白瑋
（山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東萊蕪271104）
摘要：山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠對3 臺105 m2燒結機進行了一系列技術改造，包括燒結熔劑破碎工藝優化，配料自動化控制系統改造，混合料溫度提升，混合機筒體襯板及安裝改造，燒結機漏風治理，單輥篦板保護帽改造等。改造后，燒結機作業率98.02%，燒結礦合格率98.19%，產量355.9 萬t。
關鍵詞：燒結機；技術改造；作業率；產量
1 前言
山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠老區現有3 臺105m2燒結機，經過歷年的設備大修與改造及工藝優化改進，3 臺燒結機滿足了生產工藝的要求，提高了燒結礦的產量。近年來，隨著鋼鐵產能的過剩，鋼鐵市場的持續低迷，及高爐對燒結礦的產量、質量的要求不斷提高，煉鐵廠進行了一系列的技術改造與創新，提高了設備作業率，降低了生產成本和能耗，提高了燒結礦產量和質量，取得了顯著效果。
2 存在問題
2.1 燒結熔劑破碎工藝復雜
白云石塊儲存在原料場，用皮帶機運送至熔劑料倉，再經錘式破碎機破碎、振動篩篩分，＞3 mm 的篩上物返回錘式破碎機繼續破碎，＜3 mm 的篩下物運送至配料室參與配料。原系統共有30 條皮帶機、3 個圓盤給料機、2 臺錘式破碎機、3 臺熔劑振動篩、8個中轉料倉、2 臺電除塵器等設備，導致加工費用增加，并且崗位揚塵、噪音污染嚴重。
2.2 配料系統自動化程度低
原有燒結配料系統始建于1991 年，后擴容改造為兩期，為3×105 m2燒結機提供燒結配料。配料系統自動化控制程度低，多為手動操作，配料效率和配料精度不高，直接影響燒結配料的精度和燒結礦的質量。
2.3 混合機系統混勻效果差
原有提高混合料溫度的方法為直接從混合機筒體內通入蒸汽，熱交換利用系數低，蒸汽利用率只有20%～30%，并且蒸汽在冷凝過程中產生大量水分，影響混合料水分含量，造成燒結生產波動。混合機筒體襯板磨損嚴重，混勻效果差。原有混合機由于襯板材質不耐磨、襯板的尺寸、形狀，安裝方法、固定方式的不合理，筒體襯板磨損嚴重，在混合機運行過程中出現筒壁粘料，進料口甩料，混勻、制粒效果差，料層透氣性差，導致燒結礦質量差，產量低。
2.4 燒結機系統漏風
燒結機的漏風制約著燒結生產能力的提高，造成生產成本上升，各種消耗升高。燒結機系統漏風表現為主抽風機到燒結風箱之間的漏風，燒結機本體部位的漏風。
2.5 單輥篦板保護帽易脫落
燒結機單輥篦板保護帽為單根布置，經常造成保護帽脫落，并且每次更換保護帽需將重達40 t 左右的軸輥系統及附屬系統吊起，更換難度大，時間長。保護帽使用壽命短，3 個月左右就必須對保護帽進行調頭更換，制約著燒結機的生產。
3 改造措施
3.1 燒結熔劑破碎工藝優化改造
針對原有燒結熔劑破碎工藝存在的缺陷，進行工藝優化改造。在原有4#轉運站1#皮帶機機尾位置新建一個汽車受料槽，用汽車運輸白云石粉卸至受料槽，經拉式皮帶機、斗式提升機、皮帶機運輸白云石粉到4#轉運站1#皮帶上，進入原有物料輸送系統。
新建受料槽采用自卸車受料，有效容積18 m3，受料槽內壁貼尼龍襯板，受料槽安裝2 臺倉壁振動器。用拉式皮帶給料機從料倉排料，送入斗式提升機。用斗式提升機提升物料至新皮帶機。用皮帶機將物料運輸至4#轉運站1#皮帶機。電氣系統新增功率32 kW，用8#低配室供電，增加變頻器1 套。受料槽的揚塵和增加的落料點揚塵，由原有的30 m2電除塵器進行除塵。
備用料線改造。延長原有熔篩6#皮帶機5 m，熔篩6#機頭新建溜槽至2#轉運站2#皮帶。該料線作為備用料線，僅在斗提升機大修時備用，運行時間少，在打滿熔劑圓盤3 個料倉的情況下可以保證燒結用料3 d 以上。
通過改造，每噸節約熔劑費用15 元，年節約電費120 多萬元，經濟效益顯著，同時降低了崗位揚塵、噪音污染，改善了現場環境。
3.2 配料自動化控制改造
利用燒結機年修的機會分別對一期、二期配料自動化控制系統進行改造。將舊配料秤拆除，改造為高精度配料秤，新配料秤積算儀由4-20 mA 信號輸出，信號參與PLC 控制，將原有PLC 系統升級改造，雙期設立獨立的PLC 系統，實現精確配料。改造現有電氣控制系統，新增加2 面進線柜，34 面控制柜，34 臺現場操作箱，更換現場設備的控制電纜、負荷電纜及電纜橋架等，所有電氣設備參與PLC 系統控制。
項目改造后，實現了自動配料功能，配料精度由85%提高至98%，提高了燒結配料自動化控制系統的控制水平，提高了燒結礦質量。
3.3 混合機系統改造
3.3.1 混合料溫度提升改造
將蒸汽加熱混合料溫度的方式改造為先加熱清水，提高水溫，然后將加熱后的溫水加入混合機筒體內，以此提高混合料的溫度。
1）舊水浴除塵水池分離改造。充分利用現有的水浴除塵水池，將水浴除塵水池進行分離改造，分為兩個水池，一部分仍作為水浴除塵水池，另一部分作為改造料溫提升蓄水池。通過對循環水泵循環水量、管道平均流速、管道長度、循環水回入水池的時間等計算，將舊水浴除塵水池分離出65.7 m3作為新的料溫提升蓄水池，滿足料溫提升用水量。
2）加熱、供水系統的安裝。將蒸汽管道引入蓄水池底部，增加分管，利用各分管散布的蒸汽開孔進行分散加熱。同時在出水管道上設置蒸汽補溫系統，保證水溫大于80 ℃。在水池內部安裝3 臺污水泵（揚程30 m、流量25 m3/h），兩用一備，將升溫后的熱水打往一次混合機內。在蒸汽管道上安裝流量表，并將溫度、壓力在線顯示等數據引入一混值班室內。
3）料溫提升水池的補水。料溫提升水池的補水采用沖洗管道循環補水，補水管道安裝流量計和電動調節閥，便于流量調節。同時在蓄水池中安裝水位報警系統。
通過改造，冬季蒸汽用量由16.5 t/h 降至10.36t/h，夏季蒸汽用量由8.5 t/h 降至5.6 t/h，降低了蒸汽消耗，節約了能源,經濟效益顯著。
3.3.2 混合機筒體襯板及安裝改造
1）選用高耐磨的襯板。采用新型含油尼龍襯板代替原有的高分子聚乙烯襯板。新型襯板具有極高的耐磨性和較低的摩擦系數。
2）改造襯板的結構形式。原有的襯板為平板式、光面，易粘料。改造后的襯板設計有一個主導流條和兩條輔導流條。主導流條為“一”字形，設置在襯板的對角線位置。輔導流條為“一”字形，設置在主導流條的兩側，對稱分布。圖1 為襯板結構示意圖。
3）改造襯板的安裝形式。在混合機筒體進料口位置的安裝方法為沿圓周設置2 圈襯板，每圈襯板為9 塊，共計18 塊襯板。襯板安裝方向為使導流條的方向與混合機筒體旋轉的方向相同，保證進料口不粘料、不積壓。筒體本體及出料口位置的安裝方法為沿圓周設置襯板，直到布滿整個筒體，共計9圈襯板，每圈襯板為9 塊，共計81 塊襯板。襯板安裝方向使導流條的方向與混合機筒體旋轉的方向相反，整個導流條在筒體內形成了多個螺旋線，延長了混合料在筒體內的混合時間，保證了混合物料的運行軌跡，提高了混合料制粒效果。圖2 為襯板在筒體內的安裝示意圖。
4）改造襯板固定方式。由于原有的固定螺母只是沉埋到襯板中部，在生產過程中，當襯板磨損到只剩襯板固定螺母的一半時，螺母已磨完，襯板失去緊固力，從而脫落。將現有的螺母上設置帶“n”的保護帽，在制作中制成一體結構。材質為不銹鋼,大大提高了耐磨性能。
通過改造，延長筒體使用壽命1 a 以上，減少因更換襯板造成停機，影響燒結礦的產量。避免了筒壁粘料和進料口甩料，提高了混勻效果和制粒效果，提高了料層透氣性和燒結礦質量。
3.4 燒結機漏風治理
近年來，針對燒結機漏風率不斷進行攻關改造。通過燒結機頭、機尾密封，滑道密封、潤滑，臺車本體、欄板，風路系統，大煙道，主降塵管道，風箱彎管等部位漏風率的治理，大大降低了燒結機漏風率。主要介紹兩項專利技術。
1）對燒結機臺車欄板進行改造，由分體式結構改造為雙層護角一體式結構。改造后燒結機臺車欄板為一個整體，在臺車欄板上部安裝雙層護角進行保護，在臺車欄板本體內部安裝耐磨導熱襯板。臺車欄板本體材質為碳素結構鋼Q235，本體外部焊接立筋，欄板本體上部內外兩側焊接雙層護角，護角為耐磨鋼板，尺寸為200×50×12，材質為16M鋼。耐磨導熱襯板通過螺栓固定在臺車欄板本體內側，耐磨導熱襯板材質為球墨鑄鐵，形狀為長條形，分體式，平行于臺車欄板安裝。
通過改造，解決了臺車欄板易開裂，使用壽命低、更換頻繁的缺陷，減少了燒結機的漏風率，降低了燒結機電耗。圖3 為臺車欄板結構示意圖。
2）大煙道卸灰閥改造為復式電動雙層卸灰閥。雙層卸灰閥包括手（電）動插板閥、上卸灰閥、下卸灰閥、中間灰箱和驅動裝置。上下卸灰閥通過中間灰箱上下配置，驅動裝置分別控制上下卸灰閥之一打開或關閉。卸灰閥工作時，首先在下卸灰閥關閉的狀態下開啟上卸灰閥，將灰塵卸到中間灰箱中，然后關閉上卸灰閥并打開下卸灰閥，再將中間灰箱中的灰塵卸出。在此過程中，始終有一卸灰閥處于關閉狀態，保證了系統的氣密性，使其負壓狀態不受影響，從而為在線卸灰提供了保障。
通過改造，解決了由于閥芯粘料導致的密封不嚴、漏風現象的發生，大大降低了系統的漏風率。
3.5 單輥篦板保護帽改造為雙聯保護帽
對單輥篦板保護帽進行改造，改造為雙聯保護帽。雙聯保護帽包括凸起部分和凹槽部分，凸起部分由兩根平行保護帽組成，兩根平行保護帽的一端通過連接橋相連接，另一端設置凸起；凹槽部分也由兩根平行保護帽組成，兩根平行保護帽的一端也通過連接橋相連接，另一端設置與凸起相匹配的凹槽；將凸起部分與凹槽部分固定在一起。平行保護帽的長度為1 260 mm。
通過改造，雙聯保護帽使用壽命延長1 a 以上，減少了檢修次數和設備維修費用。
4 結語
近年來，通過對燒結機系統進行的多項技術改造與創新，提高了燒結機的作業率，燒結礦的技術性能指標得到提升，提高了燒結礦的產量和質量。2014 年燒結機作業率達到98.02%，燒結礦的合格率達到98.19%，燒結礦品位53.05%，篩分指數4.3%，轉鼓指數76.46%，固體燃耗54.64 kg/t，綜合電耗51.07 kW·h/t，燒結礦產量達到了355.9 萬t。