高效尾焦清輸機在鞍鋼鲅魚圈的應用及改進

趙華，周鵬，李志，馬富剛，向偉男

（鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司,遼寧 營口115007）

在焦爐出焦摘爐門時，靠近爐門部分焦餅因重力作用坍塌，致使紅焦撒落到炭化室外。此部分焦炭相對不成熟，將這部分焦炭俗稱“尾焦”。如果將尾焦放回炭化室重新煉焦會致使焦炭灰份上升，因此，只能將其清理回收，集中起來另行處理。

清理尾焦通常采用鏈條式刮板機，利用電動機帶動環形鏈條，通過鏈條上刮板將尾焦帶走。但由于鏈條式刮板機較適用于輸送小塊或顆粒狀物質的工藝局限性，在處理塊度較大、硬度較高的焦炭時，經常發生鏈條脫落、卡堵、斷裂等情況。頻繁的維修，致使尾焦不能及時排出，不僅導致生產費用增加、員工操作環境變差、勞動強度增大，更重要的是影響焦爐生產的穩定順行。為提高尾焦清理效率及運行穩定性，鞍鋼鲅魚圈煉焦部從2012年12月起，陸續將1#、2#、3#推焦車上的鏈條式刮板機更換為高效尾焦清輸機。

1 高效尾焦清輸機工作原理

高效尾焦清輸機以高壓水作為熄焦介質和尾焦輸送動力，在輸送管道內完成尾焦熄滅、輸送到分離倉，再通過過濾裝置將水、焦分離，最終尾焦集中收集，分離水循環使用。當推焦車取門后，爐門工將尾焦聚攏到尾焦受料口處，打開高壓水閥門，在“L”型不銹鋼管道將尾焦熄滅并利用高壓水沖擊力將尾焦輸送到水焦分離倉，通過過濾篦網將尾焦與水分離，尾焦進入尾焦倉（儲存量為10爐尾焦）臨時儲存，分離水回到水倉，加壓后循環利用。高效尾焦清輸機工作流程見圖1。

2 尾焦清輸機存在的問題

高效尾焦清輸機在試運行期間發現以下4方面的問題：

（1）鞍鋼鲅魚圈地處東北區域，防寒期長達4個月，最低溫度達到零下30℃，而采用水作為尾焦輸送介質的高效尾焦清輸機卻無任何低溫運行保護措施，無法保證低溫狀態下尾焦清輸機穩定運行。

（2）由于每座焦爐熱工不同，因此每爐尾焦塊度大小不一、尾焦量也時大時小，尾焦塊在輸送過程中，部分塊大的尾焦或尾焦量大時經常導致輸送管道堵塞，“L”型管道清透難度大。

（3）按照結焦時間20 h情況下，煉焦部平均每天推焦出爐250爐左右，2爐間操作時間為10 min左右，使高效尾焦清輸機在單爐處理速度上跟不上當前7 m焦爐生產節奏。

（4）尾焦在分離過程中，過細的焦粉會進入循環水中，經常出現焦粉致使水泵“卡死”故障。而且原設計高效尾焦輸送機排出的廢水及焦粉直接排在機側大車道上，不但污染環境、惡化操作現場衛生情況，而且冬季排出的污水及焦粉會凍結在大車道上，存在較大安全生產隱患。

圖1 高效尾焦清輸機工作流程

3 尾焦清輸機設備改進及操作優化

3.1 設備改進

3.1.1 增加保溫設施

由于東北防寒期長達4個月，水在高效尾焦清輸機整個系統都循環運轉，因此尾焦清輸機容易發生凍堵現象，針對推焦車為移動設備的特點，選擇在尾焦清輸機的回水箱、輸水管道、尾焦輸送管路、閥門等部分增加電伴熱保溫設施，防止在循環水管道設備發生結冰堵凍，確保尾焦清輸機在低溫氣候下也能穩定運行。管道、閥門等增加電保溫見圖2。

圖2 管道、閥門等增加電保溫

3.1.2 增加可活動式蓋板

在尾焦輸送管道拐角及前后各開2個孔，并增加可活動式蓋板，以便尾焦堵塞管道時可快速打開活動式蓋板進行清透。尾焦輸送管道增加活動式蓋板見圖3。

圖3 尾焦輸送管道增加活動式蓋板

3.1.3 改變過濾篦網放置角度

將原有水焦分離裝置中過濾篦網由原來豎直安置改為約45°角傾斜安置，增大水焦與過濾篦網的接觸面積，加大水焦分離速度，使水焦分離在3 min左右完成，以便于處理下一爐尾焦。

3.1.4 增加振動器

在水焦分離過程中，焦粉焦面在過濾篦網富集，會降低水焦分離效果。因此在尾焦倉外壁增加了一個振動器，開啟振動器可以將過濾篦網上粉焦去除，避免焦粉堵死過濾篦網，同時便于尾焦排出。增加振動器見圖4。

3.1.5 增加排污設施

針對尾焦清輸機水倉排污，增加1種焦粉沉淀池，使推焦車高效尾焦輸送機排出的污水沉淀、澄清，回收焦粉，清水進入水處理系統。同時將焦粉沉淀池建在焦爐機側焦爐總煙道上部，充分利用焦爐煙道的廢氣余熱，保證在防寒期間此沉淀池及其清水排出管線不會凍住。焦粉沉淀池結構見圖5所示。

圖4 增加振動器

圖5 焦粉沉淀池結構

3.2 優化操作

（1）尾焦清理時，及時將尾焦中直徑大于200 mm焦炭挑選出來，砸碎后再處理，減少尾焦輸送管道堵塞風險。

（2）往尾焦受料口投尾焦時，根據尾焦量的多少，按照少投勤沖的原則選擇沖焦時間和次數。

（3）沖水時間有15 s和20 s兩種選擇，根據尾焦量的大小選擇。尾焦量比較大，實際操作時沖水時間選擇20 s。

（4）將原來壁掛式電磁閥開關改為地面開關，可以將尾焦投料與水閥開閥動作由先后遞進動作改為并行動作，減少高效尾焦清輸機單爐操作時間。

（5）操作箱的液位顯示儀表各項參數在啟動之前已調定設置好，操作人員不需每次重新設定，使尾焦清掃操作實現一鍵式操作。高效尾焦清輸機主要設備及控制參數見表1。

（6）每天對各水倉定期排污1次，5天放空1次，定期清洗電磁閥，避免焦粉卡死電機故障。

表1 高效尾焦清輸機主要設備及控制參數

3.3 應用效果

鞍鋼鲅魚圈煉焦部3臺推焦車尾焦清輸機已穩定運行了5年，運行率都在99%以上，運行效果良好。

（1）在操作參數設定固化后，實現了一鍵式操作，操作簡便，工人勞動強度降低。

（2）水沖式清掃不僅可以熄滅尾焦，避免煙塵及有毒有害氣體散發出來，也可以將焦粉等清掃干凈，現場環境得到明顯改善。

（3）設備少，僅間斷性運行1個循環泵和1個空壓機，能耗低，設備運行率高，避免重復性維修，每年降低設備維修費20萬元。

（4）通過尾焦污水定時定點排放，完全避免了大車道污水四溢環境污染、冬季結冰安全隱患的現象出現，而且焦粉清理方便、省力，大大節約了工人的勞動強度。

4 結語

鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司煉焦部3臺推焦車尾焦清輸機已穩定運行了5年，設備運行率高，運行率都在99%以上，設備整體運行穩定，降低了員工操作的勞動強度，改善現場環境，運行效果良好。設備少,避免重復性維修，每年降低設備維修費20萬元。

目前高效尾焦清輸機尾焦倉容積只能儲存10爐尾焦量，需要頻繁排焦，并用卡車裝運走，效率低、成本相對較高，尾焦回收利用方式有待進一步研究。

在高效尾焦清輸機尾焦倉焦水分離過程中有很多焦粉進入分離水中，有時會使水泵瞬時不工作，有待進一步選擇合適的水泵型號。