安鋼1#燒結(jié)機(jī)設(shè)備系統(tǒng)改造

呂 文 劉月建 孫沛勛 付朝云

（安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司）

關(guān)鍵字 燒結(jié) 設(shè)備 技術(shù) 改造 優(yōu)化

0 前言

1#燒結(jié)機(jī)作為安鋼第一臺(tái)現(xiàn)代化大型燒結(jié)機(jī)，于2005年6月1日成功投產(chǎn)，標(biāo)志著安鋼燒結(jié)系統(tǒng)裝備水平和生產(chǎn)工藝技術(shù)水平均邁上了新臺(tái)階，多年來為大高爐提供了產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦。但隨著時(shí)間推移，1#機(jī)逐步出現(xiàn)了設(shè)備老化、工藝落后和環(huán)保設(shè)施陳舊的問題，燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)出現(xiàn)下滑，已難以滿足新形勢(shì)下的生產(chǎn)需求[1-4]。為此，安鋼利用大修機(jī)會(huì)，對(duì)1#燒結(jié)機(jī)進(jìn)行了設(shè)備改造和工藝提升。

1 配混系統(tǒng)升級(jí)改造

1.1 改造為集中輸灰方式，提高配灰質(zhì)量

1#燒結(jié)機(jī)改造前使用的是落后的塊灰破碎工藝，不僅生石灰的粒度合格率偏低，而且物料運(yùn)輸過程中拋灑料嚴(yán)重，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較差。另外，燒結(jié)機(jī)四個(gè)除塵器的除塵灰也未采用集中輸灰模式，而是采用刮板機(jī)輸送到配料皮帶上直接參與配料的落后方式，對(duì)混合料水分的影響很大。

針對(duì)這些問題，在大修改造時(shí)，技術(shù)人員拆除了原有的生石灰塊灰破碎設(shè)備，在1#燒結(jié)機(jī)配料室新建了2個(gè)生石灰倉(cāng)并對(duì)除塵灰倉(cāng)進(jìn)行了改造，將生石灰和除塵灰輸送均改為了先進(jìn)的氣體輸灰模式。改造后，不僅穩(wěn)定了生石灰質(zhì)量，提高了生石灰粒度合格率，同時(shí)還改善了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境，降低了設(shè)備電能消耗。各除塵器除塵灰配加模式改造為氣體輸灰后，杜絕了供料揚(yáng)塵，實(shí)現(xiàn)了計(jì)量控制，提高了除塵灰下料的穩(wěn)定性，穩(wěn)定了混合料的水分值，改善了燒結(jié)料層的透氣性，為超厚料層布料提供了穩(wěn)定支撐。

1.2 優(yōu)化配料裝置，穩(wěn)定生石灰下料

1#燒結(jié)機(jī)配料系統(tǒng)改造時(shí)，將生石灰配加設(shè)備由星型卸灰閥和螺旋稱搭配改為了星型卸灰閥、稱重料斗和電子皮帶秤搭配，有效解決了星型卸灰閥下料量波動(dòng)大的問題。同時(shí)對(duì)星型卸灰閥轉(zhuǎn)速控制模式進(jìn)行了優(yōu)化，將傳統(tǒng)的由PID采集下灰量控制星卸轉(zhuǎn)速的舊模式，改為由稱重傳感器根據(jù)緩沖料斗倉(cāng)位上下限，控制星型卸灰閥啟停的新模式，穩(wěn)定了下方皮帶秤的料流寬度，降低了電機(jī)頻繁在高、低頻轉(zhuǎn)速切換運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)造成的設(shè)備故障率，穩(wěn)定了熔劑的配加，提高了燒結(jié)礦堿度的合格率，為穩(wěn)定燒結(jié)趨勢(shì)、提高料層透氣性奠定了基礎(chǔ)。

生石灰配料系統(tǒng)改造前后，生石灰秤體下料趨勢(shì)對(duì)比如圖1所示。

圖1 1#燒結(jié)機(jī)稱體改造前后生石灰下料趨勢(shì)

從圖1可以看出，秤體改造后，1#燒結(jié)機(jī)生石灰下料穩(wěn)定性顯著提高，極大地提高了燒結(jié)礦的堿度穩(wěn)定性，秤體改造前后1#燒結(jié)機(jī)燒結(jié)礦CaO和堿度穩(wěn)定率變化見表1。

表1 1#燒結(jié)機(jī)燒結(jié)礦CaO和堿度穩(wěn)定率的變化

1.3 改進(jìn)礦倉(cāng)結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定鐵料配加

1#燒結(jié)機(jī)配加了相當(dāng)比例的煉鋼污泥、干法除塵灰等回收料，混合料親水性差、粘性大，原有鐵料倉(cāng)未設(shè)計(jì)活動(dòng)倉(cāng)嘴，導(dǎo)致配料室勻礦倉(cāng)蓬倉(cāng)、粘倉(cāng)嚴(yán)重，制約了1#燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。在大修改造時(shí)，技術(shù)人員對(duì)勻礦倉(cāng)進(jìn)行了改型，將原有的固定式料倉(cāng)下部2 m的錐形口改為活動(dòng)料斗加振動(dòng)器，并根據(jù)皮帶秤下料量的波動(dòng)值實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)振倉(cāng)，徹底解決了因料倉(cāng)粘料而導(dǎo)致的下料量波動(dòng)，減輕了職工處理粘料的勞動(dòng)強(qiáng)度，穩(wěn)定了鐵料的下料量和水分值，提高了燒結(jié)趨勢(shì)的穩(wěn)定性。

2 燒冷系統(tǒng)升級(jí)改造

2.1 增設(shè)機(jī)頭旁路抽風(fēng)裝置，穩(wěn)定點(diǎn)火參數(shù)

燒結(jié)機(jī)頭部1#和2#風(fēng)箱對(duì)于控制燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火負(fù)壓具有重要作用，但燒結(jié)機(jī)臺(tái)車布料后，小粒級(jí)混合料極易通過爐條間隙進(jìn)入機(jī)頭1#、2#風(fēng)箱，造成風(fēng)箱堵塞，影響燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火效率。本次大修改造時(shí)，在1#燒結(jié)機(jī)1#和2#風(fēng)箱上引入了旁路抽風(fēng)系統(tǒng)，并增設(shè)相應(yīng)的控制風(fēng)量閥門和振打裝置。改造后，各閥門不僅可以按照開機(jī)點(diǎn)火、正常生產(chǎn)和透氣性變化需求進(jìn)行開度調(diào)整，控制點(diǎn)火強(qiáng)度，還能通過旁路系統(tǒng)對(duì)進(jìn)入風(fēng)箱的積料進(jìn)行定期振打和放料，保證了風(fēng)箱的通透性，避免因堵塞造成火焰外溢，穩(wěn)定了燒結(jié)過程，提高了點(diǎn)火安全性。

2.2 改造燒結(jié)機(jī)密封，降低漏風(fēng)率

燒結(jié)機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾漏風(fēng)占整個(gè)系統(tǒng)漏風(fēng)的50%以上，混合料和燒結(jié)料被大風(fēng)抽入兩端后，對(duì)密封板“沖刷”、磨損嚴(yán)重，極易造成大面積漏風(fēng)。本次大修時(shí)，在更新頭尾端部密封裝置的同時(shí)，技術(shù)人員分別對(duì)頭尾風(fēng)箱進(jìn)行了改造，除將1#機(jī)頭部密封改為密封板加旁路抽風(fēng)自動(dòng)振打裝置外，還在燒結(jié)機(jī)機(jī)尾部密封段增設(shè)了1.5 m的風(fēng)箱支管代替密封板硬密封，減少了散料堆積對(duì)尾部密封的磨損。與此同時(shí)，燒結(jié)機(jī)滑道密封大膽采用了新型無油柔性密封，使用后效果良好，燒結(jié)機(jī)本體漏風(fēng)率由改造前的50%左右降低到40%以下，提高了燒結(jié)機(jī)的利用系數(shù)，取得了較高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 提高燒結(jié)機(jī)欄板高度，發(fā)揮設(shè)備潛力

厚料層燒結(jié)是當(dāng)今燒結(jié)工藝的主流發(fā)展趨勢(shì)，提高布料厚度不僅可以降低內(nèi)循環(huán)返礦量，提高燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)，還對(duì)降低包括固體燃料消耗在內(nèi)的各類消耗具有顯著效果。而1#燒結(jié)機(jī)原設(shè)計(jì)欄板的高度只有700 mm，難以滿足厚料層燒結(jié)的要求。在本次大修改造時(shí)，技術(shù)人員決定將1#燒結(jié)機(jī)欄板高度提高到800 mm，為此對(duì)點(diǎn)火器、機(jī)頭料倉(cāng)和布料滾筒等部位進(jìn)行了適應(yīng)性改造。投產(chǎn)后，隨著燒結(jié)機(jī)布料厚度的提高，固體燃料消耗降低了3.55 kg/t。

2.4 改造臺(tái)車附件，降低檢修時(shí)間

1#燒結(jié)機(jī)按原設(shè)計(jì)拆裝隔熱件時(shí)，需要先拆除欄板螺栓，然后拆除大欄板，再拆除爐條，最后才能更換隔熱件。由于燒結(jié)機(jī)定修周期一般在40天左右，每次檢修都需要投入大量的人力、物力和時(shí)間處理臺(tái)車隔熱件。本次大修改造時(shí)，技術(shù)人員對(duì)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車本體和隔熱件進(jìn)行了改型，將隔熱件支撐梁兩端的支撐分別收窄4 mm，最后一組隔熱件改為傾斜疊加式安裝，如圖2所示。改造完成后，檢修更換隔熱件只需拆除兩端一組隔熱件即可，無需拆除大欄板，極大地縮短了設(shè)備檢修作業(yè)時(shí)間，提高了燒結(jié)機(jī)作業(yè)率。

圖2 1#燒結(jié)機(jī)隔熱件改造

3 篩分系統(tǒng)提升

3.1 篩分系統(tǒng)改造前的狀態(tài)

1#燒結(jié)機(jī)篩分系統(tǒng)原設(shè)計(jì)有兩級(jí)振篩4臺(tái)，均為橢圓等厚篩，正常生產(chǎn)時(shí)兩條篩分線開一備一，由于設(shè)計(jì)能力偏小，經(jīng)常出現(xiàn)篩板堵塞或因負(fù)荷過大導(dǎo)致停機(jī)的事故。由于缺乏單獨(dú)的鋪底料篩，使得鋪底料粒級(jí)組成落在6～12 mm范圍內(nèi)，鋪底料粒度不均勻且小粒級(jí)鋪底料含量過多，較小的鋪底料極易通過爐條縫隙被大風(fēng)抽走，導(dǎo)致混合料直接接觸爐條，造成爐條糊堵，嚴(yán)重制約著燒結(jié)過程。

3.2 1#機(jī)篩分系統(tǒng)改造

本次大修改造時(shí)，對(duì)篩分室進(jìn)行了徹底改造，將二次篩由橢圓等厚篩改為復(fù)合棒條篩，提高了篩分效率，解決了1#燒結(jié)機(jī)燒結(jié)礦篩分指數(shù)偏高的問題，同時(shí)保證了將內(nèi)循環(huán)返礦中大粒級(jí)的占比控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。改造前后1#機(jī)燒結(jié)礦燒結(jié)礦篩分指數(shù)和內(nèi)循環(huán)返礦中≥5 mm部分的含量對(duì)比見表2。

表2 1#燒結(jié)機(jī)燒結(jié)礦篩分指數(shù)和內(nèi)循環(huán)返礦中≥5 mm部分含量的對(duì)比

在對(duì)篩分系統(tǒng)進(jìn)行改造的同時(shí)，將1#燒結(jié)機(jī)鋪底料粒級(jí)由原來的6～12 mm改為10～18 mm，解決了鋪底料粒級(jí)過小帶來的問題。通過對(duì)鋪底料閘門進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)了鋪底料厚度的在線垂直調(diào)節(jié)，在燒結(jié)機(jī)運(yùn)行過程中可以根據(jù)生產(chǎn)參數(shù)的變化實(shí)時(shí)調(diào)整鋪底料的厚度，在保證燒結(jié)過程穩(wěn)定的同時(shí)，使燒結(jié)機(jī)爐篦條得到了有效保護(hù)。改造前后燒結(jié)機(jī)爐篦條的情況如圖3所示。

4 改造效果

圖3 1#燒結(jié)機(jī)爐篦條情況

通過對(duì)安鋼1#燒結(jié)機(jī)各系統(tǒng)的提升改造，淘汰了落后的工藝設(shè)備，使用了眾多的先進(jìn)技術(shù)，取得了較好的應(yīng)用效果和較高的經(jīng)濟(jì)效益。

（1）配混系統(tǒng)中氣體輸灰系統(tǒng)、生石灰下料模式和勻礦料倉(cāng)的轉(zhuǎn)型，穩(wěn)定了下料的準(zhǔn)確性和水分的穩(wěn)定性，大大改善了料層的透氣性，提高了燒結(jié)礦產(chǎn)量。

（2）燒冷系統(tǒng)中燒結(jié)機(jī)機(jī)頭密封改為旁路抽風(fēng)后，密封板磨損情況消失，有效保障了抽風(fēng)點(diǎn)火效率；臺(tái)車隔熱件改型、機(jī)頭料倉(cāng)夾角襯板改造后，優(yōu)化了檢修策略，有效提高了燒結(jié)機(jī)作業(yè)率；燒結(jié)機(jī)臺(tái)車欄板升高后，實(shí)現(xiàn)了超厚料層燒結(jié)，降低了工序能耗，保障了燒結(jié)生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）篩分系統(tǒng)中冷卻篩的升級(jí)改造配加鋪底料下料閘門的改型，有效杜絕了燒結(jié)機(jī)篦條的糊堵，優(yōu)化了燒結(jié)礦的粒度組成，提高了燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量。