淺談一種臺(tái)車長(zhǎng)度為1.25m的燒結(jié)機(jī)在閩光鋼鐵220燒結(jié)項(xiàng)目中的應(yīng)用

吳學(xué)兵

（中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙 410205）

1 概述

目前，國(guó)內(nèi)帶式燒結(jié)機(jī)規(guī)格很多，燒結(jié)面積從幾十平米到660m2不等。對(duì)應(yīng)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車規(guī)格型號(hào)也很多，寬度方向通常在2～6m不等，但長(zhǎng)度方向只有1m和1.5m兩種規(guī)格。見表1所示。

表1 各種不同規(guī)格燒結(jié)機(jī)

通常燒結(jié)面積小于200m2的燒結(jié)機(jī)采用長(zhǎng)度1m臺(tái)車，星輪采用17齒，節(jié)圓直徑φ2775.5mm；而燒結(jié)面積200m2以上燒結(jié)機(jī)采用1.5m臺(tái)車，星輪采用17齒，節(jié)圓直徑φ4136mm。也有少數(shù)200m2以上燒結(jié)機(jī)采用星輪19齒、節(jié)圓直徑φ3098.52mm的設(shè)計(jì)。如南京南鋼220燒結(jié)項(xiàng)目、山西銘福鋼鐵220燒結(jié)項(xiàng)目等。由中冶長(zhǎng)天設(shè)計(jì)總包的福建泉州閩光4#、5#220燒結(jié)工程（燒結(jié)面積240m2）采用了一種新型17齒、臺(tái)車長(zhǎng)度為1.25m的燒結(jié)機(jī)，其星輪直徑為φ3455.2mm。它具有以下特點(diǎn)：與同面積1.5m臺(tái)車燒結(jié)機(jī)相比，具有設(shè)備重量輕、廠房高度低、主廠房占地小的優(yōu)點(diǎn)；與同面積1m臺(tái)車燒結(jié)機(jī)相比，具有使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)成本低、漏風(fēng)率低等優(yōu)點(diǎn)。

2 閩光燒結(jié)機(jī)主要技術(shù)方案

燒結(jié)機(jī)是燒結(jié)廠燒結(jié)車間的主機(jī)設(shè)備，它由驅(qū)動(dòng)裝置、給料裝置、臺(tái)車、風(fēng)箱及其端部密封、尾部裝置、骨架及軌道裝置等組成。如圖1所示。其工作過程為：經(jīng)過配料并混勻、制粒的混合料由圓輥給料機(jī)及輥式布料器均勻地鋪在臺(tái)車上，通過驅(qū)動(dòng)裝置使頭部星輪旋轉(zhuǎn)而推動(dòng)臺(tái)車向機(jī)尾方向移動(dòng)。當(dāng)臺(tái)車運(yùn)行至點(diǎn)火器下部時(shí)，臺(tái)車上的混合料中的焦粉被點(diǎn)燃，在抽風(fēng)條件下，混合料從表層垂直向下燒結(jié)。當(dāng)臺(tái)車運(yùn)行至機(jī)尾時(shí)，燒結(jié)過程即告完成。尾部星輪的旋轉(zhuǎn)使臺(tái)車上的燒結(jié)礦餅卸下，然后空臺(tái)車從下部軌道返回至頭部，重新開始鋪料——點(diǎn)火——燒結(jié)——卸礦這一作業(yè)循環(huán)，從而連續(xù)不斷地生產(chǎn)出燒結(jié)礦餅。

圖1 帶式燒結(jié)機(jī)

2.1 閩光燒結(jié)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)（如表2）

表2 閩光燒結(jié)機(jī)主要性能參數(shù)

2.2 臺(tái)車技術(shù)方案及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

臺(tái)車由車體、欄板、密封裝置、隔熱件、篦條、車輪等組成。臺(tái)車車體采用整體式結(jié)構(gòu)。采用厚料層燒結(jié)，臺(tái)車欄板高度為850mm，臺(tái)車本體、篦條、隔熱件、欄板等采用專用球墨鑄鐵及高鉻鑄鐵，使用壽命大大提高。臺(tái)車端部嵌入合金鋼制作的防磨板，磨損后只需更換防磨板，不需換臺(tái)車本體，對(duì)防止臺(tái)車與臺(tái)車之間的漏風(fēng)有較大的好處。臺(tái)車欄板由上、下欄板組成，臺(tái)車欄板采用波紋結(jié)構(gòu)，蜂窩狀布筋結(jié)構(gòu)，減少欄板開裂風(fēng)險(xiǎn)及邊緣效應(yīng)。閩光燒結(jié)機(jī)臺(tái)車基本參數(shù)如表3。閩光燒結(jié)機(jī)臺(tái)車如圖2。

表3 閩光燒結(jié)機(jī)臺(tái)車基本參數(shù)

圖2 閩光燒結(jié)機(jī)臺(tái)車

2.3 頭、尾齒板基本參數(shù)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

頭、尾部星輪齒板采用新型齒形的齒板，便于制造安裝，提高了安裝精度。頭尾齒板齒形分別采用修正齒弧曲線設(shè)計(jì)，齒形分別設(shè)計(jì)，頭部齒板設(shè)計(jì)使臺(tái)車運(yùn)行更順暢，尾部齒板設(shè)計(jì)便于減少尾部臺(tái)車起拱現(xiàn)象。齒板材料采用錳鋼制造，齒面進(jìn)行高頻淬火。閩光燒結(jié)機(jī)齒板基本參數(shù)如表4，閩光燒結(jié)機(jī)頭部齒板、尾部齒板如圖3。

表4 閩光燒結(jié)機(jī)齒板基本參數(shù)

圖3 閩光燒結(jié)機(jī)頭部齒板、尾部齒板

2.4 頭、尾彎道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

頭、尾部星輪齒板采用新型曲線彎道設(shè)計(jì)，頭部采用三段修正圓弧曲線（如圖4），尾部采用四段修正圓弧曲線。頭尾彎道按臺(tái)車車輪運(yùn)行軌跡設(shè)置了設(shè)計(jì)的變徑彎道，使臺(tái)車進(jìn)入彎道后避免相互干涉和碰撞。頭、尾彎道采用錳鋼鍛件制造并進(jìn)行熱處理。彎道分為內(nèi)軌和外軌。其形狀有利于臺(tái)車的平穩(wěn)上升和下降。頭部彎道、水平軌道安裝于骨架上，尾部彎道則安裝在尾部移動(dòng)架的側(cè)板上，隨移動(dòng)架一起移動(dòng)。

圖4 閩光燒結(jié)機(jī)、尾部彎道

3 閩光燒結(jié)機(jī)與其他燒結(jié)機(jī)（1m、1.5m臺(tái)車）的對(duì)比

由表5可看出，閩光燒結(jié)機(jī)比同規(guī)格1.5m臺(tái)車燒結(jié)機(jī)方大特鋼相比，燒結(jié)機(jī)規(guī)格及產(chǎn)量相同的情況下，燒結(jié)機(jī)總高度小0.7m，總長(zhǎng)度小0.54m，總重量少約110t。與差不多規(guī)格的南鋼220燒結(jié)機(jī)相比，折成同等面積的情況下，臺(tái)車數(shù)量少約40臺(tái)，因此減少了臺(tái)車與臺(tái)車之間的縫隙，能減少漏風(fēng)及臺(tái)車的維護(hù)檢修工作量，臺(tái)車更寬其強(qiáng)度及壽命更高，但同時(shí)燒結(jié)機(jī)重量更重（約150t），占地更大。

表5 閩光240燒結(jié)機(jī)與其他的對(duì)比

4 閩光燒結(jié)機(jī)采用的新技術(shù)

與傳統(tǒng)燒結(jié)機(jī)相比，閩光燒結(jié)機(jī)采用了以下新技術(shù)。

4.1 智能機(jī)械氣動(dòng)輔門系統(tǒng)

傳統(tǒng)輔門采用手動(dòng)或電動(dòng)控制形式，采用機(jī)旁操作箱手動(dòng)調(diào)節(jié)的方式，需要進(jìn)行人工調(diào)節(jié)臺(tái)車料面平整，如圖5所示，遇到有大塊物料堵住閘門時(shí)，需要操作人員現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)調(diào)節(jié)，操作復(fù)雜且難以保證料面平整。而閩光項(xiàng)目采用了智能機(jī)械輔門系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)方式，由系統(tǒng)設(shè)定料層厚度后自動(dòng)調(diào)節(jié)，無須人工干預(yù)。臺(tái)車寬度方向布置了多組氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)輔門，與測(cè)料厚雷達(dá)一一對(duì)應(yīng)，當(dāng)某處料位異常時(shí)，料位雷達(dá)向控制器發(fā)出信號(hào)，控制器將氣動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)微調(diào)閘門作出相應(yīng)的調(diào)整，以達(dá)到料位均勻控制的目的。

圖5 傳統(tǒng)電動(dòng)控制混合料閘門

圖6 閩光智能機(jī)械 氣動(dòng)輔門系統(tǒng)

4.2 水平密封采用了雙彈性滑道密封技術(shù)（彈性滑道+彈性密封）

常規(guī)燒結(jié)機(jī)滑道采用了固定滑道和臺(tái)車下部彈性密封的方式，或者臺(tái)車固定滑道+風(fēng)箱彈性滑道的形式。正常使用時(shí)，滑板（材質(zhì)采用35SiMn、QT600等）壽命2年左右。臺(tái)車下部密封裝置可能卡死變形，引起固定滑道發(fā)生磨損從而導(dǎo)致漏風(fēng)增大。而閩光燒結(jié)機(jī)水平密封采用了彈性滑道+彈性密封的方式，均采用石墨自潤(rùn)滑彈性滑板密封，多一道石墨潤(rùn)滑，滑板的使用壽命更長(zhǎng)，當(dāng)臺(tái)車密封因高溫或夾料導(dǎo)致卡死時(shí)，彈性滑道能向下變形保證密封性良好，正常使用壽命可達(dá)4年以上。圖7為常規(guī)燒結(jié)機(jī)的水平密封裝置圖，圖8為閩光燒結(jié)機(jī)雙彈性滑道密封裝置圖。

圖7 常規(guī)燒結(jié)機(jī)的水平密封裝置

圖8 閩光燒結(jié)機(jī)雙彈性滑道密封裝置

5 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家對(duì)鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能的限制，不允許建設(shè)小于180m2燒結(jié)機(jī)（燒結(jié)廠設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50408-2015），今后中型燒結(jié)機(jī)（燒結(jié)面積＜360且≥200）和大型燒結(jié)機(jī)（≥360）只有1.5m臺(tái)車一種選擇方案。閩光項(xiàng)目1.25m長(zhǎng)臺(tái)車燒結(jié)機(jī)的成功應(yīng)用，可推廣應(yīng)用于中型燒結(jié)機(jī)中（燒結(jié)面積＜360且≥200），適應(yīng)燒結(jié)臺(tái)車寬度3.5～4.5m。可以減輕設(shè)備重量，減小設(shè)備外形尺寸，降低設(shè)備及土建成本。以閩光項(xiàng)目為例，采用1.25m臺(tái)車，單臺(tái)燒結(jié)機(jī)可節(jié)約直接項(xiàng)目建設(shè)成本200萬(wàn)元以上。