賈友劍 呂明秀 朱效文 趙俊勇 李誌強熊偉(wěi)
(萊蕪分公司煉(liàn)鐵廠)
摘 要:通過對燒結機台車欄板、機頭與機尾密封、彈性滑道、潤滑係(xì)統、風箱和卸灰閥等係統進行分(fèn)析、研究(jiū)和改造,解決(jué)了燒結機漏風嚴重、設備磨損嚴重、能耗偏高等影響燒結機產(chǎn)能提升的問題。降低了燒結機漏風率和燒結能耗,提升了(le)燒結礦產量和質量,創造了可觀的經濟效益。
關鍵(jiàn)詞:燒結機;漏風率;台車欄板;彈性滑道;密封板;卸灰閥
1 前言
山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司(sī)煉鐵廠,現有3台105m2燒結機及1台265m2燒(shāo)結機,承擔著(zhe)為1-6#高(gāo)爐冶(yě)煉提供(gòng)優質高效燒結礦的重要任務。近幾年來,麵對燒結機(jī)因過高的漏風率而導致的燒結機生產(chǎn)效率低、燒結礦產(chǎn)質量下(xià)降、高耗能的嚴峻形勢,萊蕪分公司煉鐵廠積極在燒結機大修中進行了(le)降低(dī)燒結機漏風率的諸多改造和新技術的應用,極(jí)大降低燒結機漏風率,提高了燒結礦產、質(zhì)量,降低了能耗,取(qǔ)得較(jiào)好的經濟效益。
2 燒結(jié)機漏風部位分(fèn)析及影響
2.1燒結機係統漏風部位分析
燒結機為抽風式燒結機,風在燒結過程中(zhōng)起到很(hěn)重要的作用,而漏風將直(zhí)接影響整過(guò)燒結過程。從主抽風機到燒結機台車,燒結(jié)機整個(gè)抽風係統(tǒng)的漏風可以分為兩大類別:一是燒結(jié)機本體(tǐ)部位的漏風,二是從主抽風機到燒結風箱之間的漏風。
2.1.1機頭機尾密封裝置(zhì)與台車(chē)底梁之間的漏風
對於機頭、機尾密封,燒結機采用重錘杠杆式密封裝置,因密(mì)封板處於高溫粉(fěn)塵環境中,受(shòu)高溫廢氣熱衝(chōng)擊作用而發(fā)生變形,影響相鄰密封板的起(qǐ)落、影響(xiǎng)密封(fēng)效果造成漏風(fēng)。
2.1.2燒結台車本體漏(lòu)風
由於欄板變形,在欄板與(yǔ)台車體之間產生縫隙造(zào)成漏風;在上下欄板之間產(chǎn)生的漏風;由(yóu)於欄板(bǎn)結構、材(cái)質不(bú)合理出現的欄板裂縫造成的漏風。這些漏(lòu)風(fēng)約占總風量的30%。燒結機跑偏造成台車車體間出現縫(féng)隙,台車車體受熱(rè)應力變形導致排列不緊湊漏風。
2.1.3台車密封(fēng)遊板與風箱(xiāng)固定滑道之間的(de)漏風
燒結機采用(yòng)的是彈簧式密封裝置。密封板裝在(zài)台車的兩(liǎng)側,由密封滑板、彈簧、銷軸、銷子和門型框架組成。密(mì)封(fēng)裝置板裝在門型框架內,由(yóu)彈簧施加必要的壓力,才能使密封板緊(jǐn)緊壓(yā)在滑道(dào)上。但該種型號密封裝置,遊板(bǎn)兩側會出現串風現象(xiàng),很容易將雜質顆粒帶入到密封腔中,時間一長,將遊板頂住不能活動。而且由於工作環境溫度波動太大,使工作狀態下的浮(fú)動密封滑板的實(shí)際寬度與台車密封槽的寬度很難協調。常常由於溫度較(jiào)高,熱膨脹較大使密封(fēng)滑板(bǎn)寬於台車密封(fēng)槽,以致(zhì)密封(fēng)滑板(bǎn)被卡(kǎ)死成為固定板,導致台車密封滑板與固定滑道之間出現縫隙漏風,或由於溫度較低,使遊板膨脹量(liàng)小,兩者配合間隙大,雖能上下自(zì)由浮動,卻使其兩側麵與台車密封槽兩側壁之間出現縫隙竄風。
2.1.4燒結機滑(huá)道潤滑不(bú)良,上下滑板之間漏風
燒結機(jī)滑道潤滑係統屬半智能化的,對固定滑板潤滑各潤滑點因所處(chù)位置離油泵遠近、阻(zǔ)力大小不同而不均勻,出現某些點供油少(shǎo)甚至不出油(yóu)現象,導致滑道、滑板(bǎn)間形成幹磨。而且由於上下滑道之間沒有一定的油膜厚度(dù),導致上下(xià)滑板之間漏風。
2.1.5主抽風機(jī)到燒結(jié)風箱之間(jiān)的漏風。該部位的漏風又可分(fèn)為以下幾(jǐ)段:燒結機主(zhǔ)抽(chōu)風機係統漏風,包括(kuò)主抽風機進口管道、法蘭及風機殼(ké)體,因(yīn)廢氣粉塵磨損漏風。燒結機機頭除塵係統(tǒng)漏風,包括除塵器本體、頂部蓋板、脫硫除塵器及卸灰閥因磨損、鏽蝕造成漏風。燒結機卸灰係統漏風,從大煙道至雙層卸(xiè)灰閥(包括大煙道灰倉)也主要是受主抽風粉塵磨損漏風及雙層卸灰閥密封不嚴導致漏風。燒結機風(fēng)箱係統(tǒng)漏風,從燒結機風箱至大煙道連接處包括:風箱本體(tǐ)、降塵管(guǎn)、膨(péng)脹節、下降管等,因主抽抽風中含(hán)塵量大、流速快而(ér)被磨穿漏風(fēng)。
2.2燒結(jié)機(jī)漏風的影響
2.2.1燒結(jié)機漏風對燒結礦產量的影響
燒(shāo)結(jié)行業中有“風量就是產量”的說法(fǎ),燒(shāo)結機的有害漏風(fēng),在國內外燒(shāo)結係統普遍存在,成(chéng)為燒結行業的一大技術難題。燒結礦的產量與通過風箱的有效風量成正比,所(suǒ)以燒(shāo)結機(jī)漏風對燒結(jié)礦產量的影響巨大。高的漏風率製約著燒結生產能力的(de)提高,造成生產成本上升,各種消耗升(shēng)高。據(jù)統(tǒng)計(jì),分公司煉鐵廠(chǎng)每年因燒結(jié)機(jī)漏風造成2000萬元(yuán)的產量(liàng)損失。
2.2.2燒結漏風(fēng)率對節能降耗(hào)的影響
燒結抽(chōu)風機(jī)是燒(shāo)結係統耗電量Z大的設備(bèi),其電耗約占燒結生產總電耗的80%左右,風機電量消耗水平直接(jiē)影響到燒結機主要技術經濟指標。燒結機(jī)漏風增大了主抽風(fēng)機電機負荷,降低風係統漏風是燒結節能降耗的(de)重要手段(duàn)。通過降低漏風率,大大降低電耗。據統計,煉鐵廠每年因燒結機漏風(fēng)造成1200萬元的電耗損失。
因此,迫切需要對燒結漏風率進行治理,降低電耗,提高經濟效益。
3 新技術的開發(fā)與應(yīng)用
3.1台車欄(lán)板改造
由於台車欄板變形造成的(de)欄(lán)板與台車體之間的縫隙所造成的漏風、上下欄板之間的漏風,蓖條銷子與台車欄板間隙配合所造成的(de)漏風,由於欄板結構、材質不合理出(chū)現的欄板裂縫造成的漏風,台車與台車之間由於欄板變形及在設計時台車體與欄板兩端(duān)各留(liú)有1mm的間隙,在欄板與台車體裝(zhuāng)置後產生2mm的間隙造成的台車與台車之間的漏風等(děng)。這些漏風影響很大,處理也極其(qí)困難(nán),約占總風量的30%左右。對漏風嚴重的台車欄板進行改造,發明一種新型欄板如(rú)圖1所示,新型燒結機台車欄板,欄板本體為一體式焊接結構(gòu),欄板(bǎn)本體上依次(cì)均布有若幹耐磨導熱襯板,且各耐磨導熱襯板(bǎn)通過緊固裝置與欄板本體相固(gù)定。工作過程中,一體式結(jié)構的(de)欄板本體能夠有效提高(gāo)整體結構密封(fēng)性,從而(ér)使得燒結機台車欄板的漏風率大大降低(dī),並顯著提高其整體結構可靠性;同時耐磨導(dǎo)熱襯板能夠進一步提高燒結(jié)機台車欄板(bǎn)的高溫(wēn)耐受性和耐(nài)磨損能力,有效避免因溫差過大而導致的(de)欄板本體結構變(biàn)形,從而使得燒結機台車欄板的整體結構更加穩定可靠。
3.2機頭、機尾密封采用全金屬柔性密封(fēng)裝置
原機(jī)頭、機尾密封為配重式裝置(zhì),配重式密封裝(zhuāng)置由於是多塊密封板組合,受自身結構的影響,當其中一塊出現(xiàn)變形時,會(huì)直接影響其他密封板的密封效果,從(cóng)而(ér)導致漏風,這部分漏風(fēng)約占(zhàn)燒結機(jī)總風量的15%以上。
改型後采用全金屬柔性密封裝置,其在活動密封蓋板下部裝有高溫壓縮彈簧組,使活(huó)動蓋板能夠跟蹤台車底板,活動蓋板和台車底(dǐ)板保持(chí)永久性接觸;活動密封蓋(gài)板全麵積上布有(yǒu)高溫磁性物質,可以吸附周圍的鐵粉,使(shǐ)鐵粉積聚在密封蓋板上,這樣台車與密(mì)封板(bǎn)之間形成了一個(gè)柔性密(mì)封層;高溫磁(cí)性密封板同機(jī)體聯結采用不鏽鋼板簧,徹底解決了密封板同機體間(jiān)存在(zài)的縫隙漏風問(wèn)題;采(cǎi)用分段技術,當台車塌腰變形後,各段(duàn)也(yě)會隨變形情況降低高度,保持與台車底量接觸麵,降低了燒結機機頭(tóu)、機尾漏風。全金(jīn)屬柔性密封裝置如圖(tú)2所示。
3.3優(yōu)化台車彈性滑板的(de)密封方式
原采用在台車密封槽(cáo)內安(ān)裝彈壓式浮動遊板式密封裝置,該密封存在以下問題(tí):常常由於溫度較高,熱膨脹(zhàng)較大使遊板寬於台車密(mì)封(fēng)槽,以致浮動遊板(bǎn)被卡死成(chéng)為固定遊板,導致台車遊板與固定滑道之間出現縫隙漏風。或(huò)由於溫度較低,使遊板過窄,雖能上下自由浮動(dòng),卻使其兩側麵與台車密封槽兩側壁之間出現縫隙竄風。台車長期運行,台車體磨損變短,而安裝在台車密(mì)封槽內的浮動遊板的長度和安裝在(zài)台(tái)車體上的台車欄板的長度(dù)都(dōu)是固定不變的,這(zhè)樣,工作狀態時,相鄰台車之間,兩欄板相接觸,兩遊板相接(jiē)觸,而(ér)台車體之(zhī)間出現(xiàn)縫隙漏風。
首先開發采(cǎi)用雙板簧密封(fēng)滑道,雙板簧密封滑道就是在滑板和滑槽之間用兩個通長的彈簧板連(lián)接。這樣不僅起(qǐ)到(dào)了良好的密封效(xiào)果,使風道阻斷,還有滑板(bǎn)受到的彈力均勻(yún)的優點,進一(yī)步提高(gāo)密封性能。由於滑板(bǎn)上部和滑槽的(de)距離比較小所以彈簧板(bǎn)做成了C型而(ér)不是(shì)倒3型,因為3型(xíng)容易折斷。滑(huá)板下部做成台階形(xíng),下平(píng)麵與滑道槽等寬,台(tái)階距離滑道(dào)槽12mm,即限製滑板Z大壓縮量為(wéi)12mm,避免板簧板彈性失效。在台車向前運行過程中,依靠板(bǎn)簧的彈力,使該設備的滑板始終與台車的固定滑道緊密接觸,同時自身形成密封,降低了燒結過程中的漏風率。
使用雙板簧密封滑道中暴露出由於潤滑不良導(dǎo)致的滑(huá)道磨損快、壽命短問題(tí)。由於燒結(jié)機環境高溫、燒結機潤滑係統難以保證固定滑道與遊板之間的正常潤滑。滑道上經常(cháng)處於無油狀態,造成滑道(dào)與台車彈性滑道產生剛性摩擦,上下(xià)滑板(bǎn)形成鋸齒狀深溝,造成大量漏風。此外,由於缺乏潤滑(huá)作用(yòng),滑板與滑道(dào)之間的摩擦阻力增大,時間一長,台車在滑道上就會(huì)發生蠕動而起拱,起拱台(tái)車上的密封板與(yǔ)彈性滑道之間(jiān)的間隙將加大,出現漏風。
又開發應用非剛性無油滑道密封裝置的柔性密封技術,采用的是負壓(yā)吸(xī)附(fù)密封原理,在負壓作用下,柔性非(fēi)金屬複(fù)合高分子材料與上滑道緊密(mì)貼合,起到良好的密封作用。此密封方式結構簡單,價格低廉,密封(fēng)效果顯著,從而降低燒結過程中的(de)能耗,提高燒結礦的產量和(hé)質量。尤其是無油密封方式不需要油脂潤滑,年節(jiē)約油(yóu)脂費用和減少潤滑係統維(wéi)護費用約計100萬元。
3.4改造卸灰(huī)閥為新(xīn)型複式電動雙(shuāng)層(céng)卸灰閥
傳統的配重杠(gàng)杆(gǎn)式雙層(céng)卸灰閥,它存在的問題主要是漏風和磨損。配重杠杆式雙層(céng)卸灰閥在工作進行中,無法避免在啟閉時密封麵夾料及落料衝刷(shuā),致使閥座閥芯密封不嚴,導致漏風而無(wú)法達到正常的使用效果,而且由於物料衝刷使閥芯與閥(fá)座磨損嚴(yán)重,導致使用壽命短暫。新型高(gāo)密封性雙層卸灰閥,包括手(電)動插板閥(fá)、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(fèn)別控製上下卸灰閥之一打開或關閉。本卸灰(huī)閥工作時,首(shǒu)先在下卸灰閥關閉的狀態下開啟上卸灰閥,將灰(huī)塵卸到中間灰箱中,然後關閉上卸灰閥並打開下卸灰閥,再(zài)將中間灰箱中的灰塵卸出。由於在(zài)此過程中(zhōng),始終有一卸灰閥處於(yú)關閉狀態,因(yīn)此保證了係統(tǒng)的氣密性,使其負壓狀態不受影響,從而為在線卸灰(huī)提供了保障。實現物料的定量排放,實現了閥座與閥(fá)芯能夠呈90°打開,保證雙層卸灰閥閥芯接觸麵無積料、夾料現象(xiàng),徹底解決了由於閥芯粘料導致的密封不嚴、漏風現(xiàn)象的發生。
3.5煙道、風箱、風箱彎管及降塵管道等部位采用(yòng)新(xīn)型材質及節能技術減少漏風。
主要采用在大(dà)煙道和風箱內壁加焊厚(hòu)度為15cm的龜甲網,再在(zài)龜甲網(wǎng)上噴塗一層厚度為(wéi)20cm的耐磨噴塗料,經保養、凝固後,其耐磨性和保溫效(xiào)果明顯改善,延長了大煙道和風箱的使用壽命,降低了漏風率。主降塵管道、風箱彎管(guǎn)等部位采用新型(xíng)材質及(jí)耐磨材(cái)料風(fēng)箱支管材質采用30mm鑄鋼件(jiàn),更加耐磨;結構進行(háng)優化,過渡節密封墊由石棉繩改造(zào)為密封(fēng)性更好的金(jīn)屬軟墊。在管道的工作層(céng)上噴塗(tú)SCN高溫(wēn)抗蝕耐磨襯裏材料(liào),延長了主降塵管道(dào)、風箱彎管等部位的使用壽命。
4 應用效果
該項目的實施,極大降低燒結機漏風率,使燒結(jié)機漏(lòu)風率由改造前的平均55.1%下降到改造後的(de)平均47.9%,有效降低漏風率7.2%。通過(guò)降低漏風率,提高燒結礦產量,節約了(le)大量的電耗,經濟(jì)效益巨大。
4.1增產效益:改造後4台燒結機年產量增加(jiā)35萬噸,每(měi)噸燒結礦利潤按(àn)30元計(jì)算,年增效益:35Χ30=1050萬元。
4.2節電效益:根據改造前後數(shù)據對比,燒結機漏風治理後主抽風機電機電流由355A降至330A,平均降低25A,年節電效益460萬元。
4.3降低設備維(wéi)修量,節約了維修費用(yòng):上述設備改造改善了設備性能,提(tí)高了備件的使用壽命,降低了備件消耗。
5 結語
利(lì)用現有條(tiáo)件(jiàn),通(tōng)過分析、研究,對燒結機進行堵漏風改(gǎi)造,極大降低了燒(shāo)結(jié)機漏風率(lǜ),燒結礦產量和質量明顯提高,燒結能耗顯著下降,為高爐(lú)改善經濟技術指標創造了良好的原料條件。改造(zào)技術經省專(zhuān)家鑒定為國內領(lǐng)先水平,項目實施後對企業的節能減排和降本增效具有重要意義。
來源:《萊鋼科技》2017年(nián)03期