新（余）鋼360m2燒結(jié)機(jī)熱水加熱器提高混合料溫生產(chǎn)實(shí)踐

賀勤 胡軍 李偉華 聶紹昌

（新余鋼鐵集團(tuán)有限公司燒結(jié)廠(chǎng)，江西新余 338001）

1 前言

燒結(jié)過(guò)程中燒結(jié)混合料溫度若低于“露點(diǎn)”溫度(一般在55—65℃)，燒結(jié)料層上部水分不能隨廢氣排出而是在料層下部冷凝成水，形成過(guò)濕帶，嚴(yán)重影響燒結(jié)料層的透氣性，燒結(jié)料層厚度無(wú)法進(jìn)一步提高且垂直燒結(jié)速度快速下滑，燒結(jié)利用系數(shù)下降。因此提高混合料溫，對(duì)燒結(jié)礦的產(chǎn)品質(zhì)量的提升，優(yōu)化燒結(jié)機(jī)透氣性,降低燃耗，降低生產(chǎn)成本意義重大[1]。新鋼燒結(jié)廠(chǎng)360m2燒結(jié)機(jī)提高混合料溫的方法是在燒結(jié)機(jī)環(huán)冷機(jī)安裝熱水加熱器，利用環(huán)冷三段300℃左右的余熱將要加入消化器、混合圓筒的水溫提升至80℃左右。利用熱水改善生石灰的消化效果，提高混合料溫度，同時(shí)向混合料斗通入高溫蒸汽，用提升料溫的方法減輕混合料斗的結(jié)料現(xiàn)象。

2 熱水加熱器裝置簡(jiǎn)介

2.1 裝置主要特點(diǎn)

①熱水加熱器環(huán)冷機(jī)上布置，無(wú)需增加額外場(chǎng)地。

②給水直接采用工業(yè)用水，無(wú)水處理成本。

③水溫預(yù)熱至80℃，水溫較高，完全能夠滿(mǎn)足燒結(jié)混合料給水溫度要求，大大節(jié)省了燒結(jié)廠(chǎng)蒸汽用量。

④熱水加熱器熱廢氣依靠自身煙囪抽力，自然通風(fēng)，無(wú)需增加引風(fēng)機(jī)，無(wú)用電能耗。

⑤如廠(chǎng)區(qū)給水管網(wǎng)壓力≥0.2Mpa，可不設(shè)給水泵，依靠管網(wǎng)壓力自然給水，無(wú)給水用電能耗。

⑥M2 燒結(jié)機(jī)環(huán)冷三段生產(chǎn)熱水量正常18t/h，最高20t/h，回收熱水量較大，效益極為明顯。

2.2 主要工藝流程

煙氣管路：三段低溫?zé)煔狻鸁崴訜崞鳌鸁焽?/p>

給水管路：廠(chǎng)區(qū)管網(wǎng)工業(yè)水→熱水加熱器→儲(chǔ)水箱→混合

主體設(shè)備：熱水加熱器、煙氣閥、煙囪、設(shè)備支撐鋼結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)水箱、水路管網(wǎng)。

根據(jù)我廠(chǎng)使用的原產(chǎn)結(jié)構(gòu)與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以得出，一混二混加熱加濕拌料所需要的最大用水量占二混后原料比例的5%，計(jì)算360m2燒結(jié)機(jī)混料室所需要的水質(zhì)量為19.76t/h,得出環(huán)冷取熱數(shù)據(jù)。

按時(shí)給水量17.5t/h(其中2t拌料使用水份由高溫蒸汽提供),水流速度2m/s,環(huán)冷機(jī)三段至一混管線(xiàn)路由長(zhǎng)度220m 計(jì)算,得出輸送水管內(nèi)徑大小為70.08mm,采用外徑80mm,壁厚4.5mm(考慮管道壁沖刷耗損增加0.5mm壁厚)無(wú)縫鋼管運(yùn)輸。

3 安裝熱水加熱器

通過(guò)改造現(xiàn)場(chǎng)水汽添加管路、增加環(huán)冷水加熱器設(shè)備加熱冷水、增設(shè)新型二級(jí)消化器使用熱水消化、向混合通熱水進(jìn)行混合制粒、混合料斗通入蒸汽提高混合料溫達(dá)到55℃以上。

3.1 環(huán)冷增加水加熱器設(shè)備

2021 年5 月18 日，在6#燒結(jié)機(jī)環(huán)冷三段（3#鼓風(fēng)機(jī)處）安裝加熱器、鋼結(jié)構(gòu)、密封罩、風(fēng)管、進(jìn)出水管、蛇形管、流量計(jì)、壓力表等熱水加熱器設(shè)備，加熱器進(jìn)水管加裝閘閥,進(jìn)出水安裝排水管,蛇形管出水管旁安裝擋風(fēng)板,蝶閥變徑管焊角鋼及鐵絲,槽鋼加筋板及吊掛,上方雨棚安裝吊掛,壓力表更換并安裝減震管。環(huán)冷三段煙氣溫度在300℃左右，在此處增加水加熱器可以有效的利用高溫?zé)煔庥酂峒訜崂渌?，投資較少只有設(shè)備費(fèi)用，后期幾乎不用維護(hù)。安裝位置位于余熱發(fā)電取風(fēng)段后側(cè)，安裝方便。增加水加熱器后，可以有效的將20℃左右的常溫冷水加熱到80℃。

3.2 水、蒸汽管道改造

①增加了水加熱器需要改變水管布置。

②已有的水管要做好防燙傷措施及保溫措施。

③通入熱水、蒸汽需要對(duì)一些老舊水管進(jìn)行更換，確保管道有一定的耐壓效果。

④方便燒結(jié)機(jī)根據(jù)生產(chǎn)要求靈活的調(diào)節(jié)熱水、蒸汽來(lái)源及用量大小。

3.3 混合圓筒添加熱水

混合圓筒通入溫度達(dá)到80℃左右的熱水進(jìn)行混合制粒，改變加水位置，提高水壓?；旌贤ㄟ^(guò)加水制粒，保證物料的水分滿(mǎn)足生產(chǎn)需求且攪拌混勻最終達(dá)到制粒的效果，通過(guò)提高混合加水溫度，在混勻、制粒的過(guò)程中可以有效的均勻提高混合料料溫，當(dāng)水溫由20℃提高到80℃，在混合攪拌過(guò)程中能讓物料充分吸收熱量，提高料溫，實(shí)測(cè)加熱混合料溫度可達(dá)到55℃。同時(shí)利用加入高壓水流沖洗筒體，可有效地防止混合圓筒結(jié)圈、倒料。

3.4 消化器改造及熱水消化

改造原有的消化器為中冶長(zhǎng)天生產(chǎn)的二級(jí)消化器，優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì)，改進(jìn)操作技術(shù)，延長(zhǎng)消化時(shí)間，通過(guò)對(duì)消化器加水水路的一系列改進(jìn)，將加熱器出來(lái)的80℃熱水繼續(xù)升溫到107℃的過(guò)熱水狀態(tài)，用此過(guò)熱水進(jìn)行消化，提高了消化器中通入熱水的溫度。極大的提升消化水溫度，達(dá)到107℃的過(guò)熱水溫，消除消化過(guò)程中的“薄膜”現(xiàn)象，保證消化過(guò)程的持續(xù)進(jìn)行，提高消化效果。同時(shí)降低了消化器設(shè)備的故障率。

3.5 混合料斗添加蒸汽預(yù)熱

混合料由二次混合機(jī)到燒結(jié)機(jī)上距離較遠(yuǎn)，運(yùn)輸過(guò)程中熱量蒸發(fā)損失一部分，到了混合料槽的混合料溫度只有50℃左右，為使混合料溫度達(dá)到“露點(diǎn)”之上，在混合料斗和管狀松料器中通入蒸汽預(yù)熱混合料，使布到燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)上的混合料的溫度達(dá)到55℃以上。

4 環(huán)冷機(jī)熱水加熱器生產(chǎn)實(shí)踐

2021年9月1日，環(huán)冷機(jī)新設(shè)計(jì)安裝的加熱器投入運(yùn)行，該加熱器生產(chǎn)的熱水主要供到生產(chǎn)水池內(nèi)，之后通過(guò)生產(chǎn)加壓泵輸送到一、二、三、四次混合機(jī)作添加水，后續(xù)還將通過(guò)改造生石灰消化器直接供除塵器、石灰絞籠。主要作用是提高混合料料溫減少蒸汽用量。

①加熱器正常開(kāi)啟操作為：首先確認(rèn)生產(chǎn)水池進(jìn)水閘閥打開(kāi)，再打開(kāi)加熱器進(jìn)水閘閥開(kāi)始供水，待確認(rèn)管道有水流量時(shí)方可逐步開(kāi)啟煙氣電動(dòng)蝶閥，蝶閥的開(kāi)度應(yīng)根據(jù)水溫控制要求進(jìn)行調(diào)整。

②加熱器正常關(guān)閉操作為：先關(guān)閉加熱器煙氣蝶閥，再關(guān)閉加熱器進(jìn)水閘閥。整個(gè)過(guò)程中加熱器出水閘閥始終處于常開(kāi)狀態(tài)，保證加熱器的正常排水和泄壓，在停用過(guò)程中人員不得靠近加熱器排水口以防熱氣灼傷。

③在生產(chǎn)過(guò)程中車(chē)間可以根據(jù)熱水使用量調(diào)節(jié)加熱器的進(jìn)水量和煙氣蝶閥風(fēng)門(mén)開(kāi)度，最低進(jìn)水量不得＜2t/h，嚴(yán)禁出現(xiàn)加熱器斷水干燒。

④萬(wàn)一出現(xiàn)干燒的應(yīng)急處理：a 關(guān)閉煙氣蝶閥，必要時(shí)停止3#環(huán)冷鼓風(fēng)機(jī)，啟動(dòng)5#鼓風(fēng)機(jī)；b 關(guān)閉進(jìn)水閥，打開(kāi)排污閥；c 待加熱器溫度降至正常后，方可注水。

⑤加熱器熱水最高溫度規(guī)定控制在80℃以下。

⑥遇到雨季用水量偏小，在煙氣蝶閥全關(guān)的情況下溫度還高于80℃時(shí)，主控通知相關(guān)人員打開(kāi)配料水池的溢流閥進(jìn)行降溫。

⑦加熱器最大流量為25t/h，在不造成溢流的情況下盡量加大進(jìn)水量以提高加熱器使用效率，不得以溢流水為借口調(diào)小加熱器的進(jìn)水量。

⑧遇到突發(fā)設(shè)備故障（1h 以上），停、開(kāi)按第一、二項(xiàng)操作要求執(zhí)行。

⑨加熱器的設(shè)備、管線(xiàn)點(diǎn)檢、維護(hù)工作納入6#環(huán)冷機(jī)設(shè)備點(diǎn)巡檢。

5 效果對(duì)比

燒結(jié)機(jī)環(huán)冷機(jī)熱水加熱器運(yùn)行后，將熱水加熱器使用前后數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，混合料料溫從41.6℃增長(zhǎng)到55.2℃，提高了13.6℃。燒結(jié)機(jī)作業(yè)率提高了0.51%，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓上升了0.03%，燒結(jié)礦成本下降明顯，燒結(jié)礦固耗下降了0.48kg/t，煤耗下降了0.24m3/t?；旌狭蠝氐奶岣邷p少了燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中的波動(dòng)，有效的提高了作業(yè)率，降低了生產(chǎn)成本，改善了燒結(jié)礦的產(chǎn)品質(zhì)量。改善了環(huán)冷、消化器、混合崗位環(huán)境衛(wèi)生，降低了混合料斗的結(jié)料現(xiàn)象，減輕了崗位員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。