三鋼200 m2燒結(jié)機(jī)低負(fù)壓點(diǎn)火燒結(jié)改造與效益分析

曾金林

（福建三鋼閩光股份有限公司， 福建 三明 365000）

燒結(jié)點(diǎn)火能耗約占燒結(jié)工序能耗的5%～8%，點(diǎn)火效果直接影響燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量及點(diǎn)火煤氣的消耗[1]。影響點(diǎn)火效果的因素很多，足夠的點(diǎn)火溫度、點(diǎn)火時(shí)間以及適宜的點(diǎn)火負(fù)壓是保證點(diǎn)火效果的前提[2]。為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦，降低點(diǎn)火煤氣消耗是燒結(jié)生產(chǎn)節(jié)能減排、增收節(jié)支的重要工作之一。影響點(diǎn)火能耗有多個(gè)因素[3]，例如爐型、燃料和燃燒器、混合料性能，其中點(diǎn)火抽風(fēng)負(fù)壓占第二位因素，權(quán)重約為15%～30%。點(diǎn)火爐下風(fēng)箱的抽風(fēng)負(fù)壓大小對點(diǎn)火效果影響極大，高點(diǎn)火負(fù)壓、料層收縮壓實(shí)程度越大，透氣性越差[4]，同時(shí)，未充分燃燒的可燃?xì)怏w過早地吸入料層，降低了點(diǎn)火煤氣的利用率[5]。因此，采用低負(fù)壓燒結(jié)技術(shù)是降低點(diǎn)火煤氣消耗、改善燒結(jié)點(diǎn)火效果、提高燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的重要手段。

1 低負(fù)壓點(diǎn)火燒結(jié)技術(shù)

三鋼200 m2燒結(jié)機(jī)投產(chǎn)于2010年8月，在1號、2號風(fēng)箱處設(shè)置了翻板閥用于調(diào)節(jié)風(fēng)箱負(fù)壓，節(jié)約煤氣消耗，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。投產(chǎn)后1號、2號風(fēng)箱經(jīng)常積料堵塞，需要停機(jī)處理，處理難度大。為了穩(wěn)定燒結(jié)生產(chǎn)，1號、2號風(fēng)箱翻板閥一直處于敞開狀態(tài)，失去了調(diào)節(jié)風(fēng)箱負(fù)壓的功能。因此于2018年8月引進(jìn)單軸蝶板閥，對1號、2號風(fēng)箱原有的翻板閥進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)低負(fù)壓點(diǎn)火燒結(jié)。

1.1 低負(fù)壓點(diǎn)火燒結(jié)改造

采用單翼蝶板閥對200 m2燒結(jié)機(jī)進(jìn)行低負(fù)壓點(diǎn)火節(jié)能改造，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。該閥存在以下優(yōu)點(diǎn)：

圖1 翻板閥結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 單翼蝶板閥結(jié)構(gòu)示意圖

1）閥板軸安裝在閥體氣流入口的右上端部，閥板的一端與軸固定連接，閥板在驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動下以軸為圓心擺動，調(diào)整閥板末端與閥體底板的間距而改變閥門的通風(fēng)面積。

2）將閥開啟至與翻板閥相同的通風(fēng)面積時(shí)，單翼蝶板閥的垂直有效“過料開度”是普通翻板閥的二倍。因此，可通過固體物的等效直徑提高一倍，物料通過性能好。

3）安裝在現(xiàn)場的PLC控制箱具備信號的采集、轉(zhuǎn)換、控制、信息上傳等功能，能實(shí)現(xiàn)與燒結(jié)廠原控功能的無縫連接，既能現(xiàn)場操作，又能遠(yuǎn)程控制。

4）為防止、減緩廢氣中夾雜的散料顆粒在高速氣流作用下對閥體底部產(chǎn)生機(jī)械磨損，閥體底板易磨損的局部堆焊有耐磨層，大幅度延長了使用壽命。

1.2 改造效果

低負(fù)壓點(diǎn)火改造項(xiàng)目完成后，經(jīng)過生產(chǎn)調(diào)試，1號、2號和風(fēng)箱蝶板閥閥門開度設(shè)定適宜值，三鋼200 m2燒結(jié)機(jī)各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)如表1所示?？芍?，采用低負(fù)壓點(diǎn)火燒結(jié)技術(shù)后，燒結(jié)各項(xiàng)指標(biāo)明顯改善，料層厚度提高了54 mm，燒結(jié)礦產(chǎn)量增加了4 t/h，點(diǎn)火煤氣消耗降低了159 m3/h。此外，改造完成后，1號、2號風(fēng)箱從未發(fā)生堵料問題，改造后徹底解決了1號、2號風(fēng)箱堵料問題。

表1 改造前后燒結(jié)工藝參數(shù)對比

2 效益分析

三鋼200 m2燒結(jié)機(jī)進(jìn)行低負(fù)壓點(diǎn)火燒結(jié)技術(shù)改造后，機(jī)頭密封板漏風(fēng)得到改善，點(diǎn)火煤氣消耗降低了159 m3/h，燒結(jié)礦產(chǎn)量提高了4 t/h，1號、2號風(fēng)箱堵料問題徹底解決，產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)效益，分別按公式（1）、（2）計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如表 2 所示。

表2 低負(fù)壓點(diǎn)火燒結(jié)技術(shù)改造效益

式中：H為增產(chǎn)效益，萬元；a為燒結(jié)礦增產(chǎn)量，t/h；β為燒結(jié)礦入爐率，85%；η為2017年200 m2燒結(jié)機(jī)作業(yè)率，98%；k為燒結(jié)礦加工費(fèi)用，35元/t；F為節(jié)約煤氣效益，萬元；b為節(jié)約煤氣量，m3/h；μ為煤氣單價(jià)，0.59 元/m3。

3 結(jié)論

1）采用單翼蝶板閥進(jìn)行低負(fù)壓點(diǎn)火燒結(jié)技術(shù)改造，降低了機(jī)頭密封板漏風(fēng)率，改善了燒結(jié)料層透氣性，提高了點(diǎn)火煤氣的利用率，由于結(jié)構(gòu)合理，徹底解決了1號、2號風(fēng)箱易堵料、難處理的弊端。

2）低負(fù)壓點(diǎn)火燒結(jié)技術(shù)穩(wěn)定生產(chǎn)后，燒結(jié)料層厚度提高了54 mm，燒結(jié)礦產(chǎn)量提高了4 t/h，點(diǎn)火煤氣消耗降低了159 m3/h，可產(chǎn)生年效益182.69萬元。