豫河公司對環(huán)冷機改造的實踐

黃新高， 張利飛， 宋繼超

（安陽豫河永通球團有限責任公司， 河南 安陽 455133）

球團是人造塊狀原料的一種方法，是一個將粉狀物料變成物理和化學組成能夠滿足下一步加工要求的過程。球團礦具有粒度小而均勻，有利于高爐料柱的改善和氣流分布、冷態(tài)強度高（抗壓和抗磨）、還原性好、有利于改善煤氣化學能的利用等特點，球團法是鐵礦粉造塊的重要方法之一，特別適用于處理細精礦[1]。

安陽豫河120萬t/a氧化球團廠于2011年投產(chǎn)，使用鏈篦機、回轉窯、環(huán)冷機系統(tǒng)。投產(chǎn)后，逐漸發(fā)現(xiàn)環(huán)冷機受料區(qū)有部分紅球不經(jīng)過冷卻，會直接從擋料墻下部縫隙流出進入卸料區(qū)緩沖倉，最終通過成品皮帶進入成品倉，該部分紅球?qū)Τ善菲г斐珊艽箅[患；另在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)部分紅球從回轉窯進入環(huán)冷機受料區(qū)時，會直接沖刷在環(huán)冷機后擋墻上，導致環(huán)冷機后擋墻上部耐材損壞嚴重，最終造成環(huán)冷機后擋墻鋼板磨破，大量紅球從破損處直接掉入卸料區(qū)，造成停機。安陽豫河永通公司在如何防止紅球進入卸料區(qū)緩沖倉及避免紅球直接沖刷環(huán)冷機后擋墻方面做了大量改造，現(xiàn)將改造的一些經(jīng)驗介紹如下。

1 工藝結構（見圖1）

2 改造前的狀況

豫河公司回轉窯焙燒后的成品球進入環(huán)冷機受料區(qū)后，為了滿足料層厚度的要求，會在受料區(qū)堆積起來，堆積后的紅球受到新落下來的成品料的沖擊，一部分會通過擋料墻與臺車及擋料墻兩邊與臺車欄板磚的縫隙直接流入卸料區(qū)，進入卸料區(qū)的成品球一部分會隨著環(huán)冷機的轉動通過擋料墻與臺車間隙重新進入受料區(qū)，但也有一部分會通過臺車兩邊縫隙及臺車與臺車之間還沒來得及合攏的縫隙直接進入緩沖倉，進而掉入成品皮帶。這部分沒有經(jīng)過冷卻的成品球進入成品皮帶后，對成品皮帶造成極大隱患（見圖2），嚴重影響了成品皮帶的使用壽命，雖然起初在成品帶上增加了噴霧打水裝置，但效果并不明顯，還會導致成品皮帶地面長期積水，冬天容易結冰，對職工的安全帶來一定隱患。

圖1 鏈—回—環(huán)系統(tǒng)工藝結構圖

圖2 改造前成品皮帶漏紅球圖

回轉窯在運行過程中通過旋轉將焙燒合格的成品球均勻送入環(huán)冷機進行冷卻，成品球在進入環(huán)冷機的過程中會形成一種拋物狀態(tài)，部分紅球會直接沖刷在后擋墻耐材上部后落入受料區(qū)，長期沖刷導致環(huán)冷機后擋墻上部耐材損壞（見圖3），最終導致后擋墻鋼板破裂，大量紅球直接通過破損后擋墻進入卸料區(qū)，導致環(huán)冷機停機。

圖3 改造前后擋墻內(nèi)外損壞圖

3 改進方案

3.1 避免紅球直接進入環(huán)冷機緩沖倉的改造

環(huán)冷機的卸料方式：在臺車內(nèi)側裝有一搖臂和輥輪，輥輪上部有壓軌。在卸料區(qū)，壓軌向上彎曲，當臺車搖臂輥輪到卸料曲軌處時，輥輪脫離壓軌，因臺車偏重向下翻轉，臺車邊卸料邊隨環(huán)形轉動框架前進，當遇到下部復位軸時，即將臺車托平強迫輥輪導入壓軌，臺車復位后又重新裝礦[2]。

通過對環(huán)冷機擋料墻漏料情況的觀察，發(fā)現(xiàn)漏出的紅球大部分是通過擋料墻與臺車欄板磚之間的間隙漏出，另外漏出的紅球之所以能進入緩沖倉，主要是因為臺車與環(huán)冷機旋轉體兩邊縫隙磨損增加導致紅球漏入緩沖倉，另一個很大的原因為前面一節(jié)臺車與后面一節(jié)臺車還沒有完全合攏時，紅球通過沒有合攏的間隙直接流入了緩沖倉。

針對以上情況，組織專業(yè)技術人員研究討論后決定從以下幾方面來逐一解決：

1）在臺車與環(huán)冷機旋轉體兩邊加焊6 mm或8 mm耐熱鋼筋，鋼筋增加在臺車兩邊，既不影響臺車翻車又能減小間隙，避免紅球從該部位漏出。

2）考慮到大部分球是通過臺車沒有完全合攏前的縫隙進入緩沖倉，所以在如何加快臺車翻車后的復位速度及位置上進行改造。通過研究相關圖紙，發(fā)現(xiàn)影響環(huán)冷機臺車復位的有兩個部位，曲軌的斜度和臺車復位軸的位置，最終通過計算，在拐臂輪曲軌彎曲處增加了一塊鋼板，增加了彎曲角度（見圖4），另將臺車復位軸向后移動150 mm，保證了臺車提前復位，減少了進入緩沖倉的紅球量。

圖4 環(huán)冷機內(nèi)環(huán)曲軌改造圖

3）豫河公司在緩沖倉一邊增加了紅球收集裝置，將漏入的紅球集中在一起，冷卻后集中放料（見圖5）。

圖5 環(huán)冷機受料斗紅球收集裝置

4）在緩沖倉上增加倉重檢測裝置，通過調(diào)整緩沖倉料門的開度，實現(xiàn)緩沖倉內(nèi)時刻都保持一定范圍的料量，防止空倉后紅球直接落入成品皮帶。通過以上幾方面的改造，有效避免了大量紅球進入成品皮帶，提高了成品皮帶的使用壽命，保證了設備的穩(wěn)定運行。

3.2 防止成品球沖刷環(huán)冷機后擋墻的改造

通過在生產(chǎn)中對回轉窯下料的觀察及每次檢修對環(huán)冷機后擋墻損壞部位查看，可以認定環(huán)冷機后擋墻損壞是由于回轉窯在旋轉過程中有一部分成品球直接沖刷在后擋墻最上部造成，起初只是將后擋墻上部耐火材料沖刷掉，當耐材脫落完全后會出現(xiàn)后擋墻鋼板逐漸燒紅破損，導致紅球通過破損處直接落入受料區(qū)及環(huán)冷機受料區(qū)頂外部，造成整個系統(tǒng)停機。每次檢修我們都花費大量時間及人員對其進行修復加固，但每次效果并不明顯。后豫河公司組織相關技術人員研究攻關，結合現(xiàn)場實際情況，最終確定方案將后擋墻向受料區(qū)方向平移150 mm，改造完成后通過幾年的運行發(fā)現(xiàn)，完全避免了成品球?qū)髶鯄Φ臎_刷，有效保證了設備的穩(wěn)定運行。環(huán)冷機后擋墻移位改造圖見圖6。

圖6 環(huán)冷機后擋墻移位改造圖

4 改造前后的對比

在成品皮帶機方面，由于解決了環(huán)冷機漏紅球的現(xiàn)象，在很大程度上提高了成品皮帶機的使用壽命同時也降低了成品皮帶的維護費用，改造前，成品皮帶機上經(jīng)常有紅球掉落，導致成品皮帶經(jīng)常冒煙嚴重時還會直接起火，改造后明顯提高了成品皮帶的使用壽命。據(jù)統(tǒng)計改造前公司成品皮帶使用壽命不到3個月，甚至有一條皮帶只用了1個月就徹底燒壞，無法使用，改造后成品皮帶的使用壽命直接延長至1.5～2年左右。環(huán)冷機方面，改造前環(huán)冷機后擋墻經(jīng)常出現(xiàn)生產(chǎn)中燒紅，嚴重時紅球直接從燒壞的后擋墻漏出來，給安全生產(chǎn)造成很大隱患，每次檢修對環(huán)冷機后擋墻修補也成為主要檢修項目。改造前環(huán)冷機后擋墻每次檢修后不到1個月就出現(xiàn)燒紅現(xiàn)象，每次檢修都需投入大量人力物力去處理，改造后環(huán)冷機后擋墻再沒出現(xiàn)過燒紅現(xiàn)象，一般都是2～3年整體更換一次耐材即可。在生產(chǎn)穩(wěn)定方面，改造前因成品皮帶燒壞及環(huán)冷機后擋墻燒紅漏球等情況需經(jīng)常進行臨時修補，導致整個現(xiàn)場停機處理，對整個生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成了很大影響，同時也增加了生產(chǎn)成本及工人勞動強度。改造后由于解決了漏紅球現(xiàn)象及后擋墻燒紅情況，只需要對成品皮帶機后擋墻耐材進行有計劃地周期性維護即可，降低了工人勞動強度同時也降低了生產(chǎn)成本，對整個生產(chǎn)的穩(wěn)定性做出了巨大貢獻。

5 結語

環(huán)冷機作為球團廠的重要設備之一，其作業(yè)率高低對企業(yè)的生產(chǎn)和成本有著極為重要的影響，如何提高其作業(yè)率便成為了球團企業(yè)的重要課題。通過對環(huán)冷機臺車加焊耐熱鋼筋、拐臂輪曲軌及復位軸的改造、后擋墻移位、增加紅球收集裝置等一系列改進，有效避免了紅球?qū)Νh(huán)冷機本體及成品皮帶的損壞，成品皮帶的使用壽命由原來的不到3個月延長至18個月以上，環(huán)冷機后擋墻的檢修周期由原來的不到一個月延長至半年以上，有效保證了整個生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，同時也為企業(yè)的降本增效做出了較大貢獻。

[1]張一敏.球團理論與工藝[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1997.

[2]張一敏.球團礦生產(chǎn)技術[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.