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(jī)漏風(fēng)對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)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(cè)燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)率，確定不同原料結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)漏風(fēng)狀態(tài)下各工序?qū)?yīng)的合理的關(guān)鍵控制點(diǎn)參數(shù)，然后進(jìn)行分析研究并制定相對(duì)應(yīng)的治理措施。
關(guān)鍵詞: 燒結(jié)機(jī); 漏風(fēng); 控制點(diǎn); 治理措施
1 引言
漏風(fēng)率偏高是國(guó)內(nèi)外燒結(jié)機(jī)普遍存在的問(wèn)題，導(dǎo)致整個(gè)燒結(jié)機(jī)能耗高，產(chǎn)量低，質(zhì)量差，現(xiàn)場(chǎng)粉塵多，環(huán)境惡化，且對(duì)高爐的穩(wěn)定運(yùn)行極為不利，已成為燒結(jié)機(jī)效率和性能進(jìn)一步提高的主要瓶頸之一。目前世界先進(jìn)水平的燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)率已經(jīng)降低到30%以下。我國(guó)主要鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率大多在 50% ～60%。最新測(cè)量結(jié)果顯示，某燒結(jié)廠2#、3# 燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)率一直在 60%以上，因此降低該廠燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率，是實(shí)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(jì) 效益和社會(huì)效益［1］。
2 研究方法及內(nèi)容
2．1 研究方法
現(xiàn)對(duì)某燒結(jié)廠 360 m2燒結(jié)機(jī)進(jìn)行分析研究［2］。
⑴利用煙氣分析儀監(jiān)測(cè)燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)率，查到燒結(jié)機(jī)的主要漏風(fēng)部位，并進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。
⑵根據(jù)燒結(jié)機(jī)的主要漏風(fēng)部位進(jìn)行分析研究并按系統(tǒng)制定相對(duì)應(yīng)的治理措施。
⑶研究主機(jī)風(fēng)箱、環(huán)冷機(jī)動(dòng)靜密封的形式，對(duì)密封形式、材料等進(jìn)行改造，減少燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱、環(huán)冷機(jī)漏風(fēng)，降低主抽風(fēng)門開度; 提高燒結(jié)礦的冷卻效率，進(jìn)而提高環(huán)冷發(fā)電量、降低主抽風(fēng)機(jī)電耗。
⑷確定不同原料結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)漏風(fēng)狀態(tài)下各工序?qū)?yīng)的合理的關(guān)鍵控制點(diǎn)參數(shù)。
2．2 總體思路
⑴通過(guò)以改進(jìn)主機(jī)風(fēng)箱系統(tǒng)漏風(fēng)處理方式、改造環(huán)冷機(jī)密封技術(shù)、專項(xiàng)治理機(jī)頭除塵系統(tǒng)漏風(fēng)，正常生產(chǎn)時(shí)將主抽風(fēng)門控制在 90%以下，提高了環(huán)冷余熱發(fā)電水平［3］。
⑵通過(guò)改進(jìn)主機(jī)系統(tǒng)布料裝置、松料裝置、壓料裝置，使燒結(jié)布料厚度達(dá)到 720 mm 以上，優(yōu)化了燒結(jié)過(guò)程氣流分布，顯著提高了燒結(jié)過(guò)程的均勻程度，邊緣效應(yīng)減輕，燒結(jié)過(guò)程燃燒更趨于一致。
⑶自主實(shí)踐環(huán)冷機(jī)密封改進(jìn)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(jī)系統(tǒng)環(huán)境、燒結(jié)礦冷卻效果。
⑷在研究確定關(guān)鍵點(diǎn)工藝參數(shù)過(guò)程中，通過(guò)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(shí)現(xiàn)了混合料制粒效果最優(yōu)，水份波動(dòng)最小，減少水份波動(dòng)對(duì)燒結(jié)過(guò)程影響［4］。
2．3 具體措施
2．3．1 主機(jī)臺(tái)車滑道及密封裝置、防磨板處漏風(fēng)處理
2021 年 1 月 ～ 12 月，2、3 號(hào)機(jī)更換在線漏風(fēng)嚴(yán)重的臺(tái)車共 46 臺(tái); 利用每次檢修補(bǔ)齊缺失密封及防磨板，全年 2、3 號(hào)機(jī)共更換、補(bǔ)齊缺失及不能復(fù)位的臺(tái)車密封裝置 190 件; 2021 年 4 月份將臺(tái)車防磨板連接螺栓長(zhǎng)度延長(zhǎng) 30 mm 并由載入式改為外裝螺母固定式，安裝防磨板同時(shí)采用邊緣焊接; 6 月后臺(tái)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(jī)滑道 182 m。
2．3．2 主機(jī)風(fēng)箱易漏風(fēng)部件
2021 年全年檢修更換磨損嚴(yán)重的主機(jī)風(fēng)箱彎頭 26 件、Φ1 m 補(bǔ)償器 9 件、Φ1．2 m 補(bǔ)償器 19 件，風(fēng)箱短 接 11 個(gè)、Φ1． 2 m 長(zhǎng) 4 m 直 管 22 件; 2017 年 4 月，2 #機(jī)主機(jī)煙道內(nèi)部噴涂防磨材料75 t 約 450 m2 ; 5 月 3#機(jī)主機(jī)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(hào)機(jī)主機(jī)風(fēng) 箱 9 套 支 管、彎 頭、補(bǔ)償器內(nèi)部試驗(yàn) 涂抹新型防磨材料。
2．3．3 主機(jī)煙道補(bǔ)償器、卸灰閥、沉降斗漏風(fēng)
安排崗位檢修前對(duì)各部位日常可封堵漏點(diǎn)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(duì)煙道沉降斗及卸灰閥本體漏點(diǎn)集中補(bǔ)漏; 全年更換漏風(fēng)嚴(yán)重反復(fù)處理的煙道卸灰閥 3 臺(tái); 調(diào)整改進(jìn)卸灰閥放灰制度，正常生產(chǎn)時(shí)降塵斗內(nèi)部存料 1 ～ 2 m，減輕卸灰閥本體漏風(fēng)。
2．3．4 機(jī)頭除塵系統(tǒng)漏風(fēng)
機(jī)頭除塵系統(tǒng)安排崗位檢修前對(duì)各部位日常可封堵漏點(diǎn)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(yáng)極振打軸隙漏風(fēng)點(diǎn); 2021 年 2 月 ～12 月檢修 補(bǔ) 焊 灰 斗、除 塵 器 本 漏 點(diǎn)，使 用 8 mm 鋼 板 16． 5 t; 更換反復(fù)處理漏風(fēng)嚴(yán)重的卸灰閥7 臺(tái)，更換除塵器進(jìn)出口 4 020 mm×3 820 mm 補(bǔ)償器共 8 套; 2021 年 2 月 ～ 12 月改進(jìn)除塵器人孔門密封緊固件 112 套，更換除塵器頂部漏風(fēng)嚴(yán)重的防爆門 6 個(gè)，除塵器檢修門 20 個(gè)。
2．3．5 各工序工藝技術(shù)優(yōu)化
2021 年 4 月～ 5 月，將 2 號(hào)機(jī)一次混合機(jī)傾角由2．1°調(diào)整為 2．8°; 更換一二次混合機(jī)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(jī)填充率，改善混合料水份及粒度; 修改主機(jī)送料器，更換改進(jìn)壓料裝置、六段閥，修改九輥布料器及主機(jī)一次平料器擋板，強(qiáng)化臺(tái)車布料，提高料層厚度，改善漏風(fēng)多導(dǎo)致的主機(jī)邊緣效應(yīng); 2021 年 5 月檢修前后，分階段試驗(yàn)調(diào)整二次混合機(jī)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(jí)，提高燒結(jié)透氣性; 改進(jìn)環(huán)冷機(jī)平料裝置，環(huán)冷臺(tái)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(jī)環(huán)冷機(jī)原密封為柔磁性密封，由于柔磁性密封壽命短磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致環(huán)冷機(jī)漏風(fēng)嚴(yán)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(yán)重。經(jīng)過(guò)作業(yè)區(qū)的仔細(xì)研究與反復(fù)試驗(yàn)，最終確定了鋼板+皮帶形式的自制動(dòng)密封，配合風(fēng)箱內(nèi)部自制導(dǎo)流板使用來(lái)進(jìn)行密封，動(dòng)密封利用 6 ～ 8 mm 的鐵板制作成寬度為 150 mm、臺(tái)車各部位密封長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際情況制定，在鐵板上按照每隔 30 cm 焊接一個(gè)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(jiǎn)單，安裝方便，同時(shí)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(jī)會(huì)將環(huán)冷密封整體更換為包容式機(jī)械密封，改造后環(huán)冷漏風(fēng)及區(qū)域揚(yáng)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(jī)頭除塵設(shè)置低料位報(bào)警，灰斗灰位≤0． 5 m時(shí)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(fēng); 主機(jī)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(shí)斗內(nèi)留料不低于 0．5 m; 環(huán)冷機(jī)布料厚度提高 100 mm，與主機(jī)機(jī)速匹配調(diào)整－0．05。
3 實(shí)施效果
3．1 生產(chǎn)工藝漏風(fēng)項(xiàng)目完成效果
⑴2021 年 1 月 ～ 3 月 2#、3#燒結(jié)機(jī)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(jī)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(diǎn)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(jī)生產(chǎn)時(shí)臺(tái)車漏風(fēng)導(dǎo)致的邊緣效應(yīng)。
3．2 環(huán)冷系統(tǒng)漏風(fēng)項(xiàng)目實(shí)施效果
燒結(jié)機(jī)環(huán)冷系統(tǒng)漏風(fēng)項(xiàng)目實(shí)施效果如表 3 所示，2021 年 燒 結(jié) 機(jī) 噸 礦 產(chǎn) 汽 較 2020 年 提 高16．22 kg。
3．3 主機(jī)、機(jī)頭除塵系統(tǒng)漏風(fēng)明顯降低
2021 年 4 月～ 5 月，利用檢修時(shí)間燒結(jié)機(jī)處理環(huán)冷機(jī)密封原有的動(dòng)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(jī)械密封，燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)初步更換機(jī)頭密封板，機(jī)頭電場(chǎng)入出口膨脹節(jié)，進(jìn)行煙道噴涂，更換風(fēng)箱直管等，治理效果明顯，主機(jī)煙道負(fù)壓上升 2．0 kPa 左右。
2021 年下半年繼續(xù)完善燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)治理措施，7 月檢修更換燒結(jié)機(jī)膨脹節(jié)及彎頭各2 個(gè)，處理主機(jī)、機(jī)頭除塵系統(tǒng)可視漏風(fēng)點(diǎn) 30 余個(gè)，環(huán)冷機(jī)熱風(fēng)煙氣罩加固并處理漏風(fēng)，恢復(fù)脫落的煙罩密封 10 塊，恢復(fù)動(dòng)靜密封板 3 塊; 9 月、10 月檢修，燒結(jié)機(jī)煙道和主抽補(bǔ)償器補(bǔ)漏 5 處，檢修和更換臺(tái)車防磨板 10 塊，修 補(bǔ) 機(jī) 頭 和 機(jī) 尾密封 5 處，更換環(huán)冷機(jī)靜密封 3 塊，10 月份檢修后燒結(jié)機(jī)煙道負(fù)壓恢復(fù)12 ～ 13．5 kPa水 平，環(huán)冷機(jī)風(fēng) 箱 壓 力 達(dá) 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(shí)，對(duì)前期治理項(xiàng)及遺漏點(diǎn)整體跟蹤改進(jìn)，對(duì)各工序生產(chǎn)操作進(jìn)一步完善固化，取得了很好的效果。
4 結(jié)語(yǔ)
⑴通過(guò)降低漏風(fēng)率研究，以脫硫入口含氧量為依據(jù)，采取分步治理主抽風(fēng)機(jī)出入口，機(jī)頭電場(chǎng)，大煙道及附屬支管，機(jī)頭機(jī)尾，環(huán)冷機(jī)等重點(diǎn)部位漏風(fēng)措施，改進(jìn)電場(chǎng)出入口應(yīng)用新型金屬補(bǔ)償器，大煙道內(nèi)部復(fù)合涂料噴涂工藝，機(jī)頭、機(jī)尾采用復(fù)合耐磨密封板技術(shù)，環(huán)冷機(jī)包容式機(jī)械密封技術(shù)改造，可以有效降低燒結(jié)機(jī)燒環(huán)系統(tǒng)漏風(fēng)率。
⑵該項(xiàng)目實(shí)施后脫硫入口含氧量由兩機(jī)組平均18．2% 降 低 至 17． 5% 以 下，煙道負(fù)壓同比提高1．05 kPa，燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率降低約 8．5%，環(huán)冷機(jī)漏風(fēng)率降低 20%以上。同等物料結(jié)構(gòu)前提下，單機(jī)組產(chǎn)量可提高 5%，燒結(jié)機(jī)電耗平均降低1．25 kWh /t 礦。
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