高效尾焦清輸機(jī)在鞍鋼鲅魚(yú)圈的應(yīng)用及改進(jìn)

趙華，周鵬，李志，馬富剛，向偉男

（鞍鋼股份有限公司鲅魚(yú)圈鋼鐵分公司,遼寧 營(yíng)口115007）

在焦?fàn)t出焦摘爐門時(shí)，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(duì)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(huì)致使焦炭灰份上升，因此，只能將其清理回收，集中起來(lái)另行處理。

清理尾焦通常采用鏈條式刮板機(jī)，利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)環(huán)形鏈條，通過(guò)鏈條上刮板將尾焦帶走。但由于鏈條式刮板機(jī)較適用于輸送小塊或顆粒狀物質(zhì)的工藝局限性，在處理塊度較大、硬度較高的焦炭時(shí)，經(jīng)常發(fā)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(shí)排出，不僅導(dǎo)致生產(chǎn)費(fèi)用增加、員工操作環(huán)境變差、勞動(dòng)強(qiáng)度增大，更重要的是影響焦?fàn)t生產(chǎn)的穩(wěn)定順行。為提高尾焦清理效率及運(yùn)行穩(wěn)定性，鞍鋼鲅魚(yú)圈煉焦部從2012年12月起，陸續(xù)將1#、2#、3#推焦車上的鏈條式刮板機(jī)更換為高效尾焦清輸機(jī)。

1 高效尾焦清輸機(jī)工作原理

高效尾焦清輸機(jī)以高壓水作為熄焦介質(zhì)和尾焦輸送動(dòng)力，在輸送管道內(nèi)完成尾焦熄滅、輸送到分離倉(cāng)，再通過(guò)過(guò)濾裝置將水、焦分離，最終尾焦集中收集，分離水循環(huán)使用。當(dāng)推焦車取門后，爐門工將尾焦聚攏到尾焦受料口處，打開(kāi)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(cāng)，通過(guò)過(guò)濾篦網(wǎng)將尾焦與水分離，尾焦進(jìn)入尾焦倉(cāng)（儲(chǔ)存量為10爐尾焦）臨時(shí)儲(chǔ)存，分離水回到水倉(cāng)，加壓后循環(huán)利用。高效尾焦清輸機(jī)工作流程見(jiàn)圖1。

2 尾焦清輸機(jī)存在的問(wèn)題

高效尾焦清輸機(jī)在試運(yùn)行期間發(fā)現(xiàn)以下4方面的問(wèn)題：

（1）鞍鋼鲅魚(yú)圈地處東北區(qū)域，防寒期長(zhǎng)達(dá)4個(gè)月，最低溫度達(dá)到零下30℃，而采用水作為尾焦輸送介質(zhì)的高效尾焦清輸機(jī)卻無(wú)任何低溫運(yùn)行保護(hù)措施，無(wú)法保證低溫狀態(tài)下尾焦清輸機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）由于每座焦?fàn)t熱工不同，因此每爐尾焦塊度大小不一、尾焦量也時(shí)大時(shí)小，尾焦塊在輸送過(guò)程中，部分塊大的尾焦或尾焦量大時(shí)經(jīng)常導(dǎo)致輸送管道堵塞，“L”型管道清透難度大。

（3）按照結(jié)焦時(shí)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(shí)間為10 min左右，使高效尾焦清輸機(jī)在單爐處理速度上跟不上當(dāng)前7 m焦?fàn)t生產(chǎn)節(jié)奏。

（4）尾焦在分離過(guò)程中，過(guò)細(xì)的焦粉會(huì)進(jìn)入循環(huán)水中，經(jīng)常出現(xiàn)焦粉致使水泵“卡死”故障。而且原設(shè)計(jì)高效尾焦輸送機(jī)排出的廢水及焦粉直接排在機(jī)側(cè)大車道上，不但污染環(huán)境、惡化操作現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生情況，而且冬季排出的污水及焦粉會(huì)凍結(jié)在大車道上，存在較大安全生產(chǎn)隱患。

圖1 高效尾焦清輸機(jī)工作流程

3 尾焦清輸機(jī)設(shè)備改進(jìn)及操作優(yōu)化

3.1 設(shè)備改進(jìn)

3.1.1 增加保溫設(shè)施

由于東北防寒期長(zhǎng)達(dá)4個(gè)月，水在高效尾焦清輸機(jī)整個(gè)系統(tǒng)都循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此尾焦清輸機(jī)容易發(fā)生凍堵現(xiàn)象，針對(duì)推焦車為移動(dòng)設(shè)備的特點(diǎn)，選擇在尾焦清輸機(jī)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(shè)施，防止在循環(huán)水管道設(shè)備發(fā)生結(jié)冰堵凍，確保尾焦清輸機(jī)在低溫氣候下也能穩(wěn)定運(yùn)行。管道、閥門等增加電保溫見(jiàn)圖2。

圖2 管道、閥門等增加電保溫

3.1.2 增加可活動(dòng)式蓋板

在尾焦輸送管道拐角及前后各開(kāi)2個(gè)孔，并增加可活動(dòng)式蓋板，以便尾焦堵塞管道時(shí)可快速打開(kāi)活動(dòng)式蓋板進(jìn)行清透。尾焦輸送管道增加活動(dòng)式蓋板見(jiàn)圖3。

圖3 尾焦輸送管道增加活動(dòng)式蓋板

3.1.3 改變過(guò)濾篦網(wǎng)放置角度

將原有水焦分離裝置中過(guò)濾篦網(wǎng)由原來(lái)豎直安置改為約45°角傾斜安置，增大水焦與過(guò)濾篦網(wǎng)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(dòng)器

在水焦分離過(guò)程中，焦粉焦面在過(guò)濾篦網(wǎng)富集，會(huì)降低水焦分離效果。因此在尾焦倉(cāng)外壁增加了一個(gè)振動(dòng)器，開(kāi)啟振動(dòng)器可以將過(guò)濾篦網(wǎng)上粉焦去除，避免焦粉堵死過(guò)濾篦網(wǎng)，同時(shí)便于尾焦排出。增加振動(dòng)器見(jiàn)圖4。

3.1.5 增加排污設(shè)施

針對(duì)尾焦清輸機(jī)水倉(cāng)排污，增加1種焦粉沉淀池，使推焦車高效尾焦輸送機(jī)排出的污水沉淀、澄清，回收焦粉，清水進(jìn)入水處理系統(tǒng)。同時(shí)將焦粉沉淀池建在焦?fàn)t機(jī)側(cè)焦?fàn)t總煙道上部，充分利用焦?fàn)t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(huì)凍住。焦粉沉淀池結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5所示。

圖4 增加振動(dòng)器

圖5 焦粉沉淀池結(jié)構(gòu)

3.2 優(yōu)化操作

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

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

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

（4）將原來(lái)壁掛式電磁閥開(kāi)關(guān)改為地面開(kāi)關(guān)，可以將尾焦投料與水閥開(kāi)閥動(dòng)作由先后遞進(jìn)動(dòng)作改為并行動(dòng)作，減少高效尾焦清輸機(jī)單爐操作時(shí)間。

（5）操作箱的液位顯示儀表各項(xiàng)參數(shù)在啟動(dòng)之前已調(diào)定設(shè)置好，操作人員不需每次重新設(shè)定，使尾焦清掃操作實(shí)現(xiàn)一鍵式操作。高效尾焦清輸機(jī)主要設(shè)備及控制參數(shù)見(jiàn)表1。

（6）每天對(duì)各水倉(cāng)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(jī)故障。

表1 高效尾焦清輸機(jī)主要設(shè)備及控制參數(shù)

3.3 應(yīng)用效果

鞍鋼鲅魚(yú)圈煉焦部3臺(tái)推焦車尾焦清輸機(jī)已穩(wěn)定運(yùn)行了5年，運(yùn)行率都在99%以上，運(yùn)行效果良好。

（1）在操作參數(shù)設(shè)定固化后，實(shí)現(xiàn)了一鍵式操作，操作簡(jiǎn)便，工人勞動(dòng)強(qiáng)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(fā)出來(lái)，也可以將焦粉等清掃干凈，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境得到明顯改善。

（3）設(shè)備少，僅間斷性運(yùn)行1個(gè)循環(huán)泵和1個(gè)空壓機(jī)，能耗低，設(shè)備運(yùn)行率高，避免重復(fù)性維修，每年降低設(shè)備維修費(fèi)20萬(wàn)元。

（4）通過(guò)尾焦污水定時(shí)定點(diǎn)排放，完全避免了大車道污水四溢環(huán)境污染、冬季結(jié)冰安全隱患的現(xiàn)象出現(xiàn)，而且焦粉清理方便、省力，大大節(jié)約了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4 結(jié)語(yǔ)

鞍鋼股份有限公司鲅魚(yú)圈鋼鐵分公司煉焦部3臺(tái)推焦車尾焦清輸機(jī)已穩(wěn)定運(yùn)行了5年，設(shè)備運(yùn)行率高，運(yùn)行率都在99%以上，設(shè)備整體運(yùn)行穩(wěn)定，降低了員工操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，運(yùn)行效果良好。設(shè)備少,避免重復(fù)性維修，每年降低設(shè)備維修費(fèi)20萬(wàn)元。

目前高效尾焦清輸機(jī)尾焦倉(cāng)容積只能儲(chǔ)存10爐尾焦量，需要頻繁排焦，并用卡車裝運(yùn)走，效率低、成本相對(duì)較高，尾焦回收利用方式有待進(jìn)一步研究。

在高效尾焦清輸機(jī)尾焦倉(cāng)焦水分離過(guò)程中有很多焦粉進(jìn)入分離水中，有時(shí)會(huì)使水泵瞬時(shí)不工作，有待進(jìn)一步選擇合適的水泵型號(hào)。