冶金起重机选型探讨

【摘 要】 介绍了正和钢管炼钢厂冶金起重机的基本情况，分析了三台冶金起重机的技术要求，阐述了QD型、QDY型及YZ型起重机的区别，说明了技术选型的文件参考，明确了冶金起重机的选型，描述了选型变更后的实际效果。

【关键词】 冶金起重机 选型 技术

1 前言

正和钢管炼钢厂设计了三台冶金起重机，分别为：加料跨80/20t铁水吊壹台，钢水接受跨80/20t钢水吊壹台，连铸跨63/10t冶金桥式起重机壹台。加料跨和钢水接受跨均为冶金铸造起重机，连铸跨一台由于工作时间和所吊熔融金属状态不稳定，生产不顺时使用频繁，正常生产时使用较少，项目组选型时分两种意见，一种意见要求为冶金铸造起重机，另一种意见要求为通用桥式起重机。

2 技术分析

2.1 两台80/20t起重机选型技术要求

两台80/20t起重机分别用于铁水罐倒罐、向转炉兑铁水，吊运满罐钢水和空钢包，使用部位重要，决定炼钢及连铸车间能否正常生产，同时安全涉及面广，作业活动区域复杂，需严格按照冶金铸造起重机标准选型，型号选定为YZ80/20t×19m，A7。根据以往工作经验，结构部分要求为：主起升双驱动（两台电机/两台减速机，共用一套电控屏），副起升单驱动，大车行走四驱动（四台电机/四台减速机，电控屏二台一套，共两套），小车行走双驱动。具体技术要求如下：

（1）驱动电动机采用冶金用YZR系列三相异步电动机（安装尺寸必须按国标生产），防护等级为IP54，绝缘等级为H级，选用大连第二电机厂电机或上海起重电机厂。电机调速转子串电阻调速，平衡切除，主起升电机配温州久久无触点定子调压调速装置。同时机构采用旋转式和重锤式双重限位保护，并设置超载限制器和下降超速保护装置。

（2）主起升减速机要求为硬齿面，材质：HRC59～62，齿轮采用锻件，齿轮100%探伤，箱体采用焊接结构。其余减速机齿轮采用中硬齿面。要求为SEW、南高齿或泰隆产品。

（3）所有制动器均采用液压制动器，要求为江西华伍或焦作股份产品。

（4）卷筒组均采用焊接卷筒。采用板材卷制，焊接后成短轴式筒体结构，焊前卷筒材料进行超声波探伤，确保所用材料无内部缺陷。焊后对卷筒的主要受力焊缝进行X射线或超声波检验，确保卷筒等的内在质量。卷筒短轴焊前进行全轴长超声波探伤，保证轴内无缺陷。卷筒材料为Q345-B，卷筒绳槽表面的精度为1级，Ra值6.3。卷筒与减速机之间采用卷筒联轴器联接。

（5）所有滑轮均选用轧制滑轮，设有防止钢丝绳出槽的措施，动滑轮组采用全封闭结构型式（钢板厚度≥10mm，滑轮外沿距离护罩内沿≤1/4D（D为钢丝绳直径）），定滑轮组应考虑单独拆卸。

（6）所有车轮采用双轮缘轧制车轮，车轮材料应不低于GB/T699中规定的60钢。

（7）钢丝绳采用耐高温钢丝绳，且具有足够的安全系数，选用贵州钢绳产品。

（8）大车运行四角和小车运行两侧各安装一台液压缓冲器，同时两侧极限处安装机械式行程限位开关。

（9）大车运行、小车运行采用十字轴式万向联轴器。

（10）所有车轮组、滑轮组和卷筒组轴承座（轴承全部采用瓦轴或洛轴产品）均采用集中润滑方式，分别在小车和大车上设电动润滑泵（小车一套，大车两端各一套），润滑泵公称压力40MPa。

（11）驾驶室在起重机端部（与磨电道同侧），主视野为前、左两侧，右边也需有视窗，玻璃采用钢化玻璃（厚度要有足够的安全系统），设保温隔热层，并配有空调器（需有防震措施和排水措施）。

（12）起重机操纵方式采用主令控制器，设在驾驶室内，包括主钩、副钩、小车、大车主令控制器。电源进线柜、所有驱动（主起升、副起升、大车运行、小车运行）控制柜及电阻箱（电阻全部选用螺旋电阻，同一电机电阻箱应布置在一起）全部布置在主梁走台上，主梁采用正轨梁型式。柜内主要元件接触器采用CJ12系列（电源配电保护柜总接触器采用一用一备方式）。所有电器柜及元件选用天水长城电工起重电气有限公司和天水长城恒立电器有限公司产品。左右主梁全密封、内设空调。配置安装检修用动力箱，内设220VAC和380VAC检修电源。电缆线布置采用桥架布置，全车电缆材料采用高温阻燃型（选用YGC电缆）。大车端梁上、下楼梯处设置按钮、接电铃，方便人员上、下起重机时联系，同时安装大车运行声光报警器。

（13）大梁和龙门钩横梁底部采取隔热防护措施。

（14）摩电道配检修吊笼，与驾驶室同侧，两者之间设防护网。

（15）20t副钩应设可直接挂钩装置（配套吊挂及板钩），不需地面人员配合挂钩（行车操作工可自行完成挂钩）。钢水吊副钩配带1个钢包翻罐长板钩，铁水吊副钩配带1个铁水罐翻罐的扇子钩。

（16）电子秤环境温度80℃，量程：0--100t，系统误差要求< 0.3%，系统过载150%，系统稳定时间<8s，智能称重显示器具有自稳定功能、自动去皮、钢丝绳误差修正功能，分度号可调，偏差锁定设定功能，RS232串口输出，配带12″大屏幕，选用宁波银河自控公司产品。

（17）主钩远离驾驶室，开口对驾驶室，主钩距驾驶室对侧极限≤1650mm。

2.2 壹台63/10t起重机选型技术要求

63/10t起重机位于连铸跨，用于连铸事故时，满钢水的中间罐凝固后再吊运。用于吊中间罐、翻中间罐和其它作业，型号选定为63/10t×25m，A6。根据以往工作经验，结构部分要求为：主起升单驱动，副起升单驱动，大车行走双驱动，小车行走单驱动。具体技术要求如下：

（1-14）同上。80/20t起重机的技术要求。

（15）主钩单钩，并带吊运中间罐的龙门钩，龙门钩由起重机厂家配套供应。

（16）不含电子秤。

（17）主钩远离驾驶室，开口对驾驶室，主钩距驾驶室对侧极限≤1500mm。

2.3 QD型、QDY型及YZ型起重机的区别

（1）QD型为普通电动双梁吊钩桥式起重机，广泛适用于加工车间、货场、码头等，在室内或露天的固定跨间作一般装卸及起重运输工作（跨间横向移动及升降运动）。还可配以多种专用吊具进行特殊作业，当露天使用时带有防雨设备。温度适用于-25℃—+40℃。按使用繁忙程度分为中级与重级两种工作制度，中级适用于机械加工，金属结构，装配等车间；重级适用于冶炼车间和参加连续生产的搬运工作。主体由箱形桥架，大车运行机构、小车、电气设备四部分构成。起升机构、大车运行机构及小车运行机构是其三个工作机构，全部机构均在操作室内操纵。选用时应注明工作制度，工作环境的最高、最低气温及电源类等技术要求，还可根据用户要求的跨度设计制造。

此种机型不推荐在下列条件下工作：有爆炸危险和火灾危险的环境；相对湿度大于85%的场所和充满腐蚀性气体的环境；吊运熔化金属、有毒物品和易燃易爆物品。

（2）QDY型通用桥式起重机按照中华人民共和国国家标准GB 3811、GB/T14405-1993以及国家质量监督检验检疫总局《关于冶金起重机械整治工作有关意见的通知》（质检办特[2007]375号）的规定和相关安全技术规范的要求设计制造。该设备工作级别为A7，其起重量小于75吨，主要适用于冶炼车间吊运融熔金属、轧制等热加工车间吊运炽热物品（温度低于融熔金属的融熔非金属物和固态金属），亦可用于机械制造、金属结构、装配等车间及仓库等连续生产的工作程度繁忙场合作吊运及装卸。工作环境温度为-10℃—+50℃，吊运物品对起重机吊钩的辐射温度不超过300℃。该机可在室内或露天工作，当露天使用时，该设备需配备防雨罩。此种机型不推荐在下列条件下工作：有爆炸危险和火灾危险的环境；在+40℃温度下相对湿度大于50%的场所；腐蚀性气体、有毒物品和易燃易爆物品的环境。

如果是吊运炙热熔融金属的必需有要取得国家质监总局颁发的QDY冶金铸造起重机许可证才能生产。许多厂家只有QD电动双梁起重机的许可证，而没有QDY冶金铸造起重机许可证是不可以生产的。

（3）YZ型冶金铸造起重机是指依靠沿厂房轨道方向的纵向移动、小车的横向移动和吊钩的升降运动来进行工作。适用于金属冶炼车间，符合JB/T7688.1-95及JB/T7688.15-95标准的用于吊运熔融金属的专用起重机。一般适用于-10℃到+50℃的环境温度，在40℃的温度下相对湿度不超过50%，所吊运的熔融金属对锻钩、板钩的辐射温度不超过300℃。工作级别：A7、A8用于相对繁忙的冶金铸造车间。

YZ型冶金铸造起重机是75吨以上冶金铸造起重机，目前国内最大吨位冶金铸造起重机为500吨。

（4）选型时相关文件参照。2007年辽宁省铁岭市钢包脱落烫死32人事故就是因制造厂家不具备冶金起重机制造资质，将QD普通双梁起重机代替冶金行业专用起重机造成的。自该事件以后，国家相关部门出台了相关规定。

根据国家质量监督检验检疫总局办公厅文件质检办特〔2007〕375号《关于冶金起重机械整治工作有关意见的通知》一文，明确要求：对于已经采用通用桥式起重机吊运熔融金属的，应当更换为符合JB/T7688.15—1999《冶金起重机技术条件 铸造起重机》要求的铸造起重机。如果由于厂房、基础等因素不具备更换铸造起重机条件的单位，除满足通用桥式起重机的法规规范和标准外，必须对原起重机进行改造并达到下列基本技术条件的要求：

（1）采用冶金起重专用电动机，当环境温度超过40℃的场合，应选用H级绝缘的电动机；

（2）装设有二套独立作用的制动器（双制动）；

（3）必须装设起重量限制器；

（4）装设有不同形式（一般为重锤式和旋转式并用）的上升极限位置的双重限位器（双限位），并应控制不同的断路装置，起升高度大于20m的起重机，还应根据需要装设下降极限位置限位器；

（5）用可控硅定子调压、涡流制动器、能耗制动器、可控硅供电、直流机组供电调速以及其他由于调速可能造成超速的起升机构和20t以上用于吊运熔融金属的通用桥式起重机必须具有超速保护；

（6）起升机构应具有正反向接触器故障保护功能，防止电动机失电而制动器仍然在通电进而导致失速发生；

（7）所有电气设备的防护等级应满足有关标准的规定；

（8）长期在高温环境下工作的起重机械，对其电控设备需要采取防护措施；

（9）选择适用于高温场合的钢丝绳，且具有足够的安全系数；

（10）不得使用铸铁滑轮；

（11）原起重机工作级别低于A6（不包括A6）的，应降负荷使用，下降幅度应根据实际工作情况而定，但降载后规定的起重量不得超过原额定起重量的80%。

3 技术选型变更

3.1 两台80/20t的冶金铸造起重机

经向多家冶金铸造起重机厂家咨询和省内其他钢厂咨询，现在市场上的定子调压调速装置对使用环境温度的要求极高，对温度反应灵敏，温度一旦高一点，就容易自我保护，从而使行车习惯性停机，严重影响生产节奏。未上定子调压调速装置的冶金铸造起重机使用基本正常。明确该两台起重机暂不上定子调压调速装置。

3.2 壹台63/10t起重机

为安全起见，该台起重机不建议使用QD型，因生产不顺故障时仍需吊运融熔金属。如选用YZ型冶金铸造起重机，成本太高，且融熔状况下使用频率不高，建议选用QDY型，将工作级别改为A7后即可满足要求。

4 选型变更后的实际效果

两台80/20t的冶金铸造起重机选型变更后更符合实际使用要求，能确保正常生产，待到发现一种更稳定的定子调压调速装置后还是需要安装，这样确保更安全。

壹台63/10t起重机选型变更后更符合实际需求，不仅解决了偶尔吊运融熔金属的问题，也较大幅度地降低了投资成本和维护维修费用。

5 结语

三台冶金起重机选型经合理变更后，经招投标，从各家报价来看，可降低投资成本80-100万。

参考文献：

[1]陈道南.起重运输机械.冶金工业出版社，1988年4月.

[2]王文斌.机械设计手册.北京：机械工业出版社，2004年8月.

[3]质检办特〔2007〕375号.关于冶金起重机械整治工作有关意见的通知.国家质量监督检验检疫总局办公厅文件.

[4]栗建彬等.铸造起重机在冶金行业的应用现状与未来.天津冶金，2007年第3期.