唐鋼燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率的測定與治理實(shí)踐

程翠花  范蘭濤  甄常亮  李旺  閆寶忠

（河鋼集團(tuán)唐鋼公司煉鐵部河北唐山 063016）

摘  要：結(jié)合唐鋼3#燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率的在線檢測和計(jì)算，分析當(dāng)前燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)的主要原因，在此基礎(chǔ)上，有針地性地提出并實(shí)施燒結(jié)漏風(fēng)的治理措施，以促進(jìn)燒結(jié)機(jī)能效利用水平的提升。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)機(jī)，漏風(fēng)率，煙氣分析

Air Leakage Rate Detection and Governance Practices of Sintering Machine in TangSteel

Cheng Cuihua，Fan Lantao，Zhen Changliang，Li Wang，Yan Baozhong

（Ironworks of HBIS Group TangSteel Company, Tangshan, Hebei,063016）

Abstract：The main cause of sintering machine air leakage was analysed though on-line air leakage rate detection and calculation of NO.3 sintering machine in TangSteel, and then targeted controlling governance were proposed and implemented to promoting the energy efficiency of sintering machine.

Keyword：sintering machine, air leakage rate, gas analysis

燒結(jié)工藝目前廣泛應(yīng)用于冶金企業(yè)，是利用鐵礦粉造塊的最主要途徑。作為抽風(fēng)燒結(jié)過程的主體設(shè)備，燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)率高低直接影響燒結(jié)的各項(xiàng)生產(chǎn)及能耗指標(biāo)。長期以來，由于燒結(jié)機(jī)設(shè)計(jì)、設(shè)備磨損等因素，導(dǎo)致燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中漏風(fēng)率居高不下。有數(shù)據(jù)顯示，目前國外（如日本、德國等）燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率有的已經(jīng)降到了30%以下，寶鋼大約在40%左右，而國內(nèi)其他廠家的漏風(fēng)率大多在45%-60%，高的可達(dá)60%以上^[1]。

1 燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率測定

本次燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率測定采用氧氣平衡法進(jìn)行測定及分析，其主要原理是假定燒結(jié)系統(tǒng)無漏風(fēng)，則燒結(jié)機(jī)篦條下部廢氣成分與后續(xù)測點(diǎn)的煙氣成分應(yīng)完全一致。但由于實(shí)際生產(chǎn)過程中，在存在負(fù)壓的情況下，燒結(jié)機(jī)臺車底部至大煙道混入一定量氧氣，導(dǎo)致煙氣中氧氣含量增加，因此可根據(jù)氧氣混入比例定量計(jì)算出燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)率，計(jì)算公式如式1所示。

K=[O_2(后)－O_2(前)]/[ O_2(大氣)－O_2(前)]×100%                （式1）

測定工作在燒結(jié)機(jī)臺車運(yùn)行過程中，利用氣體采樣槍對臺車底部和燒結(jié)脫硫入口分別進(jìn)行煙氣取樣，連接煙氣分析儀對煙氣成分進(jìn)行快速分析，實(shí)現(xiàn)對燒結(jié)廢氣氧含量的在線檢測。由于取樣點(diǎn)需為采樣槍設(shè)置預(yù)埋孔，本次檢測利用定修時(shí)間提前進(jìn)行預(yù)埋孔的準(zhǔn)備工作，預(yù)埋孔位置如圖1所示。

 以煉鐵部3#燒結(jié)機(jī)為例，采樣槍插入臺車欄板內(nèi)側(cè)900mm，燒結(jié)機(jī)運(yùn)行機(jī)速2.0m/min，燒結(jié)機(jī)有效燒結(jié)面積265m²，風(fēng)箱個(gè)數(shù)為27個(gè)，考慮當(dāng)前工況限制，本次檢測對北側(cè)5#至23#風(fēng)箱進(jìn)行了燒結(jié)煙氣的取樣和分析工作，并記錄檢測結(jié)果。

2 燒結(jié)機(jī)煙氣測定結(jié)果及漏風(fēng)率計(jì)算

表1 燒結(jié)機(jī)篦條下方煙氣含氧量檢測結(jié)果

唐鋼3#燒結(jié)機(jī)篦條下部煙氣氧含量檢測結(jié)果列于表1。由表中數(shù)據(jù)得出，燒結(jié)機(jī)篦條下部煙氣含氧量平均為12.46%。同時(shí)測得當(dāng)時(shí)工況下，燒結(jié)脫硫入口處煙氣氧含量測定結(jié)果顯示為16.7%，由此計(jì)算該段系統(tǒng)漏風(fēng)率為：

K=(16.7-12.46)／(21-12.46)×100%=49.64%

煙氣氧含量隨風(fēng)箱位置的變化趨勢如圖3所示，圖中顯示，不同風(fēng)箱位置燒結(jié)廢氣氧含量存在較大差別，其中，6#至14#風(fēng)箱煙氣中氧含量平均為10.52%，比其它風(fēng)箱煙氣平均氧含量低3.69個(gè)百分點(diǎn)。因此，分別對6#-14#風(fēng)箱、15#-5#風(fēng)箱至脫硫入口的系統(tǒng)漏風(fēng)率進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表2所示。

 由表2計(jì)算數(shù)據(jù)可以看出，本次測定工作燒結(jié)機(jī)不同風(fēng)箱對應(yīng)位置漏風(fēng)率差異明顯，6#-14#風(fēng)箱漏風(fēng)率較其余風(fēng)箱平均漏風(fēng)率高22.32%，結(jié)合現(xiàn)場排查確認(rèn)，此次漏風(fēng)治理應(yīng)將該段部位作為堵漏重點(diǎn)。

3 燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)處理實(shí)踐

3.1 燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)原因分析及處理

通過與設(shè)備人員共同確認(rèn)，唐鋼3#燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)的主要部位包括：

1）臺車游板與滑道之間漏風(fēng)

燒結(jié)機(jī)臺車與固定滑道之間密封采用的是臺車密封槽內(nèi)彈壓式浮動游板式密封裝置，采用的螺旋彈簧由于受壓力沖擊熱應(yīng)力影響易使彈簧發(fā)生變形、失效，端板也常被擠壓變形，從而產(chǎn)生間隙。此外，生產(chǎn)過程中存在臺車跑偏現(xiàn)象，造成臺車游板和固定滑道磨損成為斜面或凹槽，使有效風(fēng)量大量流失。

2）風(fēng)箱和大煙道漏風(fēng)

在高負(fù)壓氣流和煙塵的沖刷及腐蝕作用下風(fēng)箱和大煙道內(nèi)壁磨損嚴(yán)重，同時(shí)風(fēng)箱立管處在大負(fù)壓、高溫及粉塵磨損下易損壞，從而使漏風(fēng)率升高。

3）雙層卸灰閥漏風(fēng)

燒結(jié)機(jī)采取的雙層卸灰閥進(jìn)行放灰，由于物料的沖刷，雙層卸灰閥密封不嚴(yán)，漏風(fēng)嚴(yán)重時(shí)，由于漏風(fēng)形成的負(fù)壓，會導(dǎo)致大煙道內(nèi)的物料放不下來，只能采取停止燒結(jié)機(jī)，關(guān)閉主排風(fēng)門后方可進(jìn)行放灰作業(yè)，嚴(yán)重影響燒結(jié)礦產(chǎn)量、質(zhì)量和燒結(jié)機(jī)作業(yè)率。

針對燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)問題，煉鐵部制定并實(shí)施了一系列改善措施：

1）加強(qiáng)對重點(diǎn)部位的點(diǎn)檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)利用定修機(jī)會進(jìn)行處理，存在漏風(fēng)的人孔和檢查孔部位應(yīng)及時(shí)堵漏；

2）對磨損嚴(yán)重的燒結(jié)機(jī)軌道進(jìn)行整體的拆除換新工作；燒結(jié)機(jī)臺車游板，按各個(gè)班組包保的臺車逐個(gè)進(jìn)行檢查，游板磨損嚴(yán)重時(shí)進(jìn)行更換；

3）由于風(fēng)箱膨脹節(jié)因磨損易出現(xiàn)漏洞，且不易修補(bǔ)，膨脹節(jié)處選用新型不銹鋼材質(zhì)，耐磨損，耐沖刷，可以有效提高使用壽命，降低漏風(fēng)率；

4）利用大修機(jī)會，對燒結(jié)機(jī)大煙道系統(tǒng)整體設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行大煙道涂抹，主要部位包括：燒結(jié)機(jī)煙道風(fēng)箱內(nèi)部、燒結(jié)機(jī)大煙道內(nèi)部整體、風(fēng)箱與大煙道連接處^[2]。

3.2 實(shí)施效果

經(jīng)過3個(gè)月的漏風(fēng)治理，燒結(jié)系統(tǒng)漏風(fēng)率由49.64%下降到43.21%，燒結(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)改善，結(jié)果見表3。

表3 燒結(jié)機(jī)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

4 結(jié)論

（1）應(yīng)用煙氣分析法可以實(shí)現(xiàn)燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率的在線監(jiān)測，但測量工作量較大，且易受實(shí)際工況影響，測量結(jié)果穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高。

（2）由計(jì)算結(jié)果看，唐鋼3#燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率為49.64%，本次測定燒結(jié)機(jī)不同風(fēng)箱對應(yīng)位置的漏風(fēng)情況存在較大差異，對進(jìn)一步燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)治理具有一定的理論指導(dǎo)意義。

（3）日常生產(chǎn)過程燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)治理以及時(shí)點(diǎn)檢，定期檢修堵漏為主；此外，在重點(diǎn)部位選用耐磨材質(zhì)或工藝、實(shí)施煙道內(nèi)襯涂抹、燒結(jié)系統(tǒng)密封改造等技術(shù)可以有效改善燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)問題。

（4）在工況水平無較大變化的前提下，通過實(shí)施燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)治理，3#燒結(jié)機(jī)風(fēng)量利用水平有所提升，燒結(jié)固體燃耗等主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到改善。

參考文獻(xiàn)

[1] 金永龍,徐南平,鄔士英,蒼大強(qiáng). 燒結(jié)機(jī)分區(qū)段漏風(fēng)測試技術(shù)研究及應(yīng)用[J]. 鋼鐵,2003,(03):1-3.

[2] 郝建海,范蘭濤,范文生,王靜,賈曉明.提高唐鋼3號燒結(jié)機(jī)大煙道溫度的生產(chǎn)實(shí)踐[C].第十五屆全國大高爐煉鐵學(xué)術(shù)年會論文集,2014:825.