天鐵7#燒結機停機事故原因分析與改進

關 中

（天津天鐵冶金集團有限公司第二煉鐵廠，河北涉縣056404）

1 引言

天鐵7#燒結機于2009年6月投產運行。該系統由1臺抽風燒結工藝的400 m2帶式燒結機，2臺SJ21000燒結主抽風機，2臺德國西門子7800 kW同步電動機，6個混勻礦槽，2個白云石槽，4個生石灰槽，2個冷返礦槽，1個添加劑槽，1個焦粉槽，1個煤粉槽及1個20萬m2的綜合機械混勻料場組成。投產運行后經常出現停機現象，嚴重影響著生產的順利進行。通過對出現的問題分析后得知，停機大都是由于成品系統板式給礦系統和上料系統膠帶漏堵塞造成，為使燒結機穩效增產，提出了改進方案，改進后效果較好，提高了燒結機利用系數，創造了較高的經濟效益。

2 燒結工藝特點

2.1 工藝流程

7#燒結機上料系統按物料輸送路程先后經過配料室、一次混圓筒合料機、二次混圓筒合料機、燒結機大礦槽的順序。成品系統按燒結礦輸送路程從燒結機機尾、單齒輥破碎機、鼓風環式冷卻機、篩分室的順序。配料室應用重量配料方式，以運輸帶秤計量公斤數為準。一次混合為1臺Φ4.4×24.5 m圓筒混合機，安裝角度2.5°，混合時間約為4 min。二次圓混合為1臺Φ4.4×26 m圓筒混合機，安裝角度2.5°，混合時間約為4 min。鼓風環式冷卻機冷卻面積為460 m2，中徑Φ48 m，攔板高1500 mm，料層厚度1400 mm。選用5臺G4-73 No29.5D離心風機，冷卻時間約75 min。篩分間共有3臺1.05×6.0 m（雙向）環保型懸臂振動篩，上下垂直布置。篩分室：一次篩分級＞20 mm為燒結機鋪底料，二次篩分級為5～10 mm的燒結礦通過溜槽與一次篩篩上＞20 mm的燒結礦給到同一條膠帶機上，進入成品燒結礦運輸系統；三次篩分級為＜5 mm的冷返礦由膠帶機運往配料室。原料上料系統見圖1，成品流程系統見圖2。

圖1 原料上料系統

圖2 成品流程系統

2.2 燒結原料條件的整合

針對天鐵低成本戰略，原料含鐵品位高低兼用，原料品種多、雜的特點，制定了嚴格的原料配比要求，穩定控制Si、CaO的含量，根據物料的物理化學成分以及物料的滲透性，有效地掌控混勻料的水分。水加入量的多少對燒結料制粒效果有著很大影響，水加入量根據混勻料內水，熔劑中白云石粉及生石灰消化作用而定。返礦作為燒結礦篩分后的篩下產物，由于其粒度相對較大，加上其具有疏松多孔的結構和一定溫度，在混合料制粒過程中易成為小球的“核心”。經測得，92%以上小于5 mm的燒結礦返礦在一次混合后，85%以上返礦完成造球，混勻料制粒的粒度得到充分改善，經過一混低壓蒸汽預熱小球在適當降溫后，在二混中得到進一步成長，同時對保持物料溫度也起到一定作用，避免了物料因水分過高造成原燃料大面積凝結成塊，堵漏子以及水分過小，使干料、粉料無透氣性，對膠帶設備造成危害等現象。在燒結配料過程中最難掌控的就是水分，水控制的多或少都會給生產帶來很多麻煩，直接影響到燒結礦的質量，同時影響下一個循環的進行。另外，實踐證明通過對物料特性觀察，針對冬天塊多夏天雨多的特點，在不同季節做出相應的調整是有必要的。細化物料的結構，做出精準的物料結構分析對生產環節至關重要，是保障物料與設備在生產過程中協調的主導因素。合理的燒結制粒可以較好地對應原料變化，并可得到較高的燒結利用系數和較好的還原性能。鑒于此，水的控制有待分布加入與PLC控制的運用進一步提高。

2.3 原燃料的均粒

在燒結生產過程中制粒是個關鍵的環節，制粒效果的好壞將影響燒結礦的單項成分穩定性及燒結過程。固體燃料粒度的大小對制粒也有一定影響，固體燃料粒級應控制在小于3 mm，當精粉率較高時，最好控制在0.5～3 mm。燒結實驗證明：粒度過大，燃燒速度慢，燒結帶變寬，燒結透氣性變差，垂直燒結速度下降，燒結機利用系數會降低。粒度過小，燒結速度過快，高溫區停留時間短，液相反應進行不完全，燒結礦強度變差，成品率下降，燒結機利用系數降低。在生產過程中把大于8 mm的鐵原料破碎，強化混合料制粒工藝，減少混合料中小于3 mm粒級的含量，增加3～8 mm粒級的含量，特別增加3～5 mm粒級的含量，改善燒結料的粒度組成，使燒結料的粒度整體趨于均勻。在造球過程中加入一種有機粘合劑，它是一種新型聚合物，其主要成分為碳水化合物，特點是溶于水后粘結性強，形成一種單一以返礦為中心的造球的技術，制粒效果均勻，透氣性明顯改善，主管負壓顯著提高，杜絕了燒結礦白點、死心現象。研究表明，返礦配比在20%～30%，返礦粒度（ld）:5 mm＞ld＞3 mm 時造球效果頗佳，具有運輸途中粒度破壞率低，經過下料點順暢，泥滾鋪料松散不粘結、不拉溝、不積料的特點，在上料系統中為系統的順行起到決定性作用。

3 設備及漏子配置的改進

3.1 下料漏子改進

在以往下料點不正的情況下偏料，堵料造成聯鎖停機，在原有漏斗基礎上改進為現有的下料漏子，在漏子進料口一端安裝迎料板，迎料板下用雙三角支架支撐可以通過鋼絲繩調節迎料板角度，支架兩側裝有防護網防止料干噴出，防護網由推桿及卡槽進行控制。改進后漏斗克服了現有技術存在的不足，具有結構精巧，易于崗位操作，便于清理，處理靈活，控制效果良好等優點。實踐證明，應用它能夠隨時控制膠帶的下料點，有效避免掛料現象，使得下料通暢，防止堵漏子的現象發生，減少停機處理事故頻次，提高漏子使用壽命。同時，由于減少人工清料頻次，大幅度降低崗位人員的勞動強度，保證了崗位作業安全，經濟效益非常顯著。

3.2 翻板改小車機構改進

在過去的生產過程中，切換物料系統的機構多數設計成翻板。翻板體積笨大，一般需要兩個人同時操作，耗力耗時。通過對漏子口對接和下料點改變，用雙漏子下方加箱體支點構架，設輪式走行機構，地面加鋼軌，移動小車載兩個相同漏斗可以通過在鋼軌上位置改變物料的品種，軌道上還設有小車運行安全極限。運行小車機構順暢，更加易于推廣改進，小車機構可以根據運行環境設計成通過PLC信號開關控制或液壓系統控制。在PLC中設置系統故障，變頻器故障超限等報警，小車有兩個正常工作點，確保小車在生產過程的運行及安全。

3.3 板式給礦的改進

板式給礦機運行常見滑料現象，尤其是各連接部位螺栓極易松動，螺母磨損非常厲害。據統計，板式給礦機發生的事故中，切斷螺栓、卡鏈板、掉鏈斗事故頻頻。而且尾部鏈輪磨損嚴重，且發現鏈板卡阻、滾子騎齒、嚙合不好，運轉時有異常響聲和振動。再加上現場粉塵濃度大，環境惡劣，潤滑油遇塵后成為油泥，以致潤滑作用不明顯，燒結礦從其上散落下來尤為突出，搶修處理極為困難。成品礦由于溫度高，對設備維護要求更高，通過改變下料角度、下料點、加長襯板、護板高度、在傳動機構安裝半密封罩，板式給礦結構得到優化，下料不受啟停影響，很好地解決了上述問題，使現場環境灰塵得到明顯改善，保障了成品系統長久運行無故障。根據上年反饋信息表明，燒結機在單位時間上造成停機，點火器下面的燒結礦很容易過熔，由于抽風時間的延長，燒結礦的液相會增多，燒結機的篦條會適當受損，燒結礦液相過多時易粘篦條，減少篦條的使用壽命。當篦條發生形變或脫落，在臺車料面上形成風洞，將直接影響抽風利用率及局部燒結礦質量，嚴重時會使主管負壓降低。煙氣雜質量增多，降低風機葉片使用壽命。惡性循環極大地給成品系統造成危害，致使檢修難度增加。成品系統每停5 min，燒結機實際停機小時（t）＞5 min，風機電損耗=15600 kW×0.08 h=1248 kW·h。板式給礦的改進，在保障成品系統的同時，也保證了燒結機有效循環的正常運行，對獲取經濟利益起到了很大作用。

4 實施效果

通過優化燒結工藝操作，燒結機長時間穩定運行，避免了過去料面凸洼不平及拉溝現象。點火均布料線防止了臺車過點火器后欠熔或過熔問題，使終點風溫及風壓得到有效控制，杜絕了風洞的出現。成品燒結礦全鐵穩定率達到100%，一級品穩定率100%。主體設備經過改進后，創一年來運行單周最高水平，月完成作業率95%以上，成功超額完成年計劃產量。

設備的改進使事故臺時呈遞減趨勢，事故臺時最高月比前兩年平均月事故臺時降低8%，燒結機利用系數最高月比前兩年燒結機平均利用系數提高近1倍，備件損耗總和比前兩年總和降低40%，油脂單耗比前兩年平均單耗降低20%。固燃耗單耗比前兩年平均年單耗下降7%，電耗單耗比前兩年平均年單耗下降11.5%，噸礦成本比前兩年平均月降低5%～7%。近兩年多的生產實踐證明，針對兩個系統所做的改進取得了可觀的經濟效益。

5 結束語

通過對7#燒結機停機事故進行分析并采取改進措施，使物料結構得到了優化，粒度組成得到了控制，保障了燒結礦質量，提高了燒結機利用系數，為企業創造了經濟效益。

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