冶煉廠燒結機本體漏風分析及維修技術研究

王 旭

（河鋼股份有限公司承德分公司、河北省釩鈦工程技術研究中心，河北 承德 067000）

國家的工業化發展水平與其鋼鐵制造業的發展有著十分密切的聯系，在當前我國經濟和現代化建設不斷發展的過程中，鋼鐵制造業也起到了至關重要的作用。隨著現代化進程速度不斷加快，我國鋼產量已經超過世界鋼產量的50%，居于鋼鐵產量第一[1]。在鋼鐵制造業不斷發展中，一方面實現了對國外先進的煉鐵技術不斷引進，另一方面也實現了對傳統設備結構以及生產設備的改進和維護。燒結造塊煉鐵工藝是當前我國最常見的一種煉鐵工藝，在冶煉過程中按照規定的比例將不同材料放置在燒結機當中，通過加壓、抽風等操作實現對塊狀燒結礦的生產[2]。在這一過程中燒結機本體的質量將決定著整個工藝流程的質量，因此占據著十分重要的地位。一旦出現燒結機本體漏風現象，則不僅會造成工藝質量降低，同時還會造成嚴重的安全事故問題，影響冶煉廠的經濟效益和社會效益。因此，針對這一問題，為促進冶煉廠生產工藝的發展，本文開展冶煉廠燒結機本體漏風分析及維修技術研究。

1 冶煉廠燒結機本體漏風維修技術設計

1.1 冶煉廠燒結機本體漏風分析

針對當前冶煉廠燒結機本體漏風現象，對其產生原因進行分析，首先明確漏風的主要結構包括：燒結機本體與風箱連接位置漏風；燒結機運行過程中產生碰撞和磨損造成漏風；燒結機欄板結構變形形成裂隙造成漏風；燒結機浮動板與風箱滑道之間形成孔隙，造成漏風。上述四種問題均會造成燒結機本體出現不同程度的漏風，其漏風率依次增加。其中第一種漏風現象產生主要是由于燒結機管道在工藝生產過程中遇熱發生膨脹，并在周圍溫度迅速下降后產生變形[3]。第二種漏風問題主要是由于在運輸車輛卸礦時出現了相互碰撞，使得燒結機底部出現了三角形的空洞，或密封結構由于受到長時期的碰撞出現了一定程度的磨損導致。第三種漏風問題主要是由于欄板結構變形造成其連接位置結構無法緊密連接造成。第四種漏風問題是燒結機本體漏風中最常見的一種，隨著燒結機本體長寬比例的不斷增加，其總漏率也會不斷增加，最大可以達到55%的漏風率。

1.2 燒結機壓板式銷孔密封結構設計

根據上述內容分析，明確幾種不同燒結機本體漏風問題及相應產生原因后，對維修技術進行設計。首先從燒結機本體結構角度出發，針對其壓板式銷孔密封結構進行優化設計。結合壓板式銷孔密封結構漏風特性，根據本文上述臺車邊緣料層漏風的原理，對安裝在燒結機本體上的密封裝置進行結構設計。針對傳統銷連接的方式，利用螺紋連接替換，并在燒結機外部增加一個彈簧墊片結構，使其緊固連接。同時，采用錐形面接觸的方式對燒結機連接位置進行密封處理[4]。除此之外，改變傳統壓塊結構為壓板結構，在對燒結機改動不大并且能夠保證工藝運行過程中邊緣位置上的礦料能夠被全部燒透的基礎上，將風箱結構的抽風面積從原本大小在邊緣位置上將低9%，以此減少在燒結的過程中臺車邊緣容易出現漏風問題的產生概率。圖1為本文設計的燒結機壓板式銷孔密封結構示意圖。

圖1 本文設計的燒結機壓板式銷孔密封結構示意圖

圖1中，a表示為螺母結構；b表示為墊片結構；c表示為臺車拉板結構。按照圖1中所示的密封結構，通過設置帶有壓塊盲板的壓塊，減少靠近欄板邊緣的抽風面積，以此實現在不影響邊緣礦料燒結的情況下，降低燒結機本體的漏風率。

1.3 增設漏風傳感器防護裝置

為進一步實現對燒結機本體漏風問題的維護，需要對燒結機本體內部含氧量進行實時測量，選擇在燒結機本體臺車結構上安裝一個漏風傳感器防護裝置。同時，由于燒結工藝環境復雜，影響傳感器應用性能的因素較多，因此為了避免傳感器受到高溫和污染氣體的沖蝕，選擇在傳感器防護裝置上設置一層保護結構。利用傳感器防護裝置主要針對燒結機本體產生的煙氣中的含氧量進行測量。為了方便安裝，需要將燒結機臺車車輪上部分銑孔，并焊接法蘭盤結構，如圖2所示。

圖2 燒結機本體臺車安裝傳感器示意圖

圖2中，I表示為燒結機臺車欄板結構；II表示為燒結機臺車車輪結構；III表示為固定法蘭。明確傳感器防護裝置的安裝方式后，將與開關感應裝置接近的安裝在其對應的風箱結構上，并將傳感器防護裝置與A/D轉換器進行連接。通過A/D轉換器結合RS485總線和數據采集板擴展板結構對燒結機的煙氣含氧量進行測定。在對含氧量數據采集的過程中，為了實現對傳感器保護裝置的合理安置，可將橫向邊緣銑孔以并焊的方式與法蘭結構連接[5]。通過上述方式實現對漏風傳感器防護裝置的安裝，并利用該裝置對燒結機本體產生的煙氣中含氧量進行測量，以此實現對其漏風情況的實時監測。在獲取到漏風數據的基礎上，結合本文上述設計的燒結機壓板式銷孔密封結構，針對存在漏風問題的區域，對其進行密封處理，從而實現對燒結機本體漏風情況的快速維修。

2 應用效果分析

通過本文上述論述，實現對燒結機本體維護技術的設計后，為驗證該技術在實際應用中的效果，選擇將某冶煉廠作為實驗依托，將本文提出的維護技術應用到該冶煉廠的燒結機當中，針對其存在的漏風問題，利用本文技術對其進行維護。首先針對該冶煉廠當中現有的5臺燒結機設備的漏風率進行計算，漏風率的計算公式為：

公式（1）中，Q表示為燒結機本體漏風率；K表示為漏風系數；L表示為燒結機本體結構長度；B表示為燒結機本體結構寬度；P表示為燒結機內部負壓。根據上述公式計算得出5臺燒結機的漏風率如表1所示。

表1 冶煉廠中現有四臺燒結機本體漏風率記錄表

從表1記錄數據可以看出，#S02燒結機漏風率最高，達到82.36%，#S05燒結機漏風率最低，為37.24%。在上述記錄結果的基礎上，分別對五臺燒結機采用本文提出的維修技術對其進行維修，并在完成維修后，在運行時間達到24h后，對每臺燒結機的漏風率進行記錄，并將結果記錄如表2所示。

表2 四臺燒結機維修后漏風率記錄表

從表2數據可以看出，利用本文提出的維修技術對五臺燒結機進行維修后，在24h時間內漏風率均控制在了15.00%以下。雖然在實驗過程中發現，從12h到24h五臺燒結機的漏風率出現了不同程度地增漲，但其漏風率始終控制在合理的范圍內，不會影響到燒結工藝的質量和效率。因此，通過上述應用實驗進一步證明，本文提出的維修技術能夠實現對燒結機本體漏風問題的有效維護，降低燒結機漏風率的同時，提高燒結機整體運行性能。

3 結語

燒結機本體的漏風將會影響到整個冶煉廠的燒結效率和質量，通過本文研究，在明確燒結機本體漏風現象及主要原因的基礎上，提出了一種全新的維修技術，并通過應用實驗驗證了該技術的實際應用效果。但由于研究能力有限，本文在將新的維修技術應用到實際時，只是將完成加工的密封板零件引入，實現了初步驗證，對于后續燒結機在運行一段時間后，密封板零件結構是否會出現裂縫或密封性降低問題，并未涉及。因此，在后續的研究中，為實現對本文維修技術的進一步優化和創新，還將針對這一問題進行更加深入研究。