石光岳
(蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)大學(xué)，甘肅 蘭州 730021)
摘 要: 燒結(jié)機漏風對燒結(jié)生產(chǎn)過程的各項經(jīng)濟技術(shù)指標影響很大，使生產(chǎn)率下降、電耗增加，產(chǎn)生的噪音和粉塵使工作環(huán)境惡化等，從而導(dǎo)致成本整體升高。利用煙氣分析儀監(jiān)測燒結(jié)機的漏風率，確定不同原料結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)漏風狀態(tài)下各工序?qū)?yīng)的合理的關(guān)鍵控制點參數(shù)，然后進行分析研究并制定相對應(yīng)的治理措施。
關(guān)鍵詞: 燒結(jié)機; 漏風; 控制點; 治理措施
1 引言
漏風率偏高是國內(nèi)外燒結(jié)機普遍存在的問題，導(dǎo)致整個燒結(jié)機能耗高，產(chǎn)量低，質(zhì)量差，現(xiàn)場粉塵多，環(huán)境惡化，且對高爐的穩(wěn)定運行極為不利，已成為燒結(jié)機效率和性能進一步提高的主要瓶頸之一。目前世界先進水平的燒結(jié)機的漏風率已經(jīng)降低到30%以下。我國主要鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)機漏風率大多在 50% ～60%。最新測量結(jié)果顯示，某燒結(jié)廠2#、3# 燒結(jié)機系統(tǒng)漏風率一直在 60%以上，因此降低該廠燒結(jié)機漏風率，是實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，提高燒結(jié)礦產(chǎn)量質(zhì)量 的 重 要 途 徑，具有較高的經(jīng)濟 效益和社會效益［1］。
2 研究方法及內(nèi)容
2．1 研究方法
現(xiàn)對某燒結(jié)廠 360 m2燒結(jié)機進行分析研究［2］。
⑴利用煙氣分析儀監(jiān)測燒結(jié)機的漏風率，查到燒結(jié)機的主要漏風部位，并進行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。
⑵根據(jù)燒結(jié)機的主要漏風部位進行分析研究并按系統(tǒng)制定相對應(yīng)的治理措施。
⑶研究主機風箱、環(huán)冷機動靜密封的形式，對密封形式、材料等進行改造，減少燒結(jié)機風箱、環(huán)冷機漏風，降低主抽風門開度; 提高燒結(jié)礦的冷卻效率，進而提高環(huán)冷發(fā)電量、降低主抽風機電耗。
⑷確定不同原料結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)漏風狀態(tài)下各工序?qū)?yīng)的合理的關(guān)鍵控制點參數(shù)。
2．2 總體思路
⑴通過以改進主機風箱系統(tǒng)漏風處理方式、改造環(huán)冷機密封技術(shù)、專項治理機頭除塵系統(tǒng)漏風，正常生產(chǎn)時將主抽風門控制在 90%以下，提高了環(huán)冷余熱發(fā)電水平［3］。
⑵通過改進主機系統(tǒng)布料裝置、松料裝置、壓料裝置，使燒結(jié)布料厚度達到 720 mm 以上，優(yōu)化了燒結(jié)過程氣流分布，顯著提高了燒結(jié)過程的均勻程度，邊緣效應(yīng)減輕，燒結(jié)過程燃燒更趨于一致。
⑶自主實踐環(huán)冷機密封改進技術(shù)、布料優(yōu)化技術(shù)和燒結(jié)礦冷卻速度優(yōu)化技術(shù)，顯著改善環(huán)冷機系統(tǒng)環(huán)境、燒結(jié)礦冷卻效果。
⑷在研究確定關(guān)鍵點工藝參數(shù)過程中，通過以穩(wěn)定混合料水份為核心的混合料加水調(diào)整技術(shù)，實現(xiàn)了混合料制粒效果最優(yōu)，水份波動最小，減少水份波動對燒結(jié)過程影響［4］。
2．3 具體措施
2．3．1 主機臺車滑道及密封裝置、防磨板處漏風處理
2021 年 1 月 ～ 12 月，2、3 號機更換在線漏風嚴重的臺車共 46 臺; 利用每次檢修補齊缺失密封及防磨板，全年 2、3 號機共更換、補齊缺失及不能復(fù)位的臺車密封裝置 190 件; 2021 年 4 月份將臺車防磨板連接螺栓長度延長 30 mm 并由載入式改為外裝螺母固定式，安裝防磨板同時采用邊緣焊接; 6 月后臺車防磨板脫落現(xiàn)象明顯改善。2021 年 5 月整體更換磨損量≥8 mm 主機滑道 182 m。
2．3．2 主機風箱易漏風部件
2021 年全年檢修更換磨損嚴重的主機風箱彎頭 26 件、Φ1 m 補償器 9 件、Φ1．2 m 補償器 19 件，風箱短 接 11 個、Φ1． 2 m 長 4 m 直 管 22 件; 2017 年 4 月，2 #機主機煙道內(nèi)部噴涂防磨材料75 t 約 450 m2 ; 5 月 3#機主機煙道內(nèi)部噴涂防磨材料 55 t 約 340 m2 ; 2021 年 11 月 開 始，在 3 號機主機風 箱 9 套 支 管、彎 頭、補償器內(nèi)部試驗 涂抹新型防磨材料。
2．3．3 主機煙道補償器、卸灰閥、沉降斗漏風
安排崗位檢修前對各部位日?？煞舛侣c使用蒙皮、舊皮帶封堵，2021 年 4 月 ～ 12 月共封擋蒙皮 120 m2 ; 利用每次檢修對煙道沉降斗及卸灰閥本體漏點集中補漏; 全年更換漏風嚴重反復(fù)處理的煙道卸灰閥 3 臺; 調(diào)整改進卸灰閥放灰制度，正常生產(chǎn)時降塵斗內(nèi)部存料 1 ～ 2 m，減輕卸灰閥本體漏風。
2．3．4 機頭除塵系統(tǒng)漏風
機頭除塵系統(tǒng)安排崗位檢修前對各部位日?？煞舛侣c使用蒙皮、舊 皮 帶 封 堵。2021 年2 月 ～ 5 月共封擋蒙皮 85 m2 ; 組織崗位用石棉繩封堵處理陰陽極振打軸隙漏風點; 2021 年 2 月 ～12 月檢修 補 焊 灰 斗、除 塵 器 本 漏 點，使 用 8 mm 鋼 板 16． 5 t; 更換反復(fù)處理漏風嚴重的卸灰閥7 臺，更換除塵器進出口 4 020 mm×3 820 mm 補償器共 8 套; 2021 年 2 月 ～ 12 月改進除塵器人孔門密封緊固件 112 套，更換除塵器頂部漏風嚴重的防爆門 6 個，除塵器檢修門 20 個。
2．3．5 各工序工藝技術(shù)優(yōu)化
2021 年 4 月～ 5 月，將 2 號機一次混合機傾角由2．1°調(diào)整為 2．8°; 更換一二次混合機內(nèi)部打水裝置，將入口段、中段尼龍襯板改為陶瓷襯板，減輕粘料截圈提高混合機填充率，改善混合料水份及粒度; 修改主機送料器，更換改進壓料裝置、六段閥，修改九輥布料器及主機一次平料器擋板，強化臺車布料，提高料層厚度，改善漏風多導(dǎo)致的主機邊緣效應(yīng); 2021 年 5 月檢修前后，分階段試驗調(diào)整二次混合機轉(zhuǎn)速，分配配料、一混、二混打水量，以求得到最佳混合料粒級，提高燒結(jié)透氣性; 改進環(huán)冷機平料裝置，環(huán)冷臺車布料趨于均勻［5］。
2．3．6 研究新型的環(huán)冷密封技術(shù)
燒結(jié)機環(huán)冷機原密封為柔磁性密封，由于柔磁性密封壽命短磨損嚴重，導(dǎo)致環(huán)冷機漏風嚴重，熱量散失快導(dǎo)致蒸汽產(chǎn)質(zhì)量低，區(qū)域環(huán)境二次污染嚴重。經(jīng)過作業(yè)區(qū)的仔細研究與反復(fù)試驗，最終確定了鋼板+皮帶形式的自制動密封，配合風箱內(nèi)部自制導(dǎo)流板使用來進行密封，動密封利用 6 ～ 8 mm 的鐵板制作成寬度為 150 mm、臺車各部位密封長度根據(jù)實際情況制定，在鐵板上按照每隔 30 cm 焊接一個Φ16 mm 的螺栓，然后將條形廢舊皮帶利用螺栓將皮帶固定。這種密封制作簡單，安裝方便，同時利用了廢舊皮帶，使用初期效果較好也降低了備件成本。在燒結(jié)廠的大力協(xié)調(diào)下，利用 2020 年年終大修機會將環(huán)冷密封整體更換為包容式機械密封，改造后環(huán)冷漏風及區(qū)域揚塵得到明顯改善，余熱蒸汽產(chǎn)量穩(wěn)定提高，大大降低了系統(tǒng)能耗。
2．3．7 生產(chǎn)操作制度優(yōu)化
機頭除塵設(shè)置低料位報警，灰斗灰位≤0． 5 m時停止放灰; 修改環(huán)冷卸灰閥放灰制度: 22 套卸灰閥由每班放灰改為 1# ～ 5 #卸灰閥每天放灰一次，6#～22#卸灰閥每周放灰一次，減輕卸灰閥低料位及磨損漏風; 主機煙道卸灰閥由每班放灰改為分段式每周放灰一次，每次放灰時斗內(nèi)留料不低于 0．5 m; 環(huán)冷機布料厚度提高 100 mm，與主機機速匹配調(diào)整－0．05。
3 實施效果
3．1 生產(chǎn)工藝漏風項目完成效果
⑴2021 年 1 月 ～ 3 月 2#、3#燒結(jié)機混合料打水比例分別為: 配料皮帶打水 25%、一混打水 55%、二混打水 10%，4 月 ～ 6 月份改造一次混合機打水裝置，6 月底改造完成并投入使用，7 月后混合料水份比例分配更趨于合理，表 1 所示為 7 月份調(diào)整各工序打水比例后的各工藝點水份分配。
⑵2021 年 7 月改造后混合料粒度組成有較大改善。如表 2 所示，2021 年下半年混合料粒度組成比例提高 2．7%，更有利于增加燒結(jié)透氣性，改善主機生產(chǎn)時臺車漏風導(dǎo)致的邊緣效應(yīng)。
3．2 環(huán)冷系統(tǒng)漏風項目實施效果
燒結(jié)機環(huán)冷系統(tǒng)漏風項目實施效果如表 3 所示，2021 年 燒 結(jié) 機 噸 礦 產(chǎn) 汽 較 2020 年 提 高16．22 kg。
3．3 主機、機頭除塵系統(tǒng)漏風明顯降低
2021 年 4 月～ 5 月，利用檢修時間燒結(jié)機處理環(huán)冷機密封原有的動靜密封板及煙罩密封由廢舊皮帶密封改造為新型包容式機械密封，燒結(jié)機系統(tǒng)初步更換機頭密封板，機頭電場入出口膨脹節(jié)，進行煙道噴涂，更換風箱直管等，治理效果明顯，主機煙道負壓上升 2．0 kPa 左右。
2021 年下半年繼續(xù)完善燒結(jié)機系統(tǒng)漏風治理措施，7 月檢修更換燒結(jié)機膨脹節(jié)及彎頭各2 個，處理主機、機頭除塵系統(tǒng)可視漏風點 30 余個，環(huán)冷機熱風煙氣罩加固并處理漏風，恢復(fù)脫落的煙罩密封 10 塊，恢復(fù)動靜密封板 3 塊; 9 月、10 月檢修，燒結(jié)機煙道和主抽補償器補漏 5 處，檢修和更換臺車防磨板 10 塊，修 補 機 頭 和 機 尾密封 5 處，更換環(huán)冷機靜密封 3 塊，10 月份檢修后燒結(jié)機煙道負壓恢復(fù)12 ～ 13．5 kPa水 平，環(huán)冷機風 箱 壓 力 達 到 3． 5 kPa，分 別 升 高 0． 9 kPa 和0．3 kPa，脫硫入口氧含量 17．3%，平均降低 0． 6%，11 月～12 月檢修時，對前期治理項及遺漏點整體跟蹤改進，對各工序生產(chǎn)操作進一步完善固化，取得了很好的效果。
4 結(jié)語
⑴通過降低漏風率研究，以脫硫入口含氧量為依據(jù)，采取分步治理主抽風機出入口，機頭電場，大煙道及附屬支管，機頭機尾，環(huán)冷機等重點部位漏風措施，改進電場出入口應(yīng)用新型金屬補償器，大煙道內(nèi)部復(fù)合涂料噴涂工藝，機頭、機尾采用復(fù)合耐磨密封板技術(shù)，環(huán)冷機包容式機械密封技術(shù)改造，可以有效降低燒結(jié)機燒環(huán)系統(tǒng)漏風率。
⑵該項目實施后脫硫入口含氧量由兩機組平均18．2% 降 低 至 17． 5% 以 下，煙道負壓同比提高1．05 kPa，燒結(jié)機漏風率降低約 8．5%，環(huán)冷機漏風率降低 20%以上。同等物料結(jié)構(gòu)前提下，單機組產(chǎn)量可提高 5%，燒結(jié)機電耗平均降低1．25 kWh /t 礦。
參考文獻:
［1］ 陳冠英．燒結(jié)機作業(yè)環(huán)節(jié)的不足及改進［J］．冶金動力， 2019( 11) : 9-10．
［2］ 聶榮恩，張文政，陳 艷，燒結(jié)全過程節(jié)能減排生產(chǎn)實踐［J］．天津冶金，2021( 02) : 15-17．
［3］ 甄 眾，韓春濤，李智勇． 燒結(jié)廠智能化配料、配水實踐與應(yīng)用［J］．天津冶金，2021( 02) : 23-25+36．
［4］ 胡洪天． 提高混合料混勻度及強化布料的措施［J］．中國冶金，2009，19( 05) : 37-40+45．
［5］ 劉曉丹，劉 浩． 萊鋼型鋼 265 m2 燒結(jié)機高效生產(chǎn)實踐［J］．山東冶金，2019，40( 05) : 55-56．