降低燒結(jié)機漏風(fēng)的技術(shù)措施

王冠 張維超 王璐璐

(中冶北方工程技術(shù)有限公司,遼寧大連 116600)

降低燒結(jié)機漏風(fēng)的技術(shù)措施

王冠 張維超 王璐璐

(中冶北方工程技術(shù)有限公司,遼寧大連 116600)

闡述了導(dǎo)致燒結(jié)機漏風(fēng)的主要原因,并對該機采取了相應(yīng)的技術(shù)措施,使其達到了較好的社會和經(jīng)濟效益。

燒結(jié)機 漏風(fēng) 措施

1 簡介

我國現(xiàn)有燒結(jié)機普遍存在能耗高、利用系數(shù)低的問題,其根本原因是燒結(jié)機漏風(fēng)導(dǎo)致的,國內(nèi)燒結(jié)機普遍漏風(fēng)率可達40%～60%,與發(fā)達國家燒結(jié)機30%的漏風(fēng)率有較大差距。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,燒結(jié)系統(tǒng)中各部分漏風(fēng)比例約為:燒結(jié)機頭、尾密封裝置30%;臺車之間接縫11%;風(fēng)箱滑道17%;臺車欄板15%;風(fēng)路系統(tǒng)27%。中冶北方工程技術(shù)有限公司(中冶北方)針對國內(nèi)燒結(jié)機現(xiàn)有結(jié)構(gòu)存在的主要問題,在其設(shè)計中采用了新技術(shù)以降低燒結(jié)機的漏風(fēng)率,并取得了良好的應(yīng)用效果。以某300m2漏風(fēng)率為60%的燒結(jié)機為例,針對燒結(jié)機各部位的漏風(fēng)現(xiàn)象,中冶北方采取了降低燒結(jié)機漏風(fēng)技術(shù)的新方法,該方法從設(shè)計理念到設(shè)備實際運行,均達到了最佳效果,且各項技術(shù)指標對降低燒結(jié)機漏風(fēng)率所帶來的直接社會和經(jīng)濟效益顯著。

2 燒結(jié)機主要漏風(fēng)位置及降低漏風(fēng)新技術(shù)

2.1 燒結(jié)機頭、尾密封裝置與臺車底面之間的漏風(fēng)

燒結(jié)機頭、尾密封與臺車底面之間是燒結(jié)機主要漏風(fēng)位置,漏風(fēng)量大致占總量的30%。其漏風(fēng)表現(xiàn)在:1)新使用的端封各密封板之間的結(jié)構(gòu)間隙的漏風(fēng);2)使用后臺車變形和密封板磨損造成的漏風(fēng)。目前,燒結(jié)廠多采用寬度分段的浮動蓋板式、四連桿式密封裝置,隨著臺車使用中熱應(yīng)力降低形成寬度方向撓度,導(dǎo)致各分段形成階梯間隙,會出現(xiàn)密封蓋板與燒結(jié)機底梁不能緊密接觸;密封板的磨損,使鑄鋼密封板被劃出溝槽,導(dǎo)致密封效果明顯下降。

針對原有頭、尾密封結(jié)構(gòu)自由度差、密封板壽命短的現(xiàn)象,在設(shè)計過程中,采用一種多自由度、較高硬度的密封裝置。該結(jié)構(gòu)具有以下特點:1)采用高硬度合金材料上蓋板,使用壽命明顯延長,并且上表面不易被劃出溝槽;2)在密封蓋板上設(shè)有渦流阻風(fēng)結(jié)構(gòu),用以降低因臺車底梁和密封蓋板被劃出溝槽或局部變形,而形成的漏風(fēng);3)該密封蓋板自由度高,蓋板上表面能夠形成任意方向的擺動,保證密封裝置的上表面與臺車底梁適度接觸;4)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,確保浮動密封板與臺車滑道之間接觸嚴密,降低漏風(fēng);5)密封裝置上蓋板與燒結(jié)機梁底面之間的摩擦力可調(diào)整,在保證密封的情況下,降低摩擦力及燒結(jié)機運行阻力,提高其生產(chǎn)效率。

該結(jié)構(gòu)密封能夠隨著臺車底梁的變形而變形。在燒結(jié)生產(chǎn)過程中,該密封裝置可自動形成與臺車底梁相同撓度的變形,最大限度的減少燒結(jié)機頭、尾處漏風(fēng)。

采用該項技術(shù)后燒結(jié)機頭、尾部漏風(fēng)率可降低80%以上,即燒結(jié)機絕對漏風(fēng)率降低60%×30%×80%=14.4%。在原料及燒結(jié)生產(chǎn)工藝保持不變的情況下,燒結(jié)礦的電耗預(yù)計可降低2kWh/t。經(jīng)統(tǒng)計,計算漏風(fēng)率每降低1%每平方米燒結(jié)機節(jié)能和增產(chǎn)帶來的直接經(jīng)濟效益約為5000元/a,以300m2漏風(fēng)率為60%的燒結(jié)機為例,使用該項技術(shù)每年可產(chǎn)生經(jīng)濟效益為2160萬元。

目前,應(yīng)用該技術(shù)的生產(chǎn)廠家有:九江238m2燒結(jié)機(投產(chǎn)),聯(lián)豐300m2燒結(jié)機(投產(chǎn)),沙鋼6#、7#360m2燒結(jié)機(投產(chǎn)),沙鋼8#400m2燒結(jié)機(在建)。

2.2 燒結(jié)機臺車之間的漏風(fēng)

燒結(jié)機臺車之間接合面也是燒結(jié)機主要漏風(fēng)位置,漏風(fēng)量大致占漏風(fēng)總量的11%,其原因是臺車接合面的磨損。在燒結(jié)機使用過程中,由于燒結(jié)機尾部配重調(diào)節(jié)不好,經(jīng)常會出現(xiàn)臺車回程時側(cè)面被抬起的狀況,即“翹尾”現(xiàn)象。兩個后輪在下軌道運行過程中逐步下滑使臺車側(cè)表面磨損,并使臺車結(jié)合表面形成一個三角形的縫隙,造成漏風(fēng)。

針對上述漏風(fēng)狀況,在設(shè)計過程中,采取了以下方法消除臺車翹尾的現(xiàn)象:1)燒結(jié)機尾部星輪齒板修形;2)適度減小尾部配重;3)臺車端部接合面加裝高硬度耐磨板。耐磨板用止口定位,用螺栓連接。端部耐磨板磨損后可及時換下,可以保證臺車車體端部接觸面的間隙保持最小,有效的降低漏風(fēng)率。

實踐表明,臺車運行一年后,同比降低接縫處漏風(fēng)為38%,即燒結(jié)機絕對漏風(fēng)率降低60%×11%×38%=2.5%,以300m2漏風(fēng)率為60%的燒結(jié)機為例,產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益為375萬元。

使用該技術(shù)的生產(chǎn)廠家有:九江238m2燒結(jié)機(投產(chǎn)),聯(lián)豐300m2燒結(jié)機(投產(chǎn)),沙鋼6#、7#360m2燒結(jié)機(投產(chǎn)),沙鋼8#400m2燒結(jié)機(在建),寧波430m2燒結(jié)機(在建)。

2.3 臺車密封游板與風(fēng)箱固定滑道之間的漏風(fēng)

臺車密封游板與風(fēng)箱固定滑道之間的漏風(fēng)量大致占燒結(jié)機漏風(fēng)總量的17%,要改善此處漏風(fēng),需要臺車游板具有良好的彈性、自由度、橫向的密封性和耐磨性;需要風(fēng)箱固定滑道表面潤滑及耐磨性好。

在設(shè)計過程中,風(fēng)箱固定滑道采用鎳合金滑道,具有較高的硬度、耐腐蝕、耐磨粒磨損等性能。滑道采用低膨脹系數(shù)的合金鋼專用螺栓及防松螺母聯(lián)接,并在內(nèi)側(cè)組焊防止漏風(fēng)的密封條。固定滑道的潤滑采用智能集中潤滑系統(tǒng)。實現(xiàn)了各潤滑點出油自動化和實時動態(tài)監(jiān)控,實現(xiàn)潤滑定點、定時、定量、定脂。如有潤滑點堵塞或常通可及時報警,并可準確給出故障點,在計算機顯示屛中報警,有效的改善了燒結(jié)機滑道的密封,使漏風(fēng)率明顯降低。

原有彈簧密封滑道,只是在下滑板和滑槽間加了兩個彈簧,而滑板和滑槽之間有1mm的間隙,自身就是一個漏風(fēng)裝置(見圖1)。臺車上彈性滑道采用雙板彈簧密封是在滑板和滑槽之間用兩個與滑道等長的C型彈簧板連接。這樣不僅提高了密封效果,并且使滑板受力均勻,進一步提高密封性能(見圖2)。其中彈簧板采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼在環(huán)境溫度500℃時仍保持彈性;滑板采用優(yōu)質(zhì)球墨鑄鐵,不宜變形,因此,基本上杜絕了因彈簧板彈性降低、滑板磨損變形所導(dǎo)致的漏風(fēng)現(xiàn)象。

經(jīng)測量,使用鎳合金和新型彈簧密封滑道的燒結(jié)機投產(chǎn)一年后,同比降低滑道處漏風(fēng)為45%,即燒結(jié)機絕對漏風(fēng)率降低60%×17%×45%=4.59%,以300m2漏風(fēng)率為60%的燒結(jié)機為例,產(chǎn)生經(jīng)濟效益為688.5萬元。

使用該技術(shù)的生產(chǎn)廠家有:龍鋼400m2燒結(jié)機(投產(chǎn)),萍鄉(xiāng)180m2燒結(jié)機(投產(chǎn)),聯(lián)豐300m2燒結(jié)機(投產(chǎn)),沙鋼400m2燒結(jié)機(在建)。

2.4 臺車車體與欄板之間的漏風(fēng)

臺車車體與欄板之間的漏風(fēng)量大致占燒結(jié)機漏風(fēng)總量的15%。老式結(jié)構(gòu)臺車體與欄板為平面接觸,如果欄板翹曲變形接合面就會產(chǎn)生較大的縫隙,且形成漏風(fēng)。

新結(jié)構(gòu)臺車體與欄板之間、下欄板與上欄板之間配合面均為凸臺配合,如果欄版受熱翹曲變形凸臺仍可有效的防止漏風(fēng)。其緊固件可選擇低膨脹系數(shù)的合金鋼專用螺栓及防松螺母。

兩塊上欄板接合面開有凹槽鑲?cè)朊芊獍?封堵了上欄板熱脹間隙的漏風(fēng)。有效的降低了上、下攔板與臺車體聯(lián)接處的漏風(fēng),提高了燒結(jié)效果,并延長了臺車體及欄板的壽命。

經(jīng)測量,臺車使用一年后,同比降低欄板處漏風(fēng)為42%,即燒結(jié)機絕對漏風(fēng)率降低60%×15%×42%=3.78%,以300m2漏風(fēng)率為60%的燒結(jié)機為例,產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益為567萬元。

使用該技術(shù)的生產(chǎn)廠家有:龍鋼400m2燒結(jié)機(投產(chǎn)),萍鄉(xiāng)180m2燒結(jié)機(投產(chǎn)),聯(lián)豐300m2燒結(jié)機(投產(chǎn)),沙鋼400m2燒結(jié)機(在建),寧波430m2燒結(jié)機(在建)。

3 燒結(jié)機應(yīng)用新技術(shù)的綜合效果

綜上所述,通過上述新技術(shù)的綜合應(yīng)用,燒結(jié)機漏風(fēng)問題得到了有效的控制,極大地降低了燒結(jié)機的總體漏風(fēng)率,從而實現(xiàn)了燒結(jié)機生產(chǎn)過程中的效益最大化,并可使燒結(jié)機的漏風(fēng)率從60%降到34.73%,產(chǎn)生的經(jīng)濟效益為3790.5萬元/a,每平米燒結(jié)機經(jīng)濟效益為12.636萬元/a。考慮到各生產(chǎn)廠家設(shè)備安裝和管理水平的差異(各項技術(shù)指標的效果取80%),即燒結(jié)機漏風(fēng)率從60%降到39.8%,每平米燒結(jié)機經(jīng)濟效益10.1萬元/a。

實踐表明,依靠科技創(chuàng)新,提倡節(jié)能減排,通過對燒結(jié)機設(shè)備工藝的改進,可為企業(yè)帶來更好的社會效益和經(jīng)濟效益。

王冠(1981-),男(漢族),遼寧海城人,中冶北方工程技術(shù)有限公司工程師。