降低燒結機漏風的技術措施

王冠 張維超 王璐璐

(中冶北方工程技術有限公司,遼寧大連 116600)

降低燒結機漏風的技術措施

王冠 張維超 王璐璐

(中冶北方工程技術有限公司,遼寧大連 116600)

闡述了導致燒結機漏風的主要原因,并對該機采取了相應的技術措施,使其達到了較好的社會和經濟效益。

燒結機 漏風 措施

1 簡介

我國現(xiàn)有燒結機普遍存在能耗高、利用系數低的問題,其根本原因是燒結機漏風導致的,國內燒結機普遍漏風率可達40%～60%,與發(fā)達國家燒結機30%的漏風率有較大差距。據統(tǒng)計數據顯示,燒結系統(tǒng)中各部分漏風比例約為:燒結機頭、尾密封裝置30%;臺車之間接縫11%;風箱滑道17%;臺車欄板15%;風路系統(tǒng)27%。中冶北方工程技術有限公司(中冶北方)針對國內燒結機現(xiàn)有結構存在的主要問題,在其設計中采用了新技術以降低燒結機的漏風率,并取得了良好的應用效果。以某300m2漏風率為60%的燒結機為例,針對燒結機各部位的漏風現(xiàn)象,中冶北方采取了降低燒結機漏風技術的新方法,該方法從設計理念到設備實際運行,均達到了最佳效果,且各項技術指標對降低燒結機漏風率所帶來的直接社會和經濟效益顯著。

2 燒結機主要漏風位置及降低漏風新技術

2.1 燒結機頭、尾密封裝置與臺車底面之間的漏風

燒結機頭、尾密封與臺車底面之間是燒結機主要漏風位置,漏風量大致占總量的30%。其漏風表現(xiàn)在:1)新使用的端封各密封板之間的結構間隙的漏風;2)使用后臺車變形和密封板磨損造成的漏風。目前,燒結廠多采用寬度分段的浮動蓋板式、四連桿式密封裝置,隨著臺車使用中熱應力降低形成寬度方向撓度,導致各分段形成階梯間隙,會出現(xiàn)密封蓋板與燒結機底梁不能緊密接觸;密封板的磨損,使鑄鋼密封板被劃出溝槽,導致密封效果明顯下降。

針對原有頭、尾密封結構自由度差、密封板壽命短的現(xiàn)象,在設計過程中,采用一種多自由度、較高硬度的密封裝置。該結構具有以下特點:1)采用高硬度合金材料上蓋板,使用壽命明顯延長,并且上表面不易被劃出溝槽;2)在密封蓋板上設有渦流阻風結構,用以降低因臺車底梁和密封蓋板被劃出溝槽或局部變形,而形成的漏風;3)該密封蓋板自由度高,蓋板上表面能夠形成任意方向的擺動,保證密封裝置的上表面與臺車底梁適度接觸;4)結構設計合理,確保浮動密封板與臺車滑道之間接觸嚴密,降低漏風;5)密封裝置上蓋板與燒結機梁底面之間的摩擦力可調整,在保證密封的情況下,降低摩擦力及燒結機運行阻力,提高其生產效率。

該結構密封能夠隨著臺車底梁的變形而變形。在燒結生產過程中,該密封裝置可自動形成與臺車底梁相同撓度的變形,最大限度的減少燒結機頭、尾處漏風。

采用該項技術后燒結機頭、尾部漏風率可降低80%以上,即燒結機絕對漏風率降低60%×30%×80%=14.4%。在原料及燒結生產工藝保持不變的情況下,燒結礦的電耗預計可降低2kWh/t。經統(tǒng)計,計算漏風率每降低1%每平方米燒結機節(jié)能和增產帶來的直接經濟效益約為5000元/a,以300m2漏風率為60%的燒結機為例,使用該項技術每年可產生經濟效益為2160萬元。

目前,應用該技術的生產廠家有:九江238m2燒結機(投產),聯(lián)豐300m2燒結機(投產),沙鋼6#、7#360m2燒結機(投產),沙鋼8#400m2燒結機(在建)。

2.2 燒結機臺車之間的漏風

燒結機臺車之間接合面也是燒結機主要漏風位置,漏風量大致占漏風總量的11%,其原因是臺車接合面的磨損。在燒結機使用過程中,由于燒結機尾部配重調節(jié)不好,經常會出現(xiàn)臺車回程時側面被抬起的狀況,即“翹尾”現(xiàn)象。兩個后輪在下軌道運行過程中逐步下滑使臺車側表面磨損,并使臺車結合表面形成一個三角形的縫隙,造成漏風。

針對上述漏風狀況,在設計過程中,采取了以下方法消除臺車翹尾的現(xiàn)象:1)燒結機尾部星輪齒板修形;2)適度減小尾部配重;3)臺車端部接合面加裝高硬度耐磨板。耐磨板用止口定位,用螺栓連接。端部耐磨板磨損后可及時換下,可以保證臺車車體端部接觸面的間隙保持最小,有效的降低漏風率。

實踐表明,臺車運行一年后,同比降低接縫處漏風為38%,即燒結機絕對漏風率降低60%×11%×38%=2.5%,以300m2漏風率為60%的燒結機為例,產生直接經濟效益為375萬元。

使用該技術的生產廠家有:九江238m2燒結機(投產),聯(lián)豐300m2燒結機(投產),沙鋼6#、7#360m2燒結機(投產),沙鋼8#400m2燒結機(在建),寧波430m2燒結機(在建)。

2.3 臺車密封游板與風箱固定滑道之間的漏風

臺車密封游板與風箱固定滑道之間的漏風量大致占燒結機漏風總量的17%,要改善此處漏風,需要臺車游板具有良好的彈性、自由度、橫向的密封性和耐磨性;需要風箱固定滑道表面潤滑及耐磨性好。

在設計過程中,風箱固定滑道采用鎳合金滑道,具有較高的硬度、耐腐蝕、耐磨粒磨損等性能。滑道采用低膨脹系數的合金鋼專用螺栓及防松螺母聯(lián)接,并在內側組焊防止漏風的密封條。固定滑道的潤滑采用智能集中潤滑系統(tǒng)。實現(xiàn)了各潤滑點出油自動化和實時動態(tài)監(jiān)控,實現(xiàn)潤滑定點、定時、定量、定脂。如有潤滑點堵塞或常通可及時報警,并可準確給出故障點,在計算機顯示屛中報警,有效的改善了燒結機滑道的密封,使漏風率明顯降低。

原有彈簧密封滑道,只是在下滑板和滑槽間加了兩個彈簧,而滑板和滑槽之間有1mm的間隙,自身就是一個漏風裝置(見圖1)。臺車上彈性滑道采用雙板彈簧密封是在滑板和滑槽之間用兩個與滑道等長的C型彈簧板連接。這樣不僅提高了密封效果,并且使滑板受力均勻,進一步提高密封性能(見圖2)。其中彈簧板采用優(yōu)質不銹鋼在環(huán)境溫度500℃時仍保持彈性;滑板采用優(yōu)質球墨鑄鐵,不宜變形,因此,基本上杜絕了因彈簧板彈性降低、滑板磨損變形所導致的漏風現(xiàn)象。

經測量,使用鎳合金和新型彈簧密封滑道的燒結機投產一年后,同比降低滑道處漏風為45%,即燒結機絕對漏風率降低60%×17%×45%=4.59%,以300m2漏風率為60%的燒結機為例,產生經濟效益為688.5萬元。

使用該技術的生產廠家有:龍鋼400m2燒結機(投產),萍鄉(xiāng)180m2燒結機(投產),聯(lián)豐300m2燒結機(投產),沙鋼400m2燒結機(在建)。

2.4 臺車車體與欄板之間的漏風

臺車車體與欄板之間的漏風量大致占燒結機漏風總量的15%。老式結構臺車體與欄板為平面接觸,如果欄板翹曲變形接合面就會產生較大的縫隙,且形成漏風。

新結構臺車體與欄板之間、下欄板與上欄板之間配合面均為凸臺配合,如果欄版受熱翹曲變形凸臺仍可有效的防止漏風。其緊固件可選擇低膨脹系數的合金鋼專用螺栓及防松螺母。

兩塊上欄板接合面開有凹槽鑲入密封板,封堵了上欄板熱脹間隙的漏風。有效的降低了上、下攔板與臺車體聯(lián)接處的漏風,提高了燒結效果,并延長了臺車體及欄板的壽命。

經測量,臺車使用一年后,同比降低欄板處漏風為42%,即燒結機絕對漏風率降低60%×15%×42%=3.78%,以300m2漏風率為60%的燒結機為例,產生直接經濟效益為567萬元。

使用該技術的生產廠家有:龍鋼400m2燒結機(投產),萍鄉(xiāng)180m2燒結機(投產),聯(lián)豐300m2燒結機(投產),沙鋼400m2燒結機(在建),寧波430m2燒結機(在建)。

3 燒結機應用新技術的綜合效果

綜上所述,通過上述新技術的綜合應用,燒結機漏風問題得到了有效的控制,極大地降低了燒結機的總體漏風率,從而實現(xiàn)了燒結機生產過程中的效益最大化,并可使燒結機的漏風率從60%降到34.73%,產生的經濟效益為3790.5萬元/a,每平米燒結機經濟效益為12.636萬元/a。考慮到各生產廠家設備安裝和管理水平的差異(各項技術指標的效果取80%),即燒結機漏風率從60%降到39.8%,每平米燒結機經濟效益10.1萬元/a。

實踐表明,依靠科技創(chuàng)新,提倡節(jié)能減排,通過對燒結機設備工藝的改進,可為企業(yè)帶來更好的社會效益和經濟效益。

王冠(1981-),男(漢族),遼寧海城人,中冶北方工程技術有限公司工程師。