加回转动力及开口机倾角动力，调整后能满足改后的开口机回转、摆动的工作要求。
2 CHY3000型开口机较现用的CHY2000开口机长734mm，有效安装尺寸长511.5mm。需对现小车行走定位块后移200mm，同时将送进机构的机架向后增加500mm。增加的机架在工程公司机制车间加工好后，采用焊接方式在现场进行连接组装。
3 CHY3000型开口机工作流量大，最大达404l/min（送进4l/min+冲击280l/min+旋转120 l/min）。现油站配置的油泵为两用一备，单台供油量为136l/min，改后需三台油泵同时运行才能满足系统工作。这样工作时就无备用油泵，故需新增备用油站（3立方米）及房屋建筑，避免系统油源供油不足及油泵发生故障时对铁前设备造成灾难性的后果。
4 CHY3000型开口机冲击流量最大为280l/min，现该油路电磁换向阀通径为10mm，提供的最大流量为120 l/min，阀台至油缸的管路通径DN20mm，提供的最大流量为151l/min（按8m/s流速设计计算），这些都不能满足冲击机构用油量。
因此需单独对该控制油路进行改造。具体是：
4.1将原阀台上的冲击油路阀件拆除，堵塞阀台上的控制油口。
4.2在主油路管道新增设控制油路及阀台单独控制冲击机构。将10mm通径的电磁换向阀更换成16mm通径的电液换向阀，相应控制阀件通径均为16mm。
4.3将新增阀台至开口机的现无缝钢管？25×4改成？34×4.5不锈钢无缝管，现？16铠装钢丝编织软管改成？22铠装钢丝编织软管。
5 由于CHY3000型开口机功能大，为了避免其内部元件的急剧磨损，需新增油雾润滑系统对开口机进行润滑。
6 开铁口的水雾化系统利用原CHY2000型的配置。
7 两套液压站管路并网安装。
8 PLC重新编程对两套液压站、新增冲击阀台及操作阀台进行远程控制。
（三）改造时间
1在2012年5月前完成新增液压站房屋建筑的施工。
2在2012年6月前完成新增液壓站的安装调试及与原液压站并网的工作。
3在2012年8月前完成东、西铁口新增冲击阀台、机架延长并加固及液压管路支管的改造工作。
4分别在2012年10月9日、10月15日前完成西、东铁口CHY3000型开口机安装调试工作。
三、改造后效果及效益
1 效果
1.1开口机的开口能力进一步提升，同时具有双向击打功能，进、退杆顺畅，开口时间缩短，铁口壁光滑，排渣顺畅；避免开口不顺造成炉内蹩压而影响高炉稳定、顺行。
1.2减少开铁口中由于开孔不顺而人工烧铁口的次数，减轻了操作工的劳动强度，改善了铁前的工作环境；降低了吹氧管的消耗。
1.3避免了二次开铁口对开口机设备的损伤，降低了设备备件消耗。
1.4由于缩短了开口时间，保证了正点出铁率，一定程度上为高炉增加了产量。
2 效益
2.1年节约吹氧管消耗：0.6万元/吨*4吨/月*12月=28.8万元；
2.2年节约开口机费用：8.9万元∕台*10台—24.7万元∕台*3台=14.9万元；
2.3年节约振打杆、密封接套等主要备件费用：（350元/件*240件+730元/件*240件）—（3900元/件*12件+11600元/件*12件）=7.32万元；
2.4年节约钻杆、钻头费用：[（1.2根/炉-1根/炉）*680元/根+（1.2个/炉—1个/炉）*75元/个]*15炉/天*360天=79.38万元；
总费用合计：28.8万元+14.9万元+7.32万元+79.38万元=130.4（万元/年）；
2.5缩短开铁口时间年多产铁：（3分钟/炉-1.5分钟/炉）×15炉/天×360天×2.78吨/分钟=22518吨；
四、结语
通过对高炉开铁口机及其相应的液压系统的改进，高炉开铁口能力大为提升，开铁口时间大为缩短，为满足炉内工况及提高产量提供了保证。
参考文献：
[1]钢丝编织增强液压型规范（中华人民共和国国家标准—GB/T3683.1-2006）.
[2]机械设计手册（第三版 第四）.
关键词：开铁口机；机架；控制油路
一、设备现状
炼铁厂5#高炉开铁口机于2010年10月6日投入运行。在使用过程中该开口机在配置上不合理，其配备的凿岩机标准偏低，其冲击、扭矩功率偏小，导致开铁口时间长，钻头、钻杆消耗高，凿岩机故障频发，增加了设备备件的消耗，也增加了工人的劳动强度；由于开口机开铁口不顺，烧铁口次数多，增加了铁口区域的维护量，同时铁口区域的环保压力增大。
为此，原炼铁厂于2011年4月7日至4月13日分别对5#高炉炉前开口机进行换型改造：保留现有开口机的回转及行走机架部分，改造的冲钻小车及雾化系统采用宜昌市燕狮科技开发有限责任公司的产品。经过近七个月的使用情况，冲钻小车及凿岩机工作可靠，在高炉炉况正常的情况下现钻杆、钻头消耗大量降低，开铁口时间约1.5分钟/炉（原开铁口时间约4分钟/炉）。在当时原料结构冶炼的情况下达到了改造预期效果。
现5#高炉随着集团公司钒钛矿冶炼的战略决策的需要，钒钛矿冶炼的比例逐步增加（现钒钛矿比例已达到26%、计划达到30%以上）。由于钒钛矿冶炼炉渣熔化温度升高、泡沫渣的形成、炉渣变稠，致使渣量大、流动性差，导致铁口内泥炮料硬度增大、排渣困难，同时铁口内易含渣铁，当钻杆在开铁口过程中遇到渣铁或钻入一定深度（约2.7～2.8米）处遇到硬度增大的泥炮料时钻削困难，有时甚至出现钻杆卡住，进退都无法进行。面对这种情况，操作工只能人工烧铁口。这种方式既对铁口造成损伤，又影响正常出铁，同时又污染环境，增加钻杆、钻头消耗，增加岗位员工的劳动强度。更为严重的是为了排渣及时，常常出现二次开铁口，稍有不慎，将烧坏开铁口机，增加设备备件消耗；同时开铁口时间过长，极易造成炉内蹩压，影响高炉的稳定顺行。
因此需对开铁口机的工作能力进一步提升，同时要求开铁口机在退杆时也具有振打功能，确保退杆顺利。故此，现将开铁口机由CHY2000型改造成CHY3000型，满足5#高炉钒钛矿冶炼对开口机工作的要求。
二、技术措施
（一）CHY2000型与CHY3000型开口机的主要技术参数对比
（二）根据以上技术参数，升级成CHY3000型开口机面临的问题及解决办法
1改后的开口机重量增加226 kg，根据CHY3000型开口机机架与现机架对比，通过在机架上部对其进行加固措施，增加其抗弯强度后现机架能满足开口机改造后的强度要求，同时对现开口机回转油缸、倾角油缸的油压适当调高以增加回转动力及开口机倾角动力，调整后能满足改后的开口机回转、摆动的工作要求。
2 CHY3000型开口机较现用的CHY2000开口机长734mm，有效安装尺寸长511.5mm。需对现小车行走定位块后移200mm，同时将送进机构的机架向后增加500mm。增加的机架在工程公司机制车间加工好后，采用焊接方式在现场进行连接组装。
3 CHY3000型开口机工作流量大，最大达404l/min（送进4l/min+冲击280l/min+旋转120 l/min）。现油站配置的油泵为两用一备，单台供油量为136l/min，改后需三台油泵同时运行才能满足系统工作。这样工作时就无备用油泵，故需新增备用油站（3立方米）及房屋建筑，避免系统油源供油不足及油泵发生故障时对铁前设备造成灾难性的后果。
4 CHY3000型开口机冲击流量最大为280l/min，现该油路电磁换向阀通径为10mm，提供的最大流量为120 l/min，阀台至油缸的管路通径DN20mm，提供的最大流量为151l/min（按8m/s流速设计计算），这些都不能满足冲击机构用油量。
因此需单独对该控制油路进行改造。具体是：
4.1将原阀台上的冲击油路阀件拆除，堵塞阀台上的控制油口。
4.2在主油路管道新增设控制油路及阀台单独控制冲击机构。将10mm通径的电磁换向阀更换成16mm通径的电液换向阀，相应控制阀件通径均为16mm。
4.3将新增阀台至开口机的现无缝钢管？25×4改成？34×4.5不锈钢无缝管，现？16铠装钢丝编织软管改成？22铠装钢丝编织软管。
5 由于CHY3000型开口机功能大，为了避免其内部元件的急剧磨损，需新增油雾润滑系统对开口机进行润滑。
6 开铁口的水雾化系统利用原CHY2000型的配置。
7 两套液压站管路并网安装。
8 PLC重新编程对两套液压站、新增冲击阀台及操作阀台进行远程控制。
（三）改造时间
1在2012年5月前完成新增液压站房屋建筑的施工。
2在2012年6月前完成新增液壓站的安装调试及与原液压站并网的工作。
3在2012年8月前完成东、西铁口新增冲击阀台、机架延长并加固及液压管路支管的改造工作。
4分别在2012年10月9日、10月15日前完成西、东铁口CHY3000型开口机安装调试工作。
三、改造后效果及效益
1 效果
1.1开口机的开口能力进一步提升，同时具有双向击打功能，进、退杆顺畅，开口时间缩短，铁口壁光滑，排渣顺畅；避免开口不顺造成炉内蹩压而影响高炉稳定、顺行。
1.2减少开铁口中由于开孔不顺而人工烧铁口的次数，减轻了操作工的劳动强度，改善了铁前的工作环境；降低了吹氧管的消耗。
1.3避免了二次开铁口对开口机设备的损伤，降低了设备备件消耗。
1.4由于缩短了开口时间，保证了正点出铁率，一定程度上为高炉增加了产量。
2 效益
2.1年节约吹氧管消耗：0.6万元/吨*4吨/月*12月=28.8万元；
2.2年节约开口机费用：8.9万元∕台*10台—24.7万元∕台*3台=14.9万元；
2.3年节约振打杆、密封接套等主要备件费用：（350元/件*240件+730元/件*240件）—（3900元/件*12件+11600元/件*12件）=7.32万元；
2.4年节约钻杆、钻头费用：[（1.2根/炉-1根/炉）*680元/根+（1.2个/炉—1个/炉）*75元/个]*15炉/天*360天=79.38万元；
总费用合计：28.8万元+14.9万元+7.32万元+79.38万元=130.4（万元/年）；
2.5缩短开铁口时间年多产铁：（3分钟/炉-1.5分钟/炉）×15炉/天×360天×2.78吨/分钟=22518吨；
四、结语
通过对高炉开铁口机及其相应的液压系统的改进，高炉开铁口能力大为提升，开铁口时间大为缩短，为满足炉内工况及提高产量提供了保证。
参考文献：
[1]钢丝编织增强液压型规范（中华人民共和国国家标准—GB/T3683.1-2006）.
[2]机械设计手册（第三版 第四）.