有色冶金炉窑维修思考

本文作者：舒春桃 单位：长沙有色冶金设计研究院有限公司冶金分院

有色冶金炉窑及其维修设备的发展历史

炼铜转炉的日常作业维护多采用以挖掘机改造的清口机清理转炉炉口，有些冶炼厂也使用小挖掘机清理出料口。因为冶金炉窑大多是在高温、高粉尘的环境下进行维修作业，普通小型挖掘机具有故障率高、作业范围小和高使用成本的问题。2003年，我国云南铜业公司第一次引进了瑞典生产的Brokk90型遥控液压打渣机，用于转炉的打渣维修，替代人工修炉，从此开启了我国机械化修理炼铜转炉的历史，从此，江铜贵溪冶炼厂、金川、大冶、祥光、方圆、恒邦、西部矿业、包头华鼎等企业纷纷采用了这种设备用于不同冶金炉窑的维修中。

遥控液压打渣机简介

遥控液压打渣机又叫多功能拆除机器人，是瑞典Brokk公司生产的一种机器人拆除设备，主要应用于建筑拆除、回转窑打砖、核工业废物处理和冶金工业炉窑打渣。上世纪八十年代以来，欧美发达国家在冶金炉窑的维护方面对工具的依赖性越来越强。结合高危环境特点开发的遥控多功能作业机器人，被广泛应用于水泥行业和冶金工业中对各种炉窑的打壳、拆砖及打渣;对各种冶金炉、鱼雷罐车、钢包的打渣拆包及清理;在建筑行业对危旧建筑物的拆除;在抢险救援工作中对剧毒化学物质泄漏、核物料泄漏的搬运与处理。在高温高粉尘环境下进行炉窑修理是其典型应用。这种机器大多为电液驱动，遥控操作。机器靠履带行走，作业时支腿支起。行走时三臂回收，尺寸很小;大臂展开可以覆盖很大的作业范围;三臂结构，模拟人手，作业没有死点。机器尺寸小巧，可以进入炉内作业，可以在承重很轻的平台上作业。这样避免了工人进入炉内作业的风险。同时机器力量大，提高了破拆和打渣的效率。机器采用无线遥控作业，操作人员可以远离危险场所进行操作。人员不坐在机器上，视线很好，保证作业安全。机器为耐高温粉尘设计，机器本体可以在80℃的环境下工作，大臂及冲击锤可以耐受800℃以上的高温。所以清理炉口粘接物时可以在红热状态下工作。

这种设备主要由机架、履带行走机构、回转机构、工作机构、液压支腿、拆除工具及动力系统、液压系统、电气控制系统、无线或有线遥控系统等组成。采用低重心紧凑设计，提高了拆除或行走时的稳定性和回转时的平稳性。履带行走装置带有精确可靠的制动功能，最大爬坡度高达30°。低噪声设计，采用电液式驱动，工作时噪声低于80dB、振动低、无废气排放，满足环保要求。回转装置能实现机身360°回转，机器的回转，增大了作业范围，减少了移车次数，有效提高了作业效率。机器回转平台上面都安装有保护罩，防止高空坠落物砸到机器上，有效地保护了里面的电气元件和液压设备。采用三段式悬臂技术，三段式悬臂设计，控制角度更大，大大提高了机器人的作业性和对环境的适应性。液压支腿增大了与地面的接触面积，有效防止了机器人的侧翻，提高了机器人工作时的稳定性。采用多通道数字合成式无线遥控技术，较之于以往的模拟无线电遥控技术，它具有更高的精确性与更高的抗干扰能力。根据炉窑尺寸和作业高度的不同要求，有七种机型可选。

遥控液压打渣机的应用

遥控液压打渣机的应用提高了操作人员的作业安全性，减轻了劳动强度。我国众多冶炼厂的应用说明它确实能够在多粉尘、烟气、较高温度的冶金环境下可靠工作。由于机器小巧灵活，不占用很大的空间，可进入炉内进行作业。可用于各种直径的炼铜炉、转炉和阳极炉的打渣和耐火衬的修理拆除，还可以热清转炉、倾动炉、底吹炉炉口和阳极炉口、清出渣口和烟道、清理余热锅炉结灰以及渣块破碎等，配备扒渣头，可用于炉内扒渣;配备铲斗，可用于清渣;配备抓斗，可用于加料。使用遥控液压打渣机开挖完成炼铜转炉内衬的维修，清理炉口，开入炼铜转炉内打渣，拆除风眼区、炉身以及端墙的耐火材料(如图7)。设备从平台开入炉内，进到炉子内部进行作业，操作工在炉口遥控操作。操作范围覆盖整个炉体，不留死角;拆除效率高，一般至少节省1/2的维修时间，减少人工1/3，可大大缩短维修作业周期，避免了采用爆破等不安全作业方式，提高转炉利用率。据了解，目前云铜、江铜、金川都是用这种设备拆转炉代替了传统的人工方式。遥控液压打渣机设备小巧，机身很小，方便吊装，可吊装放入阳极炉口，在炉内完成拆解铜渣、耐火材料等作业。替代人工，提高效率与作业安全。金机器可以放置在平台上热清底吹炉、倾动炉、侧吹炉、阳极炉、转炉炉口。设备打点准确、操作安全。可完成阳极炉、炼铜转炉炉口日常清理作业，见图3和图5。在我国使用底吹炉炼铜的企业中普遍使用此类设备清炉口和出铜出渣口。遥控液压打渣机其实很适合破碎大块、打炉结、清理出渣口和烟道、清理余热锅炉结灰，打渣沟和清理流槽。配备加长臂可以清理下料口，有很大工作范围。

结语

遥控液压打渣机的成功应用，已经改变了传统的修炉模式，提高了炉窑利用率，改善了操作安全性。目前我国铜铅冶金企业使用遥控液压打渣机的已经很多，我国主要的铜冶炼企业包括江铜、金川、云铜、大冶、祥光、方圆、恒邦、包头华鼎等都使用Brokk液压打渣机代替人工开出铜口、清理炉口、打渣、维修转炉和阳极炉，大大提高拆除效率，与人工拆除相比，至少减少3天的维修时间。金川公司从2005年开始使用遥控液压打渣机修炉，目前在有色系统使用最多，分别用于渣破碎、卡尔多炉修炉、清炉口、修转炉和阳极炉、贵金属卡尔多炉打渣、维修回转窑和大修闪速炉等，Brokk400机型曾为镍系统闪速炉大修做出巨大贡献。遥控液压打渣机已经逐渐成为铜冶炼行业修炉的标准选择，我国主要的铜冶炼厂都已经配备进行炉窑拆除作业，为企业带来巨大的经济和社会效益。可以预见，它在有色冶金中的广泛应用和推广将是炉窑机械化维修的发展方向。