郝永壽
(山西太鋼不銹鋼股份有限公司煉鐵廠, 山西 太原 030003)
太鋼燒結機漏風率檢測與漏風治理實踐
郝永壽
(山西太鋼不銹鋼股份有限公司煉鐵廠, 山西 太原 030003)
在分析現有測定漏風率的方法和實踐的基礎上,太鋼采用氧含量法檢測大型燒結機漏風率,建立了燒結系統各部位漏風率數據庫,對漏風率進行預判,并采取相應的治理措施,形成測堵漏風的機制,達到降本增效、改善生產環境的目的。
燒結機 漏風率 測定方法 降耗
抽風燒結技術是我國目前鐵礦燒結生產的主要方法。燒結抽風系統漏風大多是由燒結設備和生產操作缺陷造成的,燒結機抽風系統的有害漏風產生噪音使工作環境惡化、設備磨損加劇,嚴重影響燒結主抽風機能力的有效利用和燒結機生產能力的提高。
國外廠家的漏風率已經降到30%以下,與之相比,國內大部分的燒結機漏風率在50%~60%,有的高達70%[1-2]。為降低固體燃耗,太鋼推行厚料層燒結技術,降低了燒結料層透氣性,使得通過料層的有效風量進一步減少。為了掌握燒結機系統所處狀態,制定有效的維修方案,有必要結合太鋼實際生產和設備狀況,進行燒結機漏風率的測定并采取有針對性的措施,有效降低燒結抽風系統的漏風率,達到燒結生產節能降本增效的目的。
生產設備的磨損、原料成分的波動、有害氣體的腐蝕、生產操作的變化等的影響,使得燒結機漏風越來越嚴重,最終造成通過臺車料層的有效風量減少,燒結過程垂直燒結速度偏小,氧化氣氛不強,FeO含量升高,冶金性能下降。通過對燒結機抽風系統各部位的研究分析,大都認為燒結機漏風主要集中為以下三種情形[2-5]:燒結臺車本體、臺車滑道處及頭尾部密封板等因磨損、卡阻和變形等造成燒結機漏風,約占系統漏風率的90%;抽風系統除塵器前后,約占10%;燒結機篦條、擋板不全,臺車布料不均等引起的漏風。
治理燒結機漏風的前提是對漏風率進行及時準確的檢測。基于燒結漏風原因及情形的分析,結合太鋼燒結生產現場情況,需選取適合太鋼的檢測方法并進行創新,形成具有太鋼特色的漏風診斷及漏風率檢測方法;通過有效的漏風率檢測數據進一步形成完成數據鏈條,跟蹤全系統漏風率變化,指導漏風率治理工作。
燒結機漏風率的檢測方法主要包括密封法、料面風速法、漏風點測風速法、煙氣分析法、流量法和量熱法[1,6],根據檢測精度和檢測所需的工藝、設備條件,選定使用煙氣分析氧含量法檢測太鋼燒結機漏風率。通過測定檢測點前后煙氣成分,根據煙氣中不同成分濃度的變化列出氧含量平衡方程,找出前后風量的比值和成分濃度之間的關系,從而間接算出漏風率。考慮到該方法只能檢測出漏風率,無法檢測出燒結風量的缺點,對氧含量法進行了改進,對主抽風機入口風量進行檢測,掌握了燒結風量數據,有利于分析工況變化和設備等問題對燒結風量和燒結機漏風率的影響。某年4月太鋼450 m2燒結機檢修后的漏風率檢測過程如下:
2.1 篦條處O2含量檢測
將燒結機臺車一側的一根端梁螺栓取掉,當燒結機處于正常生產狀態時,在端梁螺栓孔中插入煙氣分析儀探頭取氣管,插入深度700 mm,如下頁圖1所示。取氣管外端與煙氣綜合分析儀相連,在臺車移動過程中在線檢測各風箱上部臺車篦條處煙氣中O2含量,求出燒結機篦條處廢氣中O2含量平均值O2(篦條),檢測結果見下頁表1。

圖1 燒結機篦條處O2含量檢測示意圖

表1 燒結機篦條處O2含量檢測結果 %

2.2 大煙道(除塵器后)煙氣檢測
檢測燒結機篦條處煙氣中O2含量的同時,使用煙氣綜合分析儀和煙氣流量檢測儀在大煙道除塵器后的取氣孔檢測煙氣中O2含量、氣體流速和溫度等相關數據,可得出燒結煙道內O2含量的加權平均值φ(O2(煙道)),檢測結果見表2。

表2 大煙道(除塵器后)煙氣檢測結果
由表2中1號和2號煙道內煙氣O2含量和風量,可求出燒結煙道內O2含量的加權平均值為:

式中,V為工況風量,m3/h。
進一步由漏風率計算公式得出燒結系統臺車篦條至大煙道除塵器后總漏風率K:

2.3 大煙道(除塵器前)煙氣檢測
使用煙氣綜合分析儀在大煙道除塵器前取氣孔對煙氣中O2含量檢測,檢測結果見表3。根據除塵器前后煙氣中O2含量可求出電除塵器漏風率,

表3 大煙道(除塵器前)煙氣O2含量檢測結果 %
根據表2和表3中除塵器前后煙氣中φ(O2)可求出電除塵器漏風率。
1號電除塵漏風率為:

2 號電除塵漏風率為:

4)風箱支管煙氣O2含量檢測。
使用煙氣綜合分析儀在8號~13號風箱支管上的取氣孔對煙氣中O2含量進行檢測,并根據漏風率計算公式計算出相應的風箱及支管漏風率,檢測及計算結果見表4。

表4 風箱及支管漏風率檢測結果 %
根據漏風率檢測計劃,每次定期檢修前后對燒結全系統漏風率進行檢測,定檢前的檢測可以發現漏風率升高的部位,進行重點檢測并將發現的問題列入檢修計劃,及時處理,降低該部位的漏風率;檢修后的漏風率檢測可以對抽風系統檢修效果進行評價,并對下次檢修前的檢測提供基礎對比數據[6]。
以11號風箱為例,闡述漏風率檢測在燒結漏風治理中的應用。
由下頁表5、表6中數據可知,7月份檢修前11號風箱及支管的漏風率由4月份檢修后的26.45%升高到32.98%,對11號風箱及支管進行重點檢檢查,發現支管的耐磨彎管的隱蔽部位存在多處漏風點,將該耐磨彎管列入7月份進修計劃,對其進行更換,此外,對磨損嚴重的10號~12號風箱滑道進行了涂焊,檢修后漏風率檢測顯示11號風箱及支管的漏風率降低至25.0%。
通過對大型燒結機各部位漏風率的精確跟蹤檢測和及時治理,450 m2燒結機的漏風率由46.45%降低到38.42%,取得了較顯著的節電效果,主抽噸礦電耗從15.40 kW·h/t降低到13.78 kW·h/t,達到有效降低燒結礦生產成本、減小噪音污染和改善生產環境等目的。

表5 11號風箱及支管漏風率檢測結果 %

表6 燒結系統漏風率K檢測結果 %
通過采用適合太鋼實際設備和生產條件的氧含量法檢測漏風率,實現對全系統漏風率的跟蹤檢測,形成測堵漏風的機制并建立了燒結系統各部位漏風率數據庫,通過廢氣成分變化分析掌控燒結機本體和風箱支管局部的漏風率狀況以及其變化趨勢,對漏風率進行預判并采取有針對性的漏風治理措施,利用年修和檢修時間對風箱、大煙道、多管前后總管等漏風部位進行徹底地清查、修補密封,降低了燒結漏風率,為有效檢測大型燒結機系統漏風、診斷及治理奠定了基礎,具有較好的推廣價值。
[1] 馬洛文.大型燒結機漏風測定技術研究與應用[C]//全國燒結球團技術交流年會論文集,2006:70-73.
[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] 李建利.燒結機系統漏風治理研究[J].科技創新與應用,2011(12):24-25.
[4] 王翠琴.降低燒結機漏風率的生產實踐[J].硅谷,2011(16):58.
[5] 顧衛東.燒結機臺車的漏風與防治[J].冶金動力,2005(6):64-67.
[6] 宋國良,傅志華,張全,等.降低燒結機漏風問題的探討[J]. 2000,25(2):11-13.
(編輯:苗運平)
Leakage Rate Detection and Governance of TISCO Sintering Machine
HAO Yongshou
(Ironmaking Plant of Shanxi Taigang Stainless Steel Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi 030003)
Based on the analysis of existing methods and practice of air leakage rate determination,air leakage rate of TISCO large sintering machine is detected using oxygen content,and the database of air leakage rate in various parts of sintering system is established,and air leakage rate is predicted.By taking corresponding control measures,the mechanism of measuring and plugging air is formed to reduce costs and increase efficiency and improve the production environment.
sintering machine,leakage rate,determination method,consumption method
TF321
A
1672-1152(2016)05-0078-03
10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.05.28
2016-10-10
郝永壽(1980—),男,工程師,現在太鋼從事燒結專業的工作。