钢包全程加盖装置设计及应用　

黄光永张仕保王会超陆忠庆　（转炉炼钢厂）　

摘要：介绍柳钢转炉炼钢厂设计应用的钢包全程加盖装置，包括卷扬升降式加揭盖机、钢包　盖等的结构及其操作，应用后降低出钢温度１０℃。　关键词：钢包；全程加盖；卷扬升降式；出钢温度　

Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｌａｄｌｅ　Ａｌｌ－ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　Ｃａｐｐｉｎｇ　Ｄｅｖｉｃｅ　

ＨＵＡＮＧ　Ｇｕａｎｇｙｏｎｇ　ＺＨＡＮＧ　Ｓｈｉｂａｏ　ＷＡＮＧ　Ｈｕｉｃｈａｏ　ＬＵ　Ｚｈｏｎｇｑｉｎｇ　（Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　Ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ　Ｐｌａｎｔ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｌａｄｌｅ　ａｌｌ——ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｃａｐｐｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｂｙ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　Ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ　Ｐｌａｎｔ　ｏｆ　Ｌｉｕｚｈｏｕ　Ｓｔｅｅｌ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｏｉｓｔ　ｔｙｐｅ　ｃａｐｐｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｖｅｒ　ｃａｒｒｉａｇｅ，ｌａｄｌｅ　ｃａｐ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ；ｔｈｅ　ｔａｐｐｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｒｅｄｕｃｅｄ　１０℃ａｆｔｅｒ　ａｐｐｌｙｉｎｇ　ｔｈｉｓ　ｄｅｖｉｃｅ．　

Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：Ｌａｄｌｅ；Ａｌｌ－ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　Ｃａｐｐｉｎｇ；Ｈｏｉｓｔ　Ｔｙｐｅ；Ｔａｐｐｉｎｇ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　

１前言　

减少钢包内可控的热损失，是降低生产成　

本、节约能耗的有效措施。然而，这种热损失　

贯穿在整个冶炼生产的过程中，直接影响钢水　温度的变化。针对炼钢生产过程钢水温度波动　

较大，通过采取强化钢包烘烤、提高钢包热周　

转、优化包衬结构、钢水运转过程加保温剂等　

手段来减少钢水温降，但炼钢过程中钢水温度　控制精确能力和效果非常有限『ｌ１。在钢包上增加　

包盖，辐射热损失显著减少。目前，连铸机上　

已应用了钢包加盖装置，但属于局部的非全程　

式保温措施，如从转炉一炉外精炼一连铸—倒　

渣一热修平台整个过程都使包盖盖在钢包上，　

可显著减少热损失，文献【２】介绍了使用钢包全　

程加盖装置后钢水过程温降在１０。ｃ以上。　

目前，钢包全程加盖使用的加揭盖机有很　

作者：黄光永，硕士研究生学历，助理工程师，　现从事设备维护管理工作　多，包括移动插齿式加揭盖机、液压升降／伸　

缩式加揭盖机、回转式加揭盖机、悬挂移动式　

加揭盖机等［３．．－。柳钢转炉炼钢厂消化吸收现有　

的加揭盖机，结合自身实际厂房结构，设计了　

卷扬升降式加揭盖机，本文介绍钢包全程加盖　

装置的结构及其应用情况。　

２钢包全程加盖装置　

２．１设计　

钢包全程加盖装置主要设备包括：加揭盖　

机、钢包盖及其辅助设备。钢包全程加盖方案　

设计须满足的要求：　（１）安全可靠：包盖与钢　

包连接可靠，倒渣过程包盖牢靠地与钢包活动　

连接，且液态渣顺利流出。　（２）顺行：尽可能　

不影响正常的生产节奏，不额外增加行车作业　

率；在各个工序运送沿途无障碍。　（３）方便快　

捷：包盖开合自由，加盖、揭盖快捷，检修维　

护方便。

　２．２卷扬升降式加揭盖机　

目前运用较多的加揭盖机主要是固定插齿　

式、移动插齿式、液压升降／伸缩式［５’６１，虽然　

这些结构方式加盖、揭盖快捷，但存在较大的　

撞击对设备寿命影响较大，占用空间较大。结　

合柳钢转炉炼钢厂厂房结构特点，采用卷扬升　

降式加揭盖机。　

卷扬升降式加揭盖机具有的优点：　（１）结构紧凑、简单，可根据实际原有厂　

房的空间，灵活布置挂钩、动滑轮、定滑轮的　

位置，特别卷扬装置的减速器选型不同，电机　

与卷筒可布置在减速器同侧或两侧，同时卷扬　

装置可根据实际情况灵活调整安装位置。　

（２）适应不同工序工位。在此结构基础上　

改变吊架挂钩与动滑轮的安装位置、增加横移　

装置可满足要求而不需要完全采用新的加揭盖　方式，统一设备备件，降低维修工作量，提高　

设备使用率，降低成本。　

２．３钢包盖结构优化　

钢包盖是钢包加盖装置的重要部件，钢包　

盖与钢包连接形式主要有两种类型：ｕ形连接和　

挂钩连接。在实际试验后，选择采用ｕ形连接　

方式，设计的钢包盖见图１。图１中铰钩Ｕ形口　

是根据加揭盖、倒渣效果要求设计：要求加揭　

盖方便快捷，则ｕ形口开口度较大；倒渣过程　

包盖不脱钩，要求铰钩与销轴无相对远离滑动，　

且倒完渣后包盖能恢复盖紧钢包口，要求铰钩　

与销轴无相对靠近滑动，倒渣过程与铰钩Ｕ形　

口外端内边角度有很大联系。在钢包旋转９０。　

后，对整个包盖进行受力分析（见图２ａ）。其中　

包盖与销轴的摩擦力，可以看成是以外端内边　

的角度为斜角的斜面。包盖在该斜面的受力分　析可简化为图２ｂ。查表可知钢材之间的动摩擦　

因数　为０．１，对应角度为６。，取斜面角度大　

小为５。，即铰钩Ｕ形口外端内边角度为５。。　

在倒渣过程，包盖脱落即包盖与销轴产生相对　■　

远离的滑动，在未发生相对位移属于静摩擦，　

静摩擦因数　为０．１５，对应角度为８。，相应　

的包盖摆动的角度为１３。。一般情况下，倒渣　

过程包盖朝钢包口摆动小于ｌ３。，远离钢包口　

摆动３。，不会出现包盖与销轴产生相对滑动情　

况（见图２ｃ、ｄ）。　在钢包盖上还设计有３个挂耳，加揭盖机　

的挂钩与挂耳配合，完成加盖、取盖动作；在　

钢包盖重心位置设计有备用挂耳，在特殊情况　

下用行车副钩完成加盖、揭盖动作，省去专用　

离线吊具。　

图１钢包盖结构　

２．４操作　

（１）揭盖作业：炼钢过程用钢包受钢水或　进入处理位前，都需要将钢包的包盖揭开。落　

包后，钢包车移动接近加揭盖机位置时，由卷　

扬将吊架降到合适位置，钢包车继续靠近加揭　

盖机，直至挂钩进入挂耳位置；确认好挂钩能　

拉起钢包盖，由卷扬将吊架向上提起至钢包车　

能顺利通过的高度。　

（２）加盖作业：炼钢过程用钢包受钢水或　

进入处理位后，需要将包盖重新盖回钢包上。　

钢包车移动接近加揭盖机位置时，由卷扬将吊　架降到合适位置，将包盖下降到一定高度，直　

到钢包挂耳轴处于铰钩长端与短端的范围内；　钢包车继续移动靠近，直至钢包挂耳轴与铰钩　

长端相碰，此时停下钢包车；确认好铰钩能落　到挂耳轴，由卷扬将吊架降到包盖恰好落在钢　

包上；确认包盖已盖好，吊架需再下降到挂钩　■　

Ａ　

…　督　

Ｇ——重力；Ⅳ——销轴支持力；，——与销轴摩擦力　～　ａ钢包盖受力分析　ｂ钢包盖简化受力分析　ｃ包盖靠近包Ｉ：１摆动ｄ包盖远离包１３　最大角度　摆动最大角度　

图２钢包盖受力分析　

脱离挂耳能水平移出，最后开动钢包车离开完　成加盖动作。　

２．５应用效果　

钢包全程加盖装置投入试运行，运行过程　基本无影响原有生产节奏，倒渣时包盖不易脱　

钩。经过运行跟踪及数据采集统计，分析钢包　全程加盖的可行性。受到设备条件的限制，目　

前只是在转炉直上方坯进行，为了真实准确地　了解钢包加盖后的系统温降情况变化，实验数　

据均在相同工况、相同铸机、相同转炉采集。　

钢包加盖后出钢至氩前温降比未加盖温降降低　

３．６９℃（见表１）。钢包加盖后氩后至中包温降　比未加盖温降降低７．７３℃。由于实验数据采集　

量较小，加盖炉数越多，钢包温降越明显，综　

上分析加盖过程实施后，降低系统温降在１０℃　

以上（见表１）。　

表１　钢包加盖前后系统温降变化对比　℃　

３结语　

钢包全程加盖装置结构紧凑，操作方便，　

特别是能根据厂房结构灵活调整安装位置应用　

于整个炼钢过程，而不需要采用不同的加揭盖　机。实际运用表明钢包盖结构满足倒渣过程不　脱钩，加揭盖方便，最大限度不影响原有生产　节奏。钢包全程加盖投入运行后，可降低转炉　出钢温度１０℃以上，这将降低整个冶炼过程的　生产成本，同时改善冶炼环境。　

参考文献　

１刘晓峰．钢包全程加盖设备与工艺研究现状．四川冶金，２０１１（３）：１９—２２　２尹文，谢超．钢包全程加盖工艺技术实施与应用．四川冶金，２０１４，３６（３）：１～４　３　上海国冶工程技术有限公司．　插齿移动式钢包加揭盖装置．　中国专利，　

２０１０２０５４２２６０．９．２０１０—０９－２６　４　中冶京诚工程技术有限公司．一种反推式钢包全过程自动加卸盖装置．中国专利，　

ＣＮ２０１３２００９６４３５．１，２０１３－０３－０４　５徐立山，李勇强，甄静．　冶金设备学术年会，舞钢，２０１３　

６刘世杰，徐勇，牟世学　

３６～３９　承钢１２０吨系统钢包全程加盖技术的实施应用．河北省冶金学会　

炼钢钢包全程加盖工艺设备比较分析．冶金设备，２０１４（２１２）：