圓盤給料機(jī)在高爐噴煤系統(tǒng)中的應(yīng)用與改進(jìn)

徐廣龍，張 震

（江蘇大峘集團(tuán)有限公司，江蘇 南京 211112）

圓盤給料機(jī)是一種使用廣泛的連續(xù)式容積加料設(shè)備，能均勻連續(xù)地將物料喂料到下一個(gè)設(shè)備中，可以均勻的喂送粉狀小塊狀的物料（如煤粉、粘土等），是一般磨煤機(jī)、烘干機(jī)的常用配套設(shè)備，并且適用于冶金、煤炭、建材、化工、電力部門等精確連續(xù)均勻給料與配料。

在高爐噴煤系統(tǒng)中，由原煤倉至磨煤機(jī)的原煤輸送裝置，需保證磨煤機(jī)設(shè)備在生產(chǎn)過程中能夠均勻布料，由于其特殊的負(fù)壓作業(yè)環(huán)境，一般采用封閉式給煤設(shè)備進(jìn)行連續(xù)均勻精確給料。圓盤給料機(jī)作為傳統(tǒng)的給料設(shè)備，由于其能承受倉壓，運(yùn)作平穩(wěn)可靠，給煤量容易調(diào)節(jié)，因此，可以應(yīng)用在高爐噴煤系統(tǒng)生產(chǎn)中。圓盤給料機(jī)的工作環(huán)境溫度為-40 ℃~40 ℃，環(huán)境壓力一般為常壓，不適用于輸送流動(dòng)性太差或流動(dòng)性特別好的物料。如何保證圓盤給料機(jī)在生產(chǎn)過程中的最優(yōu)化，是提高產(chǎn)量的基本因素，是生產(chǎn)流程設(shè)備中重要環(huán)節(jié)，能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，將直接影響生產(chǎn)。

1 高爐噴煤系統(tǒng)中圓盤給料機(jī)的作業(yè)環(huán)境

高爐噴煤系統(tǒng)作為高爐生產(chǎn)節(jié)能減排的輔助系統(tǒng)，主要由原煤上料系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)、干燥劑系統(tǒng)、空壓站、三電系統(tǒng)組成。高爐噴煤系統(tǒng)的工藝流程一般為：原煤場中的原煤通過鏟車或者橋式起重機(jī)抓斗送入受煤斗，經(jīng)受煤斗下設(shè)置的兩條計(jì)量皮帶機(jī)稱重計(jì)量后由一條大傾角皮帶機(jī)輸送至原煤倉，原煤倉內(nèi)的原煤通過圓盤給料機(jī)均勻地給料至磨煤機(jī)。原煤在磨煤機(jī)中磨碎和干燥，粒度較大的顆粒經(jīng)分離后重新研磨，合格的煤粉沿管道進(jìn)入布袋收粉器，被收集的煤粉進(jìn)入煤粉倉，煤粉倉內(nèi)的煤粉裝入噴吹罐加壓后輸送至高爐。圓盤給料機(jī)在高爐噴煤系統(tǒng)中則主要應(yīng)用在制粉系統(tǒng)中，由其將原煤由原煤倉連續(xù)均勻地送入至磨煤機(jī)，保證磨煤機(jī)在生產(chǎn)過程中能夠均勻布料，滿足磨煤機(jī)的最大生產(chǎn)能力時(shí)所需的原煤供應(yīng)。

在高爐噴煤系統(tǒng)中，圓盤給料機(jī)屬于制粉系統(tǒng)中的設(shè)備，其進(jìn)出口分別直接與原煤倉及磨煤機(jī)相連，故圓盤給料機(jī)進(jìn)出口壓力分別與原煤倉出口及磨煤機(jī)進(jìn)煤口壓力相同。磨煤機(jī)在制粉系統(tǒng)生產(chǎn)過程中在主排粉風(fēng)機(jī)的作用下其內(nèi)部呈現(xiàn)負(fù)壓狀態(tài)，同時(shí)由于原煤倉出口處的原煤起到料封作用，致使圓盤給料機(jī)的進(jìn)口無氣流通過，因此，在制粉系統(tǒng)工作時(shí)，圓盤給料機(jī)的內(nèi)部也呈現(xiàn)負(fù)壓狀態(tài)。由于圓盤給料機(jī)本身存在一定的漏風(fēng)率，致使其內(nèi)部有一定的氣流存在。

2 工作原理及結(jié)構(gòu)

2.1 工作原理簡介

圓盤給料機(jī)作為傳統(tǒng)的給料設(shè)備，工作原理就是利用料倉中的物料在重力作用下落到圓盤的盤面上，盤面回轉(zhuǎn)在刮板作用下將物料均勻連續(xù)的輸出至磨煤機(jī)內(nèi)。在噴煤系統(tǒng)中的圓盤給料機(jī)一般選用DB 型吊閉式，變頻調(diào)速圓盤給料機(jī)，由于其能承受倉壓，運(yùn)作平穩(wěn)可靠，給煤量容易調(diào)節(jié)，其均能連續(xù)地將煤粉喂送到下一設(shè)備中，可以應(yīng)用在高爐噴煤系統(tǒng)生產(chǎn)中。

2.2 結(jié)構(gòu)簡介

DB 型變頻調(diào)速圓盤給料機(jī)，為吊閉式圓盤給料機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖1 所示，由圓盤套筒1、調(diào)整絲杠2、活動(dòng)套筒3、刮板4、圓盤5 及減速機(jī)、變頻電機(jī)等組成。圓盤給料機(jī)通過圓盤套筒1 與原煤倉相連，原煤由于自身重力通過圓盤套筒1、活動(dòng)套筒2 落入到圓盤5 盤面上(套筒與盤面一般間隙在25 ~ 30 cm 之間)。由圖2 可以直觀地看出，當(dāng)原煤落在圓盤面2時(shí)，由于盤面回轉(zhuǎn)在刮板4 作用下將原煤通過出料口5 均勻連續(xù)的輸出到磨煤機(jī)中。在正常的生產(chǎn)過程中，可以根據(jù)磨煤機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，通過改變活動(dòng)套筒3 的高度來機(jī)械調(diào)整給煤量，再通過遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來精度調(diào)節(jié)給煤量。

圖1 DB 型圓盤給料機(jī)剖視圖

圖2 DB 型圓盤給料機(jī)平面圖

3 圓盤給料機(jī)在高爐噴煤系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題及改造

在高爐噴煤系統(tǒng)中，磨煤機(jī)的正常生產(chǎn)是整個(gè)噴煤工藝的關(guān)鍵，是滿足高爐煤粉噴吹的必要條件，而磨煤機(jī)的正常生產(chǎn)則取決于圓盤給料機(jī)能否均勻給料及其能否達(dá)到設(shè)計(jì)的給料能力，是生產(chǎn)流程中的重要環(huán)節(jié)。

DB 型圓盤給料機(jī)在高爐噴煤系統(tǒng)中的應(yīng)用，以在福建鑫海冶金有限公司二期高爐噴煤系統(tǒng)為例，該制粉系統(tǒng)就是采用DB 型圓盤給料機(jī)給磨煤機(jī)喂料的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，磨煤機(jī)的名牌產(chǎn)量為35 t/h,圓盤給料機(jī)的具體參數(shù)如表1 所示。

表1 圓盤給料機(jī)參數(shù)

該圓盤給料機(jī)在出廠前給料能力已在常壓下調(diào)試完畢，能夠達(dá)到設(shè)計(jì)能力。在高爐噴煤系統(tǒng)帶負(fù)荷生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，圓盤給料機(jī)不能連續(xù)均勻的把原煤喂送到磨煤機(jī)內(nèi)，而且經(jīng)常出現(xiàn)斷煤現(xiàn)象，造成磨煤機(jī)內(nèi)部空料運(yùn)轉(zhuǎn)，直接影響生產(chǎn)。

經(jīng)現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，在圓盤給料機(jī)負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從活動(dòng)套筒內(nèi)出來落到圓盤上的原煤堆積在圓盤面上方，不能隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而在出料口附近的圓盤上表面光滑，沒有物料隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入出料口，出現(xiàn)了打滑現(xiàn)象。經(jīng)過分析初步判定認(rèn)為：圓盤面為光滑鋼板，原煤在鋼板面的靜摩擦系數(shù)小，產(chǎn)生的靜摩擦力不足以平衡原煤隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力與原煤內(nèi)部的摩擦阻力之和。在原煤水分和灰分比較大的情況下，原煤內(nèi)部摩擦阻力較大，易粘結(jié)在一起，同時(shí)又由于在高爐噴煤系統(tǒng)工作時(shí)，圓盤給料機(jī)圓盤面上工作環(huán)境為負(fù)壓狀態(tài)及圓盤給料機(jī)存在有一定的漏風(fēng)率的影響，致使圓盤給料機(jī)打滑時(shí)出現(xiàn)的微小縫隙，在氣流的作用下使圓盤面與原煤接觸面脫離，無法再產(chǎn)生作用力帶動(dòng)原煤進(jìn)入到出料扣，出現(xiàn)斷煤現(xiàn)象。

通過對(duì)產(chǎn)生問題的詳細(xì)分析，對(duì)該圓盤給料機(jī)的結(jié)構(gòu)做出如下改進(jìn)：在圓盤面上均勻增設(shè)四個(gè)T形推板及刮板處開T 形口，以達(dá)到在圓盤運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生對(duì)原煤堆層的強(qiáng)制推力及防止圓盤面上方原煤料層堆積的目的，使圓盤給料機(jī)的給料達(dá)到設(shè)計(jì)要求。T 形推板在圓盤上的布置，如圖3 示。

圖3 改造平面圖

為了使圓盤上均勻增設(shè)的T 形推板在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過刮板，而又不妨礙刮板的刮料及擋風(fēng)的能力，則需對(duì)刮板做局部改造，開口形狀及大小及與T 形推板的具體裝配關(guān)系，如圖4 所示。

圖4 圓盤給料機(jī)改造后剖視圖

通過上述的改進(jìn)后，福建鑫海冶金有限公司二期高爐噴煤系統(tǒng)中的圓盤給料機(jī)在負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，解決了圓盤上部堆料及打滑現(xiàn)象，使圓盤給料機(jī)能夠連續(xù)均勻給料并達(dá)到最大給料能力，保證了磨煤機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和產(chǎn)量，提高了磨煤機(jī)的生產(chǎn)效率，增加了高爐噴煤系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

通過本次圓盤給料機(jī)在高爐噴煤系統(tǒng)的應(yīng)用與改進(jìn)，效果比較明顯，改進(jìn)后的一年時(shí)間里沒有再出現(xiàn)給料不均勻、斷料、給料能力不足的情況，證明改進(jìn)是成功的，使得磨煤機(jī)的產(chǎn)量及生產(chǎn)效率有了明顯的改善，為高爐噴煤系統(tǒng)的生產(chǎn)順利提供了保障，拓寬了圓盤給料機(jī)的使用范圍，如在負(fù)壓系統(tǒng)中特別是高爐噴煤系統(tǒng)的應(yīng)用有了使用經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐證明。

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