加強環冷機的改進，全面提升球團焙燒效果

倪晉權

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司第三煉鐵總廠，安徽馬鞍山243021）

加強環冷機的改進，全面提升球團焙燒效果

倪晉權

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司第三煉鐵總廠，安徽馬鞍山243021）

針對球團環冷機存在回轉體跑偏、隔斷門易損壞、水封漏水、熱平衡失調等問題，從操作工藝、耐火材料的結構、設備本身存在的問題等方面進行分析，通過對環冷機軌道加固、受料庫結構的改進、隔斷墻改進等一系列措施加以改進，收到良好效果。實施后效果表明，改進后的環冷機運行平穩，鏈窯系統內熱平衡狀態良好，煤氣的消耗量大幅度降低，生產線更加趨于穩定。

環冷機；水封；軌道；隔斷門

1 概述

環冷機是球團鏈窯生產線的三大主機之一，擔負著球團礦的進一步焙燒、冷卻的功能。因此如何保證環冷機運行平穩、內部氣流、溫度等合理分配，確保球團礦的有效氧化，是搞好環冷機維護的關鍵。

馬鋼鏈窯生產線的大修原計劃為2013年11月份進行，因故推遲到2014年2月份進行。鑒于環冷機超期服役、年久欠修，設備磨損、老化嚴重，隱患點多，故障頻發，為抓好對環冷機的維護，進一步延長環冷機使用壽命，提高其綜合效率，確保鏈窯生產線安全平穩運行，掌握環冷機各處的運行狀況，分析異常現象制定維護對策，使環冷機在高負荷下保證長周期穩定運行。

2 存在的問題及原因分析

因多種原因，2011年鏈窯大修過程中，沒有對環冷機進行徹底改造，自2013年11月份以來，環冷機的故障不斷，特別是其回轉體跑偏現象嚴重，導致水封拉壞，回轉體軌道損壞、脫落以及支承輥損壞，環冷機風箱密封損壞、臺車漏料等。故障統計如表1。

表1 2013年11月～2014年元月環冷機故障次數統計表

從統計情況來看，僅2013年11月、12月兩個月時間，環冷機故障就達105次，平均每天都有將近2次故障。故障率高，不僅影響生產，維修成本直線上升，也大大增加了工人的勞動強度。

圖1 2013年4～12月鏈窯生產線作業率折線圖

從圖1可以看出，到11月份以后，鏈窯生產線的作業率在明顯下降，產量也從10月份的19.02萬t下降到12月份的16.8萬t。其中環冷機的故障是制約鏈窯生產的決定性因素。進一步分析認為，解決好環冷機內環軌道故障、處理好曲臂輪的故障、解決水封漏水問題等是解決矛盾的關鍵所在，只要抓住主要矛盾，使環冷機的故障率下降的目標是可實現的。經過認真分析，找出了以下幾種制約環冷機運行的主要因素：

2.1 點、巡檢不到位

由于環冷機是爐役后期，設備狀況很脆弱，小故障時有發生，若不加以及時處理，必然會使故障繼續擴大。如11月下旬出現在大夜班的內環水封拉壞事故，明顯就是操作工沒有及時發現而引起的事故。

2.2 設計、安裝不合理

這一點在環冷機的內、外環軌道的固定螺栓設計上尤為明顯。特別是內環軌道，受力較大，而固定軌道的螺栓只設計為M12，環冷機負荷這么大，軌道受力稍一偏大，螺栓就會被剪切，導致軌道固定不住，脫落后，環冷機整體失衡。環冷機70%以上的故障停機都是由此而引起的。再者，水封是一環形鋼結構，各段溫差變化很大，受熱膨脹時，膨脹量無法釋放，導致接頭處焊縫炸開，漏水現象極為普遍。

2.3 環冷機內部各段受熱不均

因環冷機內部分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段，各段的溫度是不同的。Ⅰ段的溫度最高，在850℃～1200℃左右，Ⅱ段溫度在600℃～850℃，Ⅲ段溫度在250℃～600℃，Ⅳ段溫度在150℃～250℃之間。每段之間，其內部都有隔斷門，隔斷門的作用是阻止各段之間溫度互串。由于內部溫度高，Ⅰ、Ⅱ之間和Ⅱ、Ⅲ之間的隔斷門已燒壞，恢復較為困難，致使其內部溫度互串，不僅影響工藝操作，也對設備運行造成很大影響。

2.4 材質的選擇不當

環冷機的水封材質選為1Cr18Ni9Ti(不銹鋼)、雖然前期的使用效果較好，但后期出現故障時，由于沒有專用工具，氧氣-乙炔焰無法切割，協力檢修部門無法處理（或處理很困難），檢修達不到要求。

1047 大動脈粥樣硬化與心源性栓塞急性缺血性腦卒中特征差異對比研究 田 冰，王鐵功，楊鵬飛，尹 偉，許 兵，陳錄廣，劉 崎，劉建民，陸建平

2.5 處理故障的方法不正確

對環冷機支承輥的更換，協力部門普遍采取將新備件安裝上即可，沒有仔細找正就恢復生產，這樣產生的結果往往出現輥子與軌道不是線接觸而是點接觸，回轉體更容易跑偏。對內外環水封的焊接，因水封的材質為1Cr18Ni9Ti(不銹鋼)，不容易焊接，焊接人員沒有考慮電流的大小、焊絲的選擇等，直接施焊，導致焊接質量達不到要求，一周后又出現漏水現象。

2.6 水封漏水現象突出

漏水不僅影響環境，更對設備和工藝造成很大影響。通過檢查發現，漏水主要是環冷機內、外水封接頭處，由于受熱膨脹，膨脹量無法消除，使接頭焊縫極易炸開，雖然漏水不至造成設備停機，但對工藝影響很大，也不利于安全生產。

3 改進方案及方案的實施

3.1 改進方案

（1）針對點檢、巡檢不到位的情況，首先從管理上來解決。要求點檢員每天對環冷機檢查兩次；巡檢人員每小時巡查一次。

（2）對于設計、安裝不合理的問題，制定的方案是將內外環軌道的螺栓孔由原先的?14 mm擴至?22 mm。

（4）對于水封材質的選擇不當、不便于現場維護的問題，采取水封重新設計，材質為Q235，加大儲水量，提高冷卻效果，防止環冷機受料庫的紅球進入水封。

（5）處理故障的方法不正確，采取更換支承輥，找準支承輥的中心。力爭使支承輥輥面與軌道成線接觸，降低回轉體跑偏的幾率。

（6）水封漏水現象突出，關鍵是水封設計時沒有考慮到水封接頭處受高溫時產生的應力，為此，自行設計水封用的膨脹節，來消除所產生的應力，確保水封接頭處不漏水。

3.2方案實施

（1）為加強點檢、巡檢的力度，立即采取措施，實行登記記錄制，制定嚴格的考核辦法，一舉扭轉了點檢不到位、巡檢不作為的弊病。

（2）環冷機內、外環軌道的螺栓孔擴至?22 mm。根據計算和了解，螺栓孔擴至?22 mm，用M20 mm的螺栓固定軌道是勢在必行的，不然不能從根本上解決問題。這項工作任務量大，鉆孔時間長，將該項目列入大修計劃，大修前，施工人員詳細察看現場，拿出切實可行的施工方案，確認后組織實施。

（3）制定隔斷門改造方案。原隔斷門是兩塊鑄鋼件，上部用鉸鏈固定，因高溫影響，鑄鋼件的門扭曲變形，上部固定鉸鏈的箱梁燒壞，耐材脫落，整個隔斷門坍塌了，造成環冷機Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段之間直通，溫度互串。這樣環冷機內的紅球氧化的溫度達不到要求，氧化不充分，成品球出來后，會出現FeO含量超標，成品的合格率降低。改造的方法是在原隔斷門處，制作一冷卻水梁，長4200 mm、寬200 mm，兩端分別固定在內、外環的立柱上。水梁的上、下面均砌筑耐材。要求水梁下平面距離臺車面1150 mm，下平面的耐材高度為200 mm。這樣既不影響臺車的正常過料，又保證Ⅰ、Ⅱ段和Ⅱ、Ⅲ段之間溫度不互串，滿足工藝要求，還有效地解決了隔斷門燒壞的弊端。方案經小組討論后，利用2月份的大修組織實施。

（4）重新設計水封，將原先材質1Cr18Ni9Ti(不銹鋼)改為Q235A，加大水槽的容量，去除原先砂封，全部改為水封，將水封與受料庫的冷卻水梁間間隙控制在25 mm以內，有效地防止環冷機的紅球進入水槽內。

（5）更換支承輥要找準支承輥的中心。根據觀察，回轉體跑偏的原因很多，關鍵的一點是，在調整回轉體時，找不到回轉體的中心（臺車中心直徑為?22 m），找不到基準點就無法調整好支撐輥。為此，委托協力單位用激光儀先找回轉體的中心，并做永久標記，更換支撐輥時，按此中心對支撐輥加以找正，就確保了支撐輥的正確安裝。

（6）針對水封接頭處漏水的問題，自行設計一套水封膨脹節，用焊接的方法固定在水封的接頭處，有效地抵消高溫產生的應力，防止水封接頭處焊縫的炸開。利用鏈窯的大修，進行施工，即可解決水封漏水的根本問題。

4 實施的效果

通過以上的改進，實施后不僅有效地解決了環冷機的跑偏和環冷機內部熱量互串的問題，同時徹底解決了水封漏水的弊端，使鏈窯系統的熱平衡更加趨于合理，生產更加穩定，取得了良好的社會效益和經濟效益。

（1）社會效益

通過改進，使環冷機故障率大大降低，自2014年3月份生產以來，沒有因環冷機故障而出現停機的狀況，提高了鏈窯生產線的設備作業率，為高爐的穩定生產提供了有力的支撐。

（2）直接經濟效益

環冷機內外環水封原來的材質為1Cr18Ni9Ti (不銹鋼)，通過改進，采用Q235A的材質，大大降低了制造成本，僅此一項就節約制造費約60萬元；回轉體的軌道螺栓孔擴大后，采用M20的螺栓固定，自2015年3月份生產以來，基本上沒有出現軌道脫落的現象，與同期相比，每月節約備件費50多萬元。同時使鏈窯的生產線更加穩定順行，設備作業率明顯提高，產量也有較大幅度上升；成品球的合格率也從原先的80%左右，提高了10多個百分點。

5 結束語

通過以上的努力，有針對性地采用了技術改進方法，達到了我們的預期目標，收到良好的效果，也得到生產方的認可。

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Upgrading Transformation of the Circular Cooler to Improve the Baking Effect of Ore Pellets

NI Jinquan
(The No.3 Ironmaking Works of Maanshan Iron and Steel Co.,Ltd.,Maanshan,Anhui 243021,China)

The problems of the revolving mechanism running off-track,damage of the partition door,leakage of water sealing and thermal misbalance in the pellet circular cooler were analyzed from the aspects of operation process,refractory structure and the equipment itself.Good results were achieved after taking improvement measures including reinforcement of the cooler tracks,optimization of incoming material structure and modification of the partition door.The upgraded circular cooler has operated stably,thermal balance has been obtained in the chain oven,gas consumption significantly reduced and the production line run more steadily.

circular cooler;water sealing;track;partition door

TF046

B

1006-6764(2015)05-0071-03

2015－03－06

倪晉權（1966-），男，1989年畢業于沈陽冶專機械專業，工程師，現從事設備管理工作。