燒結(jié)作業(yè)區(qū)450m²燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)治理實(shí)踐

張永強(qiáng)  詹鎮(zhèn)安

（陜西龍門鋼鐵有限責(zé)任公司  韓城  715405）

摘  要：針對(duì)450㎡燒結(jié)機(jī)存在的漏風(fēng)嚴(yán)重情況，對(duì)密封裝置及其附件結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，取得了良好效果。通過(guò)分析密封裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)、維護(hù)與管理等方面對(duì)漏風(fēng)的影響，提出了一系列降低漏風(fēng)率的對(duì)策,對(duì)燒結(jié)工序能耗的降低具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)、治理實(shí)踐

Operation area of 450 square meters of air leakage of sintering sintering machine control practice

Zhang Yongqiang   Zhan Zhenan

Shaanxi Longmen iron and Steel Co., Ltd.，Hancheng 715405，China

Abstract：In view of the existing 450 square meters sintering machine serious air leakage, the sealing device and the attachment structure is improved, and achieved good results. By analyzing the influence of sealing device, lubrication system, maintenance and management on air leakage, a series of countermeasures to reduce air leakage rate are put forward, which has important guiding significance for reducing energy consumption in sintering process.

Key words：Air leakage and treatment practice of sintering machine

1 前言

在冶金行業(yè)，燒結(jié)生產(chǎn)是一個(gè)十分重要的原料制備工序。燒結(jié)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和效率直接影響著生鐵的質(zhì)量和產(chǎn)量,決定燒結(jié)礦質(zhì)量和燒結(jié)生產(chǎn)效率的主要原因是燒結(jié)機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)的高低。目前，國(guó)內(nèi)外所使用的燒結(jié)機(jī)普遍存在著能耗高、效率低、產(chǎn)品質(zhì)量低、利用系數(shù)低等問(wèn)題。其根本原因是燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)，國(guó)內(nèi)燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率一般都在50%左右，這種有害漏風(fēng)，已經(jīng)成為燒結(jié)行業(yè)第一大世界性難題，它最終制約著燒結(jié)生產(chǎn)能力的提高，造成生產(chǎn)成本上升，各種消耗升高。解決燒結(jié)行業(yè)漏風(fēng)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)燒結(jié)清潔生產(chǎn)的重要課題，對(duì)于我們這個(gè)發(fā)展中的鋼鐵大國(guó)更有其深遠(yuǎn)的環(huán)境及社會(huì)意義。燒結(jié)礦質(zhì)量的優(yōu)劣和效率直接影響著高爐煉鐵生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)單位在優(yōu)化燒結(jié)生產(chǎn)、提升技術(shù)裝備檔次和水平等方面進(jìn)行了積極的探索，并取得了明顯的效果。不過(guò)，從適應(yīng)鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步不斷加快的形勢(shì)出發(fā)，從全面提高整個(gè)燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)裝備水平的現(xiàn)實(shí)出發(fā)，我們還有很多工作要做。其中燒結(jié)過(guò)程中的漏風(fēng)更是普遍存在，據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)率一般都達(dá)到40%之高，制約了生產(chǎn)能力的進(jìn)一步提高，同時(shí)還提高了生產(chǎn)的成本。

2 漏風(fēng)率測(cè)量

在現(xiàn)實(shí)中我們通常用漏風(fēng)率來(lái)表示燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)程度。所謂漏風(fēng)率是指漏風(fēng)量與抽風(fēng)之比。一般漏風(fēng)點(diǎn)多在燒結(jié)機(jī)首部、機(jī)尾、滑道、臺(tái)車之間，除塵器和抽風(fēng)管道之間。目前，國(guó)內(nèi)測(cè)定漏風(fēng)的方法有：廢氣分析法、密封法和料面風(fēng)速法等。燒結(jié)過(guò)程之所以能夠不斷地進(jìn)行下去，主要是依靠混合料燃料在空氣中提供熱源來(lái)保證的。因而風(fēng)量對(duì)于燒結(jié)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量是具有重要意義的。

燒結(jié)系統(tǒng)各部位漏風(fēng)的檢測(cè)

燒結(jié)煙道中的氣體包括點(diǎn)火燃燒的廢氣、燒結(jié)過(guò)程中燃燒出的廢氣和漏風(fēng)三大部分。主要成分有：CO2、O2、CO、SO2、N2；其中空氣的主要成分為CO2、O2、H2O、N2等。所有的這些氣體成分中，O2含量的在線檢測(cè)技術(shù)相對(duì)比較成熟，在國(guó)外的使用也比較的廣泛，因此，可以通過(guò)檢測(cè)O2的含量來(lái)檢測(cè)管道燒結(jié)機(jī)等設(shè)備的漏風(fēng)率。氧氣的含量與燒結(jié)漏風(fēng)率的關(guān)系如下：

其中：  

    V廢 —— 點(diǎn)火燃燒的廢氣和燒結(jié)燃燒廢氣的體積

    V空 —— 漏風(fēng)進(jìn)入大煙道的空氣體積

    V煙 —— 大煙道中氣體的體積

    O2廢 —— 點(diǎn)火燃燒廢氣和燒結(jié)燃燒廢氣中的氧氣含量

    O2煙 —— 大煙道氣體中的氧氣含量

    O2空 —— 漏風(fēng)進(jìn)入大煙道的空氣中的氧氣含量

    Lf    —— 漏風(fēng)率

下面是日本某燒結(jié)廠燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率檢測(cè)的結(jié)果，其氧濃度相差達(dá)1.8%，由此可推出漏風(fēng)率達(dá)16.8%。（見圖1）

顯然漏風(fēng)率能達(dá)到16.8%，體現(xiàn)出了國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)漏風(fēng)的控制及治理改造以達(dá)到相當(dāng)高的水平。對(duì)于國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)而言，要想治理燒結(jié)漏風(fēng)難度很大，而且耗資巨大，面對(duì)這樣的現(xiàn)象，現(xiàn)結(jié)合相關(guān)企業(yè)的實(shí)際情況，從盡量節(jié)約改造經(jīng)費(fèi)又能達(dá)到很好的漏風(fēng)控制力度出發(fā)，設(shè)計(jì)了相關(guān)的改造方法。

圖1 日本某燒結(jié)廠燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)檢測(cè)結(jié)果

3 漏風(fēng)的危害性

在燒結(jié)生產(chǎn)中,燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)一直是燒結(jié)工藝的疑難問(wèn)題之一。燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)率對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)影響很大，由于抽風(fēng)系統(tǒng)特別是燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng),使通過(guò)燒結(jié)料層的抽風(fēng)量減少,降低了燒結(jié)礦的產(chǎn)量,并浪費(fèi)大量電能使生產(chǎn)率下降，電耗增加，產(chǎn)生噪音害使工作環(huán)境惡化等。因此,降低燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng),對(duì)增產(chǎn)節(jié)能,提高燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量, 節(jié)省主抽風(fēng)機(jī)電能消耗，降低工序能耗的重要措施降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前國(guó)內(nèi)燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率一般在50%左右甚至更高。因此，如何有效的降低漏風(fēng)率是鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗的重要工作之一。

4  450m²燒結(jié)機(jī)現(xiàn)狀

龍鋼現(xiàn)有三臺(tái)燒結(jié)機(jī)，是公司重要的原料生產(chǎn)設(shè)備，其生產(chǎn)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量直接影響高爐的生產(chǎn)。450㎡燒結(jié)機(jī)自2014年投產(chǎn)以來(lái)，經(jīng)過(guò)技術(shù)攻關(guān)和對(duì)設(shè)備、工藝采取一系列改造強(qiáng)化措施，使燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)得到顯著提高，但在燒結(jié)機(jī)進(jìn)一步攻關(guān)及生產(chǎn)過(guò)程中，燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)過(guò)高的漏風(fēng)率成為阻礙燒結(jié)產(chǎn)量和質(zhì)量進(jìn)一步提高的關(guān)鍵因素。燒結(jié)抽風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)主要是由設(shè)備和生產(chǎn)操作缺陷造成的。經(jīng)實(shí)際測(cè)算漏風(fēng)率達(dá)到38%左右，增加燒結(jié)工序能耗，嚴(yán)重影響燒結(jié)機(jī)產(chǎn)量質(zhì)量。

5 漏風(fēng)原因分析

通過(guò)對(duì)燒結(jié)機(jī)抽風(fēng)系統(tǒng)研究、分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，認(rèn)為影響燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)的主要部位是:

（1）臺(tái)車與臺(tái)車之間和檔板與檔板之間以及臺(tái)車篦條與擋銷之間存在的縫隙，造成了10％以上的嚴(yán)重漏風(fēng)；燒結(jié)機(jī)臺(tái)車車體間的漏風(fēng)也是燒結(jié)系統(tǒng)較大的漏風(fēng)源，臺(tái)車車體受熱應(yīng)力變形使臺(tái)車車體排列不緊湊造成漏風(fēng)。

（2）小格風(fēng)箱風(fēng)管和補(bǔ)償器的漏風(fēng)，是由于高溫、風(fēng)抽，物料沖刷等原因磨損較快，法蘭、補(bǔ)償器處都存在大量的漏風(fēng)。

（3）450㎡燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱頭部及尾部。在大煙道高負(fù)壓的作用下,以頭尾彈簧密封蓋板與兩側(cè)滑道抽入了大量空氣,此處漏風(fēng)率最高,是堵漏風(fēng)的關(guān)鍵之處。在高溫、高粉塵環(huán)境中容易出現(xiàn)卡阻、密封板磨損，在高負(fù)壓情況下吸入礦料粉塵沖刷磨損，以及由于臺(tái)車下部橫梁變形和密封板之間形成點(diǎn)接觸，從而形成臺(tái)車與密封板之間的漏風(fēng)。燒結(jié)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)臺(tái)車和密封板之間出現(xiàn)縫隙，最大時(shí)達(dá)到30 mm以上，從而造成此處大面積漏風(fēng)。

（4）主抽風(fēng)系統(tǒng)各個(gè)連接法蘭、管道、風(fēng)箱的磨損的漏風(fēng)。燒結(jié)機(jī)所用的風(fēng)箱伸縮節(jié)為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，在波紋管的4個(gè)角處容易開裂、磨穿，造成嚴(yán)重漏風(fēng)。加之法蘭盤之間墊子容易損壞，以及風(fēng)箱到大煙道之間風(fēng)管容易磨損而出現(xiàn)孔洞，造成燒結(jié)漏風(fēng)率增加。由于主抽風(fēng)系統(tǒng)吸入煙塵后對(duì)設(shè)備本體沖刷磨損，各個(gè)法蘭連接處與雙層卸灰閥連接風(fēng)管不同程度破損漏風(fēng)。

（5）原450㎡燒結(jié)機(jī)均采用雙層卸灰閥放灰，是由上下兩層電動(dòng)推桿插板閥實(shí)現(xiàn)卸灰，由于雙層卸灰閥本身的結(jié)構(gòu)和放料時(shí)料流的沖刷，經(jīng)常物料卡住插板縫隙關(guān)閉不嚴(yán)形成間隙.在高負(fù)壓狀態(tài)下設(shè)備本體形成抽孔漏風(fēng)嚴(yán)重，造成雙層卸灰閥密封不嚴(yán)導(dǎo)致漏風(fēng)，并且由于漏風(fēng)形成的負(fù)壓，造成大煙道內(nèi)的燒結(jié)礦料粒在正常生產(chǎn)時(shí)放不下灰來(lái)，只能在檢修時(shí)大面積放料，造成環(huán)境污染和增加倒運(yùn)費(fèi)用，增加操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，只能手動(dòng)排除。不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，給予生產(chǎn)維護(hù)帶來(lái)極大不便。  

6 治理方案

（1）針對(duì)燒結(jié)臺(tái)車車體漏風(fēng)問(wèn)題，利用定修時(shí)機(jī)對(duì)出現(xiàn)裂紋的臺(tái)車欄板進(jìn)行及時(shí)更換，欄板螺栓及時(shí)緊固，以減少不必要的漏風(fēng)。此外,改進(jìn)臺(tái)車篦條塞的加工方法,爐篦塞的小軸曲鍛造改為車削加工,孔與小軸配合得更加嚴(yán)密,可大大減少由此處抽入的空氣。增強(qiáng)點(diǎn)檢責(zé)任心，平時(shí)臺(tái)車出現(xiàn)動(dòng)滑板脫落、斷裂等情況及時(shí)更換臺(tái)車，減少局部較大的漏風(fēng)。臺(tái)車體與欄板端部漏風(fēng)。由于制造時(shí)已產(chǎn)生的縫隙，加之欄板變形后，端部縫隙增大，造成漏風(fēng)。該處采用方案：將兩相接觸的欄板端部做成鑲嵌式（即迷宮結(jié)構(gòu)），有效的降低漏風(fēng)。

（2）原450㎡燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱機(jī)頭前8個(gè)風(fēng)箱受混勻料腐蝕較為嚴(yán)重，用龜甲網(wǎng)做內(nèi)襯貼補(bǔ)，對(duì)其他風(fēng)箱進(jìn)行局部補(bǔ)漏。根據(jù)磨損情況和配件使用壽命，改為風(fēng)管連接式補(bǔ)償器，采用佛橡膠布制作，同時(shí)管內(nèi)增加耐磨涂層、隔熱層、金屬支撐骨架，確保可以吸收風(fēng)箱熱量和上下壓力不均衡，從而消除風(fēng)箱、彎頭、風(fēng)管、補(bǔ)償器因受熱變形引起的開裂漏風(fēng)。  

（3）450㎡燒結(jié)機(jī)機(jī)頭機(jī)尾部密封建議每次檢修檢查一次及時(shí)調(diào)整，間隙控制在1mm左右為宜出現(xiàn)的溝槽及磨損及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊。

（4）對(duì)于燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱、導(dǎo)氣管、煙道除塵系統(tǒng)等處的漏風(fēng),采取的辦法是每季度集中組織查找一次,然后用電焊焊堵。此外,加強(qiáng)人孔及檢修門的密封,盡量減少其開啟時(shí)間。利用檢修和平時(shí)的定修堵漏風(fēng)。針對(duì)風(fēng)箱伸縮節(jié)的損壞漏風(fēng)問(wèn)題，每次定修都作為重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行處理。對(duì)風(fēng)箱伸縮節(jié)法蘭盤間的漏風(fēng)，平時(shí)派專人排查，發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)及時(shí)登記，利用定修更換墊子，對(duì)于風(fēng)箱磨穿的地方及時(shí)焊補(bǔ)。改進(jìn)伸縮節(jié)的備件質(zhì)量，減少伸縮節(jié)開裂造成的漏風(fēng)問(wèn)題。

（5）改造雙層卸灰閥：將電動(dòng)雙層卸灰閥改為氣動(dòng)式雙層卸灰閥。氣動(dòng)雙層卸灰閥以壓縮空氣為動(dòng)力源。壓縮空氣通過(guò)電磁閥及控制系統(tǒng)，有序的進(jìn)入上、下獨(dú)立氣缸內(nèi)，推動(dòng)氣缸往返直線運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)上下閥門有序地開閉，從而完成儲(chǔ)料、卸料，同時(shí)系統(tǒng)與外界隔開。電動(dòng)雙層卸灰閥卸灰采用插板式密封，實(shí)際使用過(guò)程中插板式密封難以實(shí)現(xiàn)可靠密封，相比之下氣動(dòng)式雙層卸，降低了生產(chǎn)成本。減輕了員工勞動(dòng)強(qiáng)度。

7 治理效果

通過(guò)一系列的堵漏風(fēng)措施，燒結(jié)礦綜合指標(biāo)取得了良好的效果，并產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。僅電耗一項(xiàng)，每年節(jié)約電費(fèi)6萬(wàn)元左右，工序能耗節(jié)約2萬(wàn)元左右，按此項(xiàng)目貢獻(xiàn)率20%計(jì)算，直接經(jīng)濟(jì)效益近百萬(wàn)元。    

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