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高性能液压开铁口机关键技术研发及应用

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完成单位:本钢板材股份有限公司科技创新部

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

张守喜、李晓鹏、邹德胜、谭 帅、郭志岩、贺 壮、韩廷全、孙继成

项目概况

该项目属于高炉炼铁设备领域; 钢铁是一个国家的脊梁,实力的象征。中国每年产钢超10亿吨,占全球的52%,领跑世界。铁是炼钢的原料,100%由高炉生产,高炉炼铁是钢铁生产流程中的首要环节。开铁口机是打开高炉出铁口的唯一设备,一旦出现故障,直接导致高炉停炉及炼钢、轧钢等工序停产。 近十几年来,我国大型高炉开铁口机一直被外国市场垄断,国内制造业无话语权,从国外进口,不仅价格昂贵,交货时间长,每年因进口开铁口机故障导致的损失达数十亿。针对上述存在问题,急需快速、有效地解决,以适应国内钢铁行业的飞速发展。 主要创新点如下: 1、率先开展了开铁口机定量新技术研究,发明了一种液压开铁口机,破解了钻杆颤动、跑偏、不稳定等技术难题,性能明显优于国外同类产品,打破进口开铁口机市场垄断的困境。产品属国际首创或技术水平达到国际先进。研制了开铁口机转臂定位装置,实现了自动找正,确保转臂精确定位。研制了开铁口机支座,解决了因钻杆中心线与铁口中心偏离,导致铁口通道歪斜的难题。 2、首次系统地开展了金属材料全流程关键共性技术研究,发明了一种开铁口机钎尾轴,合理匹配了热处理新工艺,提高了屈服强度,杜绝了折断、弯曲变形,显著提高了开铁口机的寿命。研制了开铁口机花键套、开铁口机链条导轮,既解决了往复直线运动下传递扭矩的技术瓶颈,也解决了链条移动中的跳齿、脱链、甩掉等技术难题。 3、首创了开铁口机钻杆精准定位技术,发明了一种开铁口机钻杆卡具,采用方销穿过凹槽与卡具固定,杜绝了钻杆轴向窜动,径向跳动。研制了开铁口机防卡紧车轮,应用滚滑动摩擦替代滑动摩擦技术,解决了车轮易卡死的难题。研制了开铁口机钻杆托车,实现了钻杆的动态跟踪找正,解决了开铁口机错位的难题。研制了液压马达连接板,实现了国产液压马达替代。 通过项目实施,已获得授权发明专利3项,实用新型专利7项,省级工法1项,专有技术5项,发表论文3篇,出版专著1部。实现了开铁口机整机国产化。通过查新,认定本项目具有新颖性,经中国金属学会鉴定,整体技术指标达到了国际先进水平。 项目形成了具有自主知识产权完整创新技术,在本钢得到应用,系列产品成功推广应用至宝武集团、鞍钢集团等,国内大型高炉市场占有率达到70%。还推广应用至印度、马来西亚、印尼等“一带一路”国家,创效10172万元。项目成果突破了西方国家的长期封锁,对推动我国经济和钢铁行业发展具有重要意义。