煉鋼廠主要使用轉(zhuǎn)爐或電爐裝備進(jìn)行煉鋼，冶煉過程中會(huì)產(chǎn)生許多鋼渣，鋼渣是煉鋼過程中的副產(chǎn)品，是固體廢物中性能最好、利用價(jià)值最高的“垃圾”，做好鋼鐵渣處理和利用已成為鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、謀求可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。而鋼渣處理中使用挖掘機(jī)是必不可少。
    1.煉鋼廠鋼渣處理工藝
    1.1 煉鋼廠鋼渣處理工藝
    鋼水冶煉好倒出鋼水后后，剩余液態(tài)鋼渣倒入爐前的鋼渣罐內(nèi)或經(jīng)過特殊處理的地面上，溫度高達(dá)l300～1400℃，再運(yùn)輸?shù)戒撛囬g進(jìn)行集中處理，目前采用的鋼鐵廢渣處理工藝主要有熱潑技術(shù)工藝、滾筒技術(shù)工藝、風(fēng)淬技術(shù)工藝、熱燜技術(shù)工藝和綜合利用技術(shù)工藝等，其中鋼渣熱燜技術(shù)工藝在安全生產(chǎn)、粉化效果、環(huán)境保護(hù)、設(shè)備磨損、處理周期和勞動(dòng)保護(hù)等綜合技術(shù)指標(biāo)上有較大的優(yōu)勢，得到了廣泛應(yīng)用。
    1.2安鋼鋼渣熱燜工藝簡介
    安鋼鋼渣熱燜工藝采用余熱蒸汽進(jìn)行池內(nèi)熱燜的新工藝，打破了露天熱潑堆放、水燜自然分解的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，使現(xiàn)有場地利用率提高10倍，金屬回收率能達(dá)到90%以上，鋼渣處理率可達(dá)100%，燜渣時(shí)間也將由150個(gè)小時(shí)縮短為12小時(shí)，鋼渣年處理能力將由65萬噸提升到90萬噸，實(shí)現(xiàn)安鋼鋼鐵渣處理工藝和能力的升級(jí)換代。
    工藝流程為：熱熔轉(zhuǎn)爐鋼渣，由火車或汽車將鋼渣罐運(yùn)至生產(chǎn)線——天車將渣罐中的熱渣倒入熱燜池（為防止鋼渣板結(jié)，每一罐鋼渣入池前需打水、挖掘機(jī)翻渣、扒渣）——裝好后天車配合地面工將熱燜池蓋蓋上——由PLC總控室自動(dòng)打開噴霧蝶閥進(jìn)行噴霧，當(dāng)池內(nèi)汽壓過高時(shí)自動(dòng)打開排氣閥放汽——熱燜結(jié)束時(shí)，自動(dòng)打開排氣閥泄出池內(nèi)余汽——用天車將熱燜池蓋移至支架上，對(duì)熱燜池蓋進(jìn)行例行檢查——履帶式挖掘機(jī)或三用橋式起重機(jī)將熱燜池內(nèi)粉化鋼渣抓運(yùn)至料倉，再用裝載機(jī)將鋼渣運(yùn)送裝入振動(dòng)給料篩——清理完熱燜池后，對(duì)熱燜池的水口進(jìn)行清理——裝載機(jī)運(yùn)用處理過的大塊鋼渣鋪墊池底——下一個(gè)熱燜工序。
    2.履帶式挖掘機(jī)作業(yè)過程中存在的問題
    挖掘機(jī)崗位負(fù)責(zé)鋼渣罐中的熱渣倒入熱燜池過程中的翻渣、扒渣，將熱燜池內(nèi)粉化鋼渣抓運(yùn)至料倉，再用鋼渣鋪墊熱燜池底后的平底。崗位環(huán)境惡劣，挖掘機(jī)鏟斗在熱燜池內(nèi)翻渣、扒渣中接觸的鋼渣溫度在1000℃左右，挖掘機(jī)駕駛室內(nèi)溫度高達(dá)50—60℃。
    2.1 履帶式挖掘機(jī)原鏟斗為標(biāo)準(zhǔn)鏟斗，對(duì)其剛性、耐熱性沒有特殊考慮，在結(jié)構(gòu)和用材方面均按標(biāo)準(zhǔn)鏟斗設(shè)計(jì)。但鋼渣清渣要求鏟斗必須耐高溫、高負(fù)荷，這就造成在煉鋼廠的實(shí)際使用過程中，鏟斗嚴(yán)重變形、鏟刀刃部變形，且工作效率低下。
    2.2 鏟斗與提升架、連桿鉸接孔處潤滑脂易流失，造成銷孔磨損變形、鉸接孔耳板撕裂，現(xiàn)場無法修復(fù)，維護(hù)費(fèi)用大。
    2.3 液壓缸故障中問題最多、影響安全、污染環(huán)境的是外泄漏問題。鏟斗提升油缸高溫環(huán)境密封材料容易老化而漏油，連桿鉸接孔處潤滑脂易流失，造成銷孔磨損變形，維護(hù)費(fèi)用大，并且容易發(fā)生火災(zāi)存在安全隱患。
    3.鋼渣處理用履帶式挖掘機(jī)的技術(shù)改進(jìn)
    3.1 為適應(yīng)清理鋼渣特殊使用工況，對(duì)鋼渣鏟斗進(jìn)行改造設(shè)計(jì)
    3.1.1鏟斗翻動(dòng)的熱燜渣料溫度很高，須調(diào)整鏟斗各部位用材，如熱處理板，增加鏟斗剛性并提高其耐熱性。
    3.1.2爐前鋼渣密度較大，且很不均勻，對(duì)鋼渣進(jìn)行取樣分析，鋼渣密度為2．3×10³～2．7×10³ kg／m³，較標(biāo)準(zhǔn)鏟斗設(shè)計(jì)裝載物料密度大0．2×10³～0．75×10³ kg／m³，所以鏟斗斗容須縮小。縮小鏟斗斗容，PC220型鏟斗斗容由原來的1．2 m³，縮小至1.0 m³。
    3.1.3 熱燜池前作業(yè)時(shí)鏟斗溫度很高，須改進(jìn)鏟斗、提升架及連桿銷孔的結(jié)構(gòu)，提高強(qiáng)度，以利于高溫下潤滑脂的保存，防止銷與銷孔干磨。優(yōu)化鏟斗各鉸接銷連接型式，利于維修更換，提高儲(chǔ)油能力。如圖一所示，鋼渣鏟斗銷孔增加了軸套2，一方面可以增加銷孔的耐高溫及耐磨能力，提高其使用壽命。另一方面在軸套磨損后，可以方便更換新的軸套。鋼渣鏟斗采用耐高溫的O形密封圈，防止密封圈因高溫失效導(dǎo)致潤滑脂的流失。
    3.1.4 鏟斗內(nèi)部加強(qiáng)筋的布置方式應(yīng)利于卸料，以免渣料黏結(jié)在鏟斗上。改進(jìn)鏟斗內(nèi)外部結(jié)構(gòu)，增加剛性。鏟斗背面增加網(wǎng)格狀加強(qiáng)筋，內(nèi)部增加豎向加強(qiáng)筋，提高鏟斗的整體剛性。由于內(nèi)部加強(qiáng)筋沒有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)并且截面為三角形，因此不會(huì)增加鏟裝阻力，不影響清渣。
    3.2 為適應(yīng)清理鋼渣特殊工況，對(duì)挖掘機(jī)零部件進(jìn)行局部改造
    3.2.1 對(duì)鏟斗提升油缸的油路中增加冷卻器件，降低液壓油油溫。
    3.2.2 把鏟斗提升油缸的密封件更換為耐高溫密封件。
    3.3 為適應(yīng)清理鋼渣特殊工況，對(duì)挖掘機(jī)操作規(guī)程進(jìn)行部分改進(jìn)
    3.3.1 在熱燜池旁增加水淋或風(fēng)冷設(shè)施，間斷冷卻挖掘機(jī)鏟斗。由于清渣結(jié)束后鏟斗溫度很高，工作1個(gè)循環(huán)后需噴水冷卻或風(fēng)機(jī)吹風(fēng)冷卻。
    3.3.2 對(duì)受高溫影響較為嚴(yán)重的鉸接銷增加保養(yǎng)次數(shù)。
    3.3.3 挖掘機(jī)司機(jī)提高操作技能，不斷減少高溫使用時(shí)間。

    目前我公司使用改進(jìn)方案后，鏟斗開焊、嚴(yán)重變形和鉸接孔在高溫環(huán)境下受沖擊發(fā)生蠕變，漏油，以及履帶式挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的不穩(wěn)定等故障大大降低，作業(yè)效率大幅提高，延長了設(shè)備使用壽命，減少了備件和維修費(fèi)用，得到了司機(jī)和修理工的認(rèn)可。