臥式滾筒篩分設(shè)備在球式熱風(fēng)爐更換耐火球的應(yīng)用

藍(lán)濤濤，歐陽鵬，蔣福軍，李 匯，伍明月

（十一冶集團(tuán)公司工程技術(shù)有限公司，廣西 柳州 545002）

1 前言

球式熱風(fēng)爐是煉鐵高爐生產(chǎn)配套的工業(yè)爐窯設(shè)備，其主要作用是為高爐提供連續(xù)穩(wěn)定的高溫?zé)犸L(fēng)，而耐火球又是球式熱風(fēng)爐中蓄熱體的主要蓄熱介質(zhì)[1]。柳鋼目前有球式熱風(fēng)爐28座，每年都有熱風(fēng)爐需要篩選更換耐火球[2]。據(jù)測算，一座1000立方米高爐的球式熱風(fēng)爐裝球量近1000噸，其中人工揀選量為500～600噸，勞動強(qiáng)度大、工作效率低、換球工期長，每次更換耐火球都會影響高爐穩(wěn)定生產(chǎn)。

現(xiàn)有的球式熱風(fēng)爐換球工作是卸出舊耐火球，人工揀選，回裝，約有50%-60%完好耐火球可重新回裝使用，不夠補(bǔ)充新球。人工揀選是換球工作中最難的工作，1000立方高爐所配的球式熱風(fēng)爐，每座爐裝球量近1000噸，人工揀選500～600噸，工作量極大，勞動效率不高，需要鏟車配合作業(yè)，需要組織大量人員，人工成本高，且浪費(fèi)大，許多耐火球被丟棄。

2 設(shè)備技術(shù)方案

為了解決現(xiàn)有的球式熱風(fēng)爐換球工作中人工揀選存在的問題，達(dá)到降低施工成本和勞動強(qiáng)度，提高工作效率及耐火球回收率，提高機(jī)械化程度，使施工易于組織的目的，采用如下的技術(shù)方案：

（1）臥式滾筒篩分設(shè)備如圖1所示，該設(shè)備由1儲球漏斗、2送料皮帶輸送機(jī)、3臥式滾筒篩分機(jī)、4廢料出料皮帶輸送機(jī)及5篩出球皮帶輸送機(jī)組成。

圖1 臥式滾筒篩分設(shè)備總圖

（2）臥式滾筒篩分機(jī)如圖2所示，包括6驅(qū)動控制部分、7齒輪、8臥式滾筒、9托輪、10儲廢料斗、11機(jī)架。驅(qū)動控制部分、臥式滾筒儲廢料斗分別安裝在機(jī)架上，齒輪安裝在臥式滾筒并由驅(qū)動控制部分控制。減速機(jī)的齒輪軸帶動齒輪從而使臥式滾筒旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。

圖2 臥式滾筒篩分機(jī)

（3）驅(qū)動控制部分由電機(jī)、減速機(jī)、變頻器相連而成。

（4）臥式滾筒篩分機(jī)還包括托輪，托輪安裝在機(jī)架上，用于支撐臥式滾筒和其內(nèi)部球的重量。

（5）臥式滾筒整圈上設(shè)有條形篩網(wǎng)，且條形篩網(wǎng)間隙L：1/2耐火球直徑≤L＜耐火球直徑，該篩網(wǎng)可根據(jù)篩選耐火球的直徑大小更換使用。

3 設(shè)備安裝及運(yùn)行

3.1 整體安裝方式

儲球漏斗的出料口正對著送料皮帶輸送機(jī)的皮帶，臥式滾筒篩分機(jī)的進(jìn)料口與送料皮帶輸送機(jī)銜接，臥式滾筒篩分機(jī)的機(jī)架底部安裝的儲廢料斗正對著廢料出料皮帶輸送機(jī)的皮帶，臥式滾筒篩分機(jī)的出料口與篩出球皮帶輸送機(jī)銜接。

3.2 臥式滾筒運(yùn)行方式

電機(jī)帶動減速機(jī)，經(jīng)齒輪軸傳動使臥式滾筒旋轉(zhuǎn)運(yùn)行，臥式滾筒整圈上有條形篩網(wǎng)，待選耐火球通過皮帶機(jī)進(jìn)入臥式滾筒篩分機(jī)，經(jīng)篩分后，廢料通過廢料出料皮帶輸送機(jī)，直接裝車運(yùn)走，而篩出球則通過篩出球皮帶輸送機(jī)送到裝球的噸袋內(nèi)。經(jīng)篩出球皮帶輸送機(jī)過程中，皮帶機(jī)兩側(cè)安排有人工揀選，確保篩選耐火球質(zhì)量。

3.3 整套設(shè)備運(yùn)行方式

舊耐火球通過送料皮帶輸送機(jī)進(jìn)入臥式滾筒篩分機(jī)，篩分后，再通過廢料出料皮帶輸送機(jī)和篩出球皮帶輸送機(jī)分別把廢料和篩出球輸送到各自地點(diǎn)。儲球漏斗為鋼板和型鋼拼焊而成的長方形漏斗，下方開設(shè)有可控制出球量的閘口，配合送料皮帶輸送機(jī)使用，主要用途是將舊耐火球連續(xù)不斷的送入臥式滾筒篩分機(jī)，送料皮帶輸送機(jī)電機(jī)由變頻器控制，從而控制臥式滾筒篩分機(jī)的給料量。

在操作過程中，通過變頻器控制其電機(jī)，從而調(diào)整滾筒篩轉(zhuǎn)速，取得好的篩分效果。

4 篩分方式的對比

現(xiàn)將臥式滾筒篩分設(shè)備與原耐火球篩分方式進(jìn)行比較。

4.1 篩選方式的改變

原篩選方式是以人工揀選為主，就是利用鏟車配合用人工對好球進(jìn)行一個一個揀選，最后裝袋庫存。該方式人力投入大、人工成本高、工作效率低。新篩選方式是利用鏟車上料，皮帶機(jī)輸送，篩分機(jī)篩選球的機(jī)械化篩選模式。該方式機(jī)械化程度高，工作效率大大提高，同時能大大減少人力的投入，降低施工成本，有較高的效益性，回收率高。

4.2 工藝的改變

原篩選球需要一塊較大的廠外場地，將球拉到場地堆放后，再組織鏟車配合人工進(jìn)行揀選。該工藝受場地影響較大，同時來回運(yùn)輸?shù)某杀靖?。利用臥式滾筒篩分設(shè)備在現(xiàn)場可直接完成篩選作業(yè)。只要在廠內(nèi)有一塊約300㎡的空場地，將整套耐火球臥式滾筒篩分設(shè)備安裝好，即可進(jìn)行耐火球篩選作業(yè)，耐火球通過臥式滾筒篩分設(shè)備完成流水線篩選工作，廢球等垃圾直接裝車運(yùn)走，篩出球用噸袋裝好，并在現(xiàn)場存放整齊。裝球時，直接可以將噸袋耐火球吊裝到爐內(nèi)，受場地的影響不大，能較大幅度降低運(yùn)輸成本，同時可以縮短更換耐火球檢修的工期。該技術(shù)已獲得了國家知識產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型專利權(quán)[3]。

5 設(shè)備應(yīng)用效果

本次應(yīng)用臥式滾筒篩分設(shè)備，主要解決了現(xiàn)有的球式熱風(fēng)爐更換耐火球工作中，耐火球揀選所存在的問題，很大的減少揀選舊耐火球的人力投入，大大提高效率，從而達(dá)到快速更換耐火球，確保熱風(fēng)爐順利生產(chǎn)的目的。2017年2月份，該臥式滾筒篩分設(shè)備成功投入使用在，柳鋼2號高爐1號熱風(fēng)爐更換耐火球施工中，通過對比，現(xiàn)場篩選耐火球由原來人工揀選的6天縮短至設(shè)備篩選的3天，舊耐火球回收率為80%以上，工作效率和選球質(zhì)量大幅提高。