安鋼1#燒結機設備系統改造

呂 文 劉月建 孫沛勛 付朝云

（安陽鋼鐵股份有限公司）

關鍵字 燒結 設備 技術 改造 優化

0 前言

1#燒結機作為安鋼第一臺現代化大型燒結機，于2005年6月1日成功投產，標志著安鋼燒結系統裝備水平和生產工藝技術水平均邁上了新臺階，多年來為大高爐提供了產質量穩定的優質燒結礦。但隨著時間推移，1#機逐步出現了設備老化、工藝落后和環保設施陳舊的問題，燒結礦產質量指標出現下滑，已難以滿足新形勢下的生產需求[1-4]。為此，安鋼利用大修機會，對1#燒結機進行了設備改造和工藝提升。

1 配混系統升級改造

1.1 改造為集中輸灰方式，提高配灰質量

1#燒結機改造前使用的是落后的塊灰破碎工藝，不僅生石灰的粒度合格率偏低，而且物料運輸過程中拋灑料嚴重，現場環境較差。另外，燒結機四個除塵器的除塵灰也未采用集中輸灰模式，而是采用刮板機輸送到配料皮帶上直接參與配料的落后方式，對混合料水分的影響很大。

針對這些問題，在大修改造時，技術人員拆除了原有的生石灰塊灰破碎設備，在1#燒結機配料室新建了2個生石灰倉并對除塵灰倉進行了改造，將生石灰和除塵灰輸送均改為了先進的氣體輸灰模式。改造后，不僅穩定了生石灰質量，提高了生石灰粒度合格率，同時還改善了現場作業環境，降低了設備電能消耗。各除塵器除塵灰配加模式改造為氣體輸灰后，杜絕了供料揚塵，實現了計量控制，提高了除塵灰下料的穩定性，穩定了混合料的水分值，改善了燒結料層的透氣性，為超厚料層布料提供了穩定支撐。

1.2 優化配料裝置，穩定生石灰下料

1#燒結機配料系統改造時，將生石灰配加設備由星型卸灰閥和螺旋稱搭配改為了星型卸灰閥、稱重料斗和電子皮帶秤搭配，有效解決了星型卸灰閥下料量波動大的問題。同時對星型卸灰閥轉速控制模式進行了優化，將傳統的由PID采集下灰量控制星卸轉速的舊模式，改為由稱重傳感器根據緩沖料斗倉位上下限，控制星型卸灰閥啟停的新模式，穩定了下方皮帶秤的料流寬度，降低了電機頻繁在高、低頻轉速切換運轉時造成的設備故障率，穩定了熔劑的配加，提高了燒結礦堿度的合格率，為穩定燒結趨勢、提高料層透氣性奠定了基礎。

生石灰配料系統改造前后，生石灰秤體下料趨勢對比如圖1所示。

圖1 1#燒結機稱體改造前后生石灰下料趨勢

從圖1可以看出，秤體改造后，1#燒結機生石灰下料穩定性顯著提高，極大地提高了燒結礦的堿度穩定性，秤體改造前后1#燒結機燒結礦CaO和堿度穩定率變化見表1。

表1 1#燒結機燒結礦CaO和堿度穩定率的變化

1.3 改進礦倉結構，穩定鐵料配加

1#燒結機配加了相當比例的煉鋼污泥、干法除塵灰等回收料，混合料親水性差、粘性大，原有鐵料倉未設計活動倉嘴，導致配料室勻礦倉蓬倉、粘倉嚴重，制約了1#燒結機生產的穩定性。在大修改造時，技術人員對勻礦倉進行了改型，將原有的固定式料倉下部2 m的錐形口改為活動料斗加振動器，并根據皮帶秤下料量的波動值實現遠程自動振倉，徹底解決了因料倉粘料而導致的下料量波動，減輕了職工處理粘料的勞動強度，穩定了鐵料的下料量和水分值，提高了燒結趨勢的穩定性。

2 燒冷系統升級改造

2.1 增設機頭旁路抽風裝置，穩定點火參數

燒結機頭部1#和2#風箱對于控制燒結機點火負壓具有重要作用，但燒結機臺車布料后，小粒級混合料極易通過爐條間隙進入機頭1#、2#風箱，造成風箱堵塞，影響燒結機點火效率。本次大修改造時，在1#燒結機1#和2#風箱上引入了旁路抽風系統，并增設相應的控制風量閥門和振打裝置。改造后，各閥門不僅可以按照開機點火、正常生產和透氣性變化需求進行開度調整，控制點火強度，還能通過旁路系統對進入風箱的積料進行定期振打和放料，保證了風箱的通透性，避免因堵塞造成火焰外溢，穩定了燒結過程，提高了點火安全性。

2.2 改造燒結機密封，降低漏風率

燒結機機頭、機尾漏風占整個系統漏風的50%以上，混合料和燒結料被大風抽入兩端后，對密封板“沖刷”、磨損嚴重，極易造成大面積漏風。本次大修時，在更新頭尾端部密封裝置的同時，技術人員分別對頭尾風箱進行了改造，除將1#機頭部密封改為密封板加旁路抽風自動振打裝置外，還在燒結機機尾部密封段增設了1.5 m的風箱支管代替密封板硬密封，減少了散料堆積對尾部密封的磨損。與此同時，燒結機滑道密封大膽采用了新型無油柔性密封，使用后效果良好，燒結機本體漏風率由改造前的50%左右降低到40%以下，提高了燒結機的利用系數，取得了較高的經濟效益。

2.3 提高燒結機欄板高度，發揮設備潛力

厚料層燒結是當今燒結工藝的主流發展趨勢，提高布料厚度不僅可以降低內循環返礦量，提高燒結機利用系數，還對降低包括固體燃料消耗在內的各類消耗具有顯著效果。而1#燒結機原設計欄板的高度只有700 mm，難以滿足厚料層燒結的要求。在本次大修改造時，技術人員決定將1#燒結機欄板高度提高到800 mm，為此對點火器、機頭料倉和布料滾筒等部位進行了適應性改造。投產后，隨著燒結機布料厚度的提高，固體燃料消耗降低了3.55 kg/t。

2.4 改造臺車附件，降低檢修時間

1#燒結機按原設計拆裝隔熱件時，需要先拆除欄板螺栓，然后拆除大欄板，再拆除爐條，最后才能更換隔熱件。由于燒結機定修周期一般在40天左右，每次檢修都需要投入大量的人力、物力和時間處理臺車隔熱件。本次大修改造時，技術人員對燒結機臺車本體和隔熱件進行了改型，將隔熱件支撐梁兩端的支撐分別收窄4 mm，最后一組隔熱件改為傾斜疊加式安裝，如圖2所示。改造完成后，檢修更換隔熱件只需拆除兩端一組隔熱件即可，無需拆除大欄板，極大地縮短了設備檢修作業時間，提高了燒結機作業率。

圖2 1#燒結機隔熱件改造

3 篩分系統提升

3.1 篩分系統改造前的狀態

1#燒結機篩分系統原設計有兩級振篩4臺，均為橢圓等厚篩，正常生產時兩條篩分線開一備一，由于設計能力偏小，經常出現篩板堵塞或因負荷過大導致停機的事故。由于缺乏單獨的鋪底料篩，使得鋪底料粒級組成落在6～12 mm范圍內，鋪底料粒度不均勻且小粒級鋪底料含量過多，較小的鋪底料極易通過爐條縫隙被大風抽走，導致混合料直接接觸爐條，造成爐條糊堵，嚴重制約著燒結過程。

3.2 1#機篩分系統改造

本次大修改造時，對篩分室進行了徹底改造，將二次篩由橢圓等厚篩改為復合棒條篩，提高了篩分效率，解決了1#燒結機燒結礦篩分指數偏高的問題，同時保證了將內循環返礦中大粒級的占比控制在標準范圍內。改造前后1#機燒結礦燒結礦篩分指數和內循環返礦中≥5 mm部分的含量對比見表2。

表2 1#燒結機燒結礦篩分指數和內循環返礦中≥5 mm部分含量的對比

在對篩分系統進行改造的同時，將1#燒結機鋪底料粒級由原來的6～12 mm改為10～18 mm，解決了鋪底料粒級過小帶來的問題。通過對鋪底料閘門進行改造，實現了鋪底料厚度的在線垂直調節，在燒結機運行過程中可以根據生產參數的變化實時調整鋪底料的厚度，在保證燒結過程穩定的同時，使燒結機爐篦條得到了有效保護。改造前后燒結機爐篦條的情況如圖3所示。

4 改造效果

圖3 1#燒結機爐篦條情況

通過對安鋼1#燒結機各系統的提升改造，淘汰了落后的工藝設備，使用了眾多的先進技術，取得了較好的應用效果和較高的經濟效益。

（1）配混系統中氣體輸灰系統、生石灰下料模式和勻礦料倉的轉型，穩定了下料的準確性和水分的穩定性，大大改善了料層的透氣性，提高了燒結礦產量。

（2）燒冷系統中燒結機機頭密封改為旁路抽風后，密封板磨損情況消失，有效保障了抽風點火效率；臺車隔熱件改型、機頭料倉夾角襯板改造后，優化了檢修策略，有效提高了燒結機作業率；燒結機臺車欄板升高后，實現了超厚料層燒結，降低了工序能耗，保障了燒結生產的穩定運行。

（3）篩分系統中冷卻篩的升級改造配加鋪底料下料閘門的改型，有效杜絕了燒結機篦條的糊堵，優化了燒結礦的粒度組成，提高了燒結礦的產質量。