降低燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)的技術(shù)措施

王冠 張維超 王璐璐

(中冶北方工程技術(shù)有限公司,遼寧大連 116600)

降低燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)的技術(shù)措施

王冠 張維超 王璐璐

(中冶北方工程技術(shù)有限公司,遼寧大連 116600)

闡述了導(dǎo)致燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)的主要原因,并對(duì)該機(jī)采取了相應(yīng)的技術(shù)措施,使其達(dá)到了較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

燒結(jié)機(jī) 漏風(fēng) 措施

1 簡(jiǎn)介

我國(guó)現(xiàn)有燒結(jié)機(jī)普遍存在能耗高、利用系數(shù)低的問(wèn)題,其根本原因是燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)導(dǎo)致的,國(guó)內(nèi)燒結(jié)機(jī)普遍漏風(fēng)率可達(dá)40%～60%,與發(fā)達(dá)國(guó)家燒結(jié)機(jī)30%的漏風(fēng)率有較大差距。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,燒結(jié)系統(tǒng)中各部分漏風(fēng)比例約為:燒結(jié)機(jī)頭、尾密封裝置30%;臺(tái)車(chē)之間接縫11%;風(fēng)箱滑道17%;臺(tái)車(chē)欄板15%;風(fēng)路系統(tǒng)27%。中冶北方工程技術(shù)有限公司(中冶北方)針對(duì)國(guó)內(nèi)燒結(jié)機(jī)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)存在的主要問(wèn)題,在其設(shè)計(jì)中采用了新技術(shù)以降低燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)率,并取得了良好的應(yīng)用效果。以某300m2漏風(fēng)率為60%的燒結(jié)機(jī)為例,針對(duì)燒結(jié)機(jī)各部位的漏風(fēng)現(xiàn)象,中冶北方采取了降低燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)技術(shù)的新方法,該方法從設(shè)計(jì)理念到設(shè)備實(shí)際運(yùn)行,均達(dá)到了最佳效果,且各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)對(duì)降低燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率所帶來(lái)的直接社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2 燒結(jié)機(jī)主要漏風(fēng)位置及降低漏風(fēng)新技術(shù)

2.1 燒結(jié)機(jī)頭、尾密封裝置與臺(tái)車(chē)底面之間的漏風(fēng)

燒結(jié)機(jī)頭、尾密封與臺(tái)車(chē)底面之間是燒結(jié)機(jī)主要漏風(fēng)位置,漏風(fēng)量大致占總量的30%。其漏風(fēng)表現(xiàn)在:1)新使用的端封各密封板之間的結(jié)構(gòu)間隙的漏風(fēng);2)使用后臺(tái)車(chē)變形和密封板磨損造成的漏風(fēng)。目前,燒結(jié)廠(chǎng)多采用寬度分段的浮動(dòng)蓋板式、四連桿式密封裝置,隨著臺(tái)車(chē)使用中熱應(yīng)力降低形成寬度方向撓度,導(dǎo)致各分段形成階梯間隙,會(huì)出現(xiàn)密封蓋板與燒結(jié)機(jī)底梁不能緊密接觸;密封板的磨損,使鑄鋼密封板被劃出溝槽,導(dǎo)致密封效果明顯下降。

針對(duì)原有頭、尾密封結(jié)構(gòu)自由度差、密封板壽命短的現(xiàn)象,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,采用一種多自由度、較高硬度的密封裝置。該結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn):1)采用高硬度合金材料上蓋板,使用壽命明顯延長(zhǎng),并且上表面不易被劃出溝槽;2)在密封蓋板上設(shè)有渦流阻風(fēng)結(jié)構(gòu),用以降低因臺(tái)車(chē)底梁和密封蓋板被劃出溝槽或局部變形,而形成的漏風(fēng);3)該密封蓋板自由度高,蓋板上表面能夠形成任意方向的擺動(dòng),保證密封裝置的上表面與臺(tái)車(chē)底梁適度接觸;4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,確保浮動(dòng)密封板與臺(tái)車(chē)滑道之間接觸嚴(yán)密,降低漏風(fēng);5)密封裝置上蓋板與燒結(jié)機(jī)梁底面之間的摩擦力可調(diào)整,在保證密封的情況下,降低摩擦力及燒結(jié)機(jī)運(yùn)行阻力,提高其生產(chǎn)效率。

該結(jié)構(gòu)密封能夠隨著臺(tái)車(chē)底梁的變形而變形。在燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中,該密封裝置可自動(dòng)形成與臺(tái)車(chē)底梁相同撓度的變形,最大限度的減少燒結(jié)機(jī)頭、尾處漏風(fēng)。

采用該項(xiàng)技術(shù)后燒結(jié)機(jī)頭、尾部漏風(fēng)率可降低80%以上,即燒結(jié)機(jī)絕對(duì)漏風(fēng)率降低60%×30%×80%=14.4%。在原料及燒結(jié)生產(chǎn)工藝保持不變的情況下,燒結(jié)礦的電耗預(yù)計(jì)可降低2kWh/t。經(jīng)統(tǒng)計(jì),計(jì)算漏風(fēng)率每降低1%每平方米燒結(jié)機(jī)節(jié)能和增產(chǎn)帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)效益約為5000元/a,以300m2漏風(fēng)率為60%的燒結(jié)機(jī)為例,使用該項(xiàng)技術(shù)每年可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益為2160萬(wàn)元。

目前,應(yīng)用該技術(shù)的生產(chǎn)廠(chǎng)家有:九江238m2燒結(jié)機(jī)(投產(chǎn)),聯(lián)豐300m2燒結(jié)機(jī)(投產(chǎn)),沙鋼6#、7#360m2燒結(jié)機(jī)(投產(chǎn)),沙鋼8#400m2燒結(jié)機(jī)(在建)。

2.2 燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)之間的漏風(fēng)

燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)之間接合面也是燒結(jié)機(jī)主要漏風(fēng)位置,漏風(fēng)量大致占漏風(fēng)總量的11%,其原因是臺(tái)車(chē)接合面的磨損。在燒結(jié)機(jī)使用過(guò)程中,由于燒結(jié)機(jī)尾部配重調(diào)節(jié)不好,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)臺(tái)車(chē)回程時(shí)側(cè)面被抬起的狀況,即“翹尾”現(xiàn)象。兩個(gè)后輪在下軌道運(yùn)行過(guò)程中逐步下滑使臺(tái)車(chē)側(cè)表面磨損,并使臺(tái)車(chē)結(jié)合表面形成一個(gè)三角形的縫隙,造成漏風(fēng)。

針對(duì)上述漏風(fēng)狀況,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,采取了以下方法消除臺(tái)車(chē)翹尾的現(xiàn)象:1)燒結(jié)機(jī)尾部星輪齒板修形;2)適度減小尾部配重;3)臺(tái)車(chē)端部接合面加裝高硬度耐磨板。耐磨板用止口定位,用螺栓連接。端部耐磨板磨損后可及時(shí)換下,可以保證臺(tái)車(chē)車(chē)體端部接觸面的間隙保持最小,有效的降低漏風(fēng)率。

實(shí)踐表明,臺(tái)車(chē)運(yùn)行一年后,同比降低接縫處漏風(fēng)為38%,即燒結(jié)機(jī)絕對(duì)漏風(fēng)率降低60%×11%×38%=2.5%,以300m2漏風(fēng)率為60%的燒結(jié)機(jī)為例,產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益為375萬(wàn)元。

使用該技術(shù)的生產(chǎn)廠(chǎng)家有:九江238m2燒結(jié)機(jī)(投產(chǎn)),聯(lián)豐300m2燒結(jié)機(jī)(投產(chǎn)),沙鋼6#、7#360m2燒結(jié)機(jī)(投產(chǎn)),沙鋼8#400m2燒結(jié)機(jī)(在建),寧波430m2燒結(jié)機(jī)(在建)。

2.3 臺(tái)車(chē)密封游板與風(fēng)箱固定滑道之間的漏風(fēng)

臺(tái)車(chē)密封游板與風(fēng)箱固定滑道之間的漏風(fēng)量大致占燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)總量的17%,要改善此處漏風(fēng),需要臺(tái)車(chē)游板具有良好的彈性、自由度、橫向的密封性和耐磨性;需要風(fēng)箱固定滑道表面潤(rùn)滑及耐磨性好。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中,風(fēng)箱固定滑道采用鎳合金滑道,具有較高的硬度、耐腐蝕、耐磨粒磨損等性能。滑道采用低膨脹系數(shù)的合金鋼專(zhuān)用螺栓及防松螺母聯(lián)接,并在內(nèi)側(cè)組焊防止漏風(fēng)的密封條。固定滑道的潤(rùn)滑采用智能集中潤(rùn)滑系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了各潤(rùn)滑點(diǎn)出油自動(dòng)化和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑定點(diǎn)、定時(shí)、定量、定脂。如有潤(rùn)滑點(diǎn)堵塞或常通可及時(shí)報(bào)警,并可準(zhǔn)確給出故障點(diǎn),在計(jì)算機(jī)顯示屛中報(bào)警,有效的改善了燒結(jié)機(jī)滑道的密封,使漏風(fēng)率明顯降低。

原有彈簧密封滑道,只是在下滑板和滑槽間加了兩個(gè)彈簧,而滑板和滑槽之間有1mm的間隙,自身就是一個(gè)漏風(fēng)裝置(見(jiàn)圖1)。臺(tái)車(chē)上彈性滑道采用雙板彈簧密封是在滑板和滑槽之間用兩個(gè)與滑道等長(zhǎng)的C型彈簧板連接。這樣不僅提高了密封效果,并且使滑板受力均勻,進(jìn)一步提高密封性能(見(jiàn)圖2)。其中彈簧板采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼在環(huán)境溫度500℃時(shí)仍保持彈性;滑板采用優(yōu)質(zhì)球墨鑄鐵,不宜變形,因此,基本上杜絕了因彈簧板彈性降低、滑板磨損變形所導(dǎo)致的漏風(fēng)現(xiàn)象。

經(jīng)測(cè)量,使用鎳合金和新型彈簧密封滑道的燒結(jié)機(jī)投產(chǎn)一年后,同比降低滑道處漏風(fēng)為45%,即燒結(jié)機(jī)絕對(duì)漏風(fēng)率降低60%×17%×45%=4.59%,以300m2漏風(fēng)率為60%的燒結(jié)機(jī)為例,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益為688.5萬(wàn)元。

使用該技術(shù)的生產(chǎn)廠(chǎng)家有:龍鋼400m2燒結(jié)機(jī)(投產(chǎn)),萍鄉(xiāng)180m2燒結(jié)機(jī)(投產(chǎn)),聯(lián)豐300m2燒結(jié)機(jī)(投產(chǎn)),沙鋼400m2燒結(jié)機(jī)(在建)。

2.4 臺(tái)車(chē)車(chē)體與欄板之間的漏風(fēng)

臺(tái)車(chē)車(chē)體與欄板之間的漏風(fēng)量大致占燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)總量的15%。老式結(jié)構(gòu)臺(tái)車(chē)體與欄板為平面接觸,如果欄板翹曲變形接合面就會(huì)產(chǎn)生較大的縫隙,且形成漏風(fēng)。

新結(jié)構(gòu)臺(tái)車(chē)體與欄板之間、下欄板與上欄板之間配合面均為凸臺(tái)配合,如果欄版受熱翹曲變形凸臺(tái)仍可有效的防止漏風(fēng)。其緊固件可選擇低膨脹系數(shù)的合金鋼專(zhuān)用螺栓及防松螺母。

兩塊上欄板接合面開(kāi)有凹槽鑲?cè)朊芊獍?封堵了上欄板熱脹間隙的漏風(fēng)。有效的降低了上、下攔板與臺(tái)車(chē)體聯(lián)接處的漏風(fēng),提高了燒結(jié)效果,并延長(zhǎng)了臺(tái)車(chē)體及欄板的壽命。

經(jīng)測(cè)量,臺(tái)車(chē)使用一年后,同比降低欄板處漏風(fēng)為42%,即燒結(jié)機(jī)絕對(duì)漏風(fēng)率降低60%×15%×42%=3.78%,以300m2漏風(fēng)率為60%的燒結(jié)機(jī)為例,產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益為567萬(wàn)元。

使用該技術(shù)的生產(chǎn)廠(chǎng)家有:龍鋼400m2燒結(jié)機(jī)(投產(chǎn)),萍鄉(xiāng)180m2燒結(jié)機(jī)(投產(chǎn)),聯(lián)豐300m2燒結(jié)機(jī)(投產(chǎn)),沙鋼400m2燒結(jié)機(jī)(在建),寧波430m2燒結(jié)機(jī)(在建)。

3 燒結(jié)機(jī)應(yīng)用新技術(shù)的綜合效果

綜上所述,通過(guò)上述新技術(shù)的綜合應(yīng)用,燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)問(wèn)題得到了有效的控制,極大地降低了燒結(jié)機(jī)的總體漏風(fēng)率,從而實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中的效益最大化,并可使燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)率從60%降到34.73%,產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為3790.5萬(wàn)元/a,每平米燒結(jié)機(jī)經(jīng)濟(jì)效益為12.636萬(wàn)元/a?？紤]到各生產(chǎn)廠(chǎng)家設(shè)備安裝和管理水平的差異(各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的效果取80%),即燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率從60%降到39.8%,每平米燒結(jié)機(jī)經(jīng)濟(jì)效益10.1萬(wàn)元/a。

實(shí)踐表明,依靠科技創(chuàng)新,提倡節(jié)能減排,通過(guò)對(duì)燒結(jié)機(jī)設(shè)備工藝的改進(jìn),可為企業(yè)帶來(lái)更好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

王冠(1981-),男(漢族),遼寧海城人,中冶北方工程技術(shù)有限公司工程師。