馬 濤,張遠東,李春泉,楊生志
( 內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司煉鐵廠,內蒙古 包頭 014010)
摘 要: 文章針對燒結一部 2# 燒結機中修期間燒結機漏風率較高的問題進行了系統的治理,分析各部位的漏風原因并提出了解決辦法,通過系統的治理使得燒結機漏風率明顯降低,對節能降耗、提高燒結產量和質量起到很好的作用。
關鍵詞: 燒結機; 漏風; 檢修
燒結機漏風是影響燒結機利用系數和電耗的主要因素之一,也是燒結行業普遍存在的難題。燒結一部 2# 燒 結 機 1995 年 建 成 投 產,有 效 燒 結 面 積 180 m2,2007 年改造擴容為 210 m2,采用雙煙道、雙風機抽風系統,兩臺主風機電機功率 4 400 kW,風量 11 000 m3 /min。由于生產任務重、裝備水平低、設備 老 化 等 因 素,目 前 2# 燒結機漏風率高達84. 03% ,為解決燒結機風的利用率低、電耗高,影響生產和經濟效益等問題,車間在盡量不改變原設計、少投入的前提下,利用 2# 燒結機中修期間對燒結機系統進行了漏風治理,取得了很好的效果。
1 降低漏風率的途徑
1. 1 降低燒結機本體的漏風
燒結機本體的漏風在整個系統漏風中占有相當大的比例,而在實際堵漏的過程中,對燒結機本體堵漏的難度最大,減少漏風率效果常常不明顯。一方面是因為此處漏風屬動態漏風,由于臺車在不停地運轉,使得解決臺車與彈性滑道、臺車滑道與風箱之間的密封是個疑難問題; 另一方面,由于此處溫度比較高,并且溫度變化大、環境差,導致各設備之間連接密封比較困難,動靜態漏風點多,尤其是對機頭、機尾的密封,目前辦法不多[1]。這樣大面積多點的漏風,最好的解決辦法只有利用中修,對設備進行更換、維修加固及潤滑。
1. 1. 1 臺車與風箱滑道之間的漏風
固定滑道的漏風在漏風率中占很大比例,漏風率隨著燒結機長寬比例的增大而增大[2]。由于燒結機各部位軸瓦在磨損后間隙加大,使潤滑油大量外溢。加之滑道上的散料在油壓低時容易堵塞滑道油孔,造成滑道與臺車彈性滑板剛性摩擦,同時還發生軋碎和磨料磨損,中修時發現滑道與滑板表面留下較深溝槽,造成大量漏風。
結合現場情況,本次中修對燒結機滑道、軌道進行了高差測量,軌道、滑道全部更換并進行高差調整。臺車滑板由于加工水平、磨損、受熱變形等原因,出現滑板彈性系數下降、磨損嚴重等現象,滑板與滑道產生較大間隙,導致漏風現象加劇。原滑板長度為 1 500 mm,臺車在翻轉過程中后面臺車經常卡前面臺車滑板,將滑板卡掉,造成漏風或事故。現將滑板改為 1 498 mm,在保證臺車尺寸的情況下,可以減少卡滑板現象。中修對臺車滑板全部進行了更換,備件質量進行嚴格檢查,保證滑板彈簧靈活,彈出長度統一。 通過以上手段使臺車滑板與風箱滑道在運轉過程中盡量貼合,最大限度的減小了漏風。
1. 1. 2 臺車的改造及更換
臺車經多年使用,接觸端面磨損漏風嚴重。舊臺車大部分尺寸在 1 480 ~ 1 490 mm 之間,中修通過更換臺車端板的辦法使臺車寬度統一,臺車寬度保證在 1 498 ~ 1 500 mm 之間,配合新更換的滑板可以避免卡滑板現象并減少漏風。
燒結機臺車欄板采用上下兩段式連接,由于欄板工作溫度在 100 ~ 600 ℃間頻繁變化,工作環境比較惡劣,導致容易產生裂紋及變形,并且上下欄板的連接及下欄板與臺車本體的連接僅靠兩根螺栓固定,很容易造成臺車欄板的松動、歪斜及脫落。本次中修對存在以上問題的臺車欄板全部進行更換,并改為高強螺栓固定,可以減少以上現象。
1. 1. 3 頭尾部密封蓋板更換調整
燒結機頭尾部采用彈性密封蓋板,機頭、機尾各一組。密封蓋板由于正常磨損,臺車變形塌腰后的刮蹭等原因磨損嚴重,造成密封蓋板與臺車下部間隙加大,在大煙道高負壓的作用下,頭尾密封蓋板與兩側滑道抽入大量空氣,漏風較嚴重。通過更換損壞變形的臺車,利用中修更換密封蓋板,并對間隙進行調整,減少頭尾部漏風現象。
1. 1. 4 燒結機縱向三角梁、梯形梁漏風
燒結機縱向三角梁、梯形梁由于料流沖刷、使用時間長等原因損壞漏風嚴重。通過對漏風處焊補鐵板及更換的方式進行處理,并在磨損較快部位加焊陶瓷塊,增加耐磨度,延長使用壽命,減少漏風。
1. 2 減少風箱及立管與大煙道的漏風
1. 2. 1 吸風箱密封
由于吸風箱使用時間過長,造成嚴重腐蝕。風箱由內外兩層組成,現場設備空間小,風箱上部分沒有做到完全密封,內側基礎板腐蝕、變薄、變形嚴重,焊接不嚴,內側下部空間太小,施工人員無法施工,用鐵板封堵效果不好。而整體更換吸風箱投入大、 工期不允許,車間采用了將原風箱外包箱頂部割取300 mm 打斜板與內風箱進行焊接封堵的方法,外包箱降低后可以對風箱進行完全密封,只要保證外風箱不漏風,就可以使燒結機漏風率降低,解決了因設計原因導致的風箱漏風無法進行處理的難題。
吸風箱上法蘭與燒結機滑道連接處漏風。吸風箱上法蘭與滑道連接處由螺栓連接。由于設備老化,法蘭上螺栓缺損嚴重,造成漏風。上法蘭施工難度大,不好焊接,螺栓不能全部補齊,為治理漏風,車間采用水泥和鉛油進行封堵,解決了法蘭漏風的難題。
1. 2. 2 風箱立管漏風
風箱立管漏風主要部位在立管伸縮節,由于料流經常沖刷、蹦料,導致立管伸縮節處漏風嚴重。且原有伸縮節膨脹系數達不到所需要求,經常開裂、開焊造成漏風。中修時在立管內部增加插接式擋料板( 見圖 1( b) ) ,并且將伸縮節結構進行變更,原伸縮節為 Φ325 mm 管用半圓焊在法蘭上,現用 5 mm 鐵板圓弧加直段制作,可以增大其膨脹系數[3]( 見圖1 ( c) ) ,減少裂、開焊現象。
1. 2. 3 大煙道漏風
大煙道伸縮節原為插接式,膨脹系數高,但兩側未完全焊接,漏風嚴重,且不好處理。現將伸縮節改成用 Φ219 mm 管圓弧用大半圓加直段改制,既能達到膨脹系數要求,又能起到密封作用( 見圖 2) 。
1. 3 大煙道放灰斗與雙層卸灰閥的堵漏
大煙道采用灰斗與雙層閥的受灰裝置,每個灰斗與一個雙層閥相對應。
雙層卸灰閥由于工作條件差,導致使用壽命短,漏風較嚴重。中修對卸灰閥本體損壞嚴重的進行了整體更換,對其它密封不嚴的卸灰閥進行了密封膠圈和饅頭閥芯等易損件更換。
另外由于灰斗經常受物料沖刷,造成灰斗磨損腐蝕較嚴重,孔洞、開裂較多,特別是灰斗與大煙道連接處。中修對 32 個灰斗進行了詳細檢查,對孔洞、開裂進行了焊補。
1. 4 機頭電除塵器漏風治理
( 1) 除塵器本體與灰斗接口處較易漏風,改為加鐵板傾斜焊接。
( 2) 陽極板框架與灰斗連接螺絲緊固處漏風,改為螺絲與灰斗焊接為一個整體。
( 3) 除塵器入口膨脹節法蘭接口處石棉密封,改為浸油盤根密封。
( 4) 入孔門密封由橡膠密封改為浸油盤根密封。
( 5) 陰極振打檢修孔密封由橡膠密封改為浸油盤根密封。
( 6) 雙層卸灰閥清料口無密封件,改為方形橡膠墊密封。
2 取得效果
2. 1 工藝參數對比( 見表 1)
2. 1. 1 主管負壓上升明顯
中修堵漏風后 2# 燒結機主管負壓上升明顯,在料層厚度 700 mm 左右、抽煙機風門開度在 65% 、75% 情 況 下,主 管 負 壓 最 低 12. 9 kPa、最 高14. 1 kPa,檢修后主管負壓上升了近 3 kPa。2# 燒結機檢修前正常生產情況下,料層厚度 690 mm、風門開度 65% 情況下主管負壓一般在 10. 5 kPa 左右。
2. 1. 2 主管溫度控制相對穩定
檢修前后主管溫度的變化也比較明顯,風箱、煙道、雙層卸灰閥漏風的封堵對于主管溫度的提高起了重要作用。從表 1 第 4 組數據可知在1. 65 m /min的機速情況下,料層厚度 700 mm,抽煙機風門開度65% ,燒結機的終點溫度達到 423 ℃,主 管 溫 度145 ℃,負壓 13. 6 kPa。2# 燒結機檢修前主管溫度在120 ℃左右,檢修后上升到 140 ℃ 左右,這也是堵漏風成果的一個體現,漏風量減小使得主管溫度可以穩定控制在要求范圍內。
2. 2 運行參數對比
2. 2. 1 抽煙機電流變化
在風門開度 65% 時,檢修前抽煙機電流波動范310 ~ 340 A,平均 320 A,檢修后抽煙機電流在270 ~ 310 A 范圍波動,平均 280 A 左右,檢修后抽煙機電流平均降低約 40 A。日節約電費 14 193 元,月節約電費 42. 58 萬元,年節約電費 518. 08 萬元。通過檢修堵漏風等措施,節約電能較為明顯。
2. 2. 2 漏風率、風量變化
檢修前后分別對風量、壓力、風速等參數進行了測試并計算了 2# 燒結機煙道至主抽段、料面至煙道段的漏風率。檢修前后燒結機漏風率對比見表 2、 表 3( 風門開度均為 65% ) 。
檢修后 3# 煙道至主抽段漏風率由 16. 73% 下降到 9. 26% ,降低了 7. 47 個百分點,料面至煙道段的漏風率由 83. 94% 下降到 67. 06% ,降低了 16. 88 個百分點; 4# 煙道至主抽段漏風率由 8. 18% 下降到5. 06% ,降低了 3. 12 個百分點,料面至煙道段的漏風率由 84. 12% 下降到 68. 21% ,降低了 15. 91 個百分點 。
兩次測量漏風率的結果對比,反應出此次 2#燒結機檢修堵漏風的效果是顯著的。特別是 3# 煙道的漏風率降低幅度較大。
3 結束語
燒結生產“以風為本”,通過本次中修,燒結機系統漏風治理效果顯著,漏風率明顯降低,對節能降耗、穩定燒結工況、提高燒結產量、質量起到很好的作用,同時為煉鐵廠其它 4 臺燒結機漏風治理起到了很好的借鑒作用。
參 考 文 獻
[1] 王軍. 馬鋼 300 m2 燒結機系統漏風狀況及降 漏風 措 施[J]. 燒 結 球 團,2001,26 ( 1 ) : 57 - 59.
[2] 高彥,么占坤,孫長征,等. 燒結機漏風治理技術方案[J]. 燒結球團,2004,29( 1) : 38 - 42.
[3] 聞邦椿. 機械設計手冊[M]. 北京: 機械工業出版社,2010.