降低烧结机漏风的技术措施

王冠 张维超 王璐璐

(中冶北方工程技术有限公司,辽宁大连 116600)

降低烧结机漏风的技术措施

王冠 张维超 王璐璐

(中冶北方工程技术有限公司,辽宁大连 116600)

阐述了导致烧结机漏风的主要原因,并对该机采取了相应的技术措施,使其达到了较好的社会和经济效益。

烧结机 漏风 措施

1 简介

我国现有烧结机普遍存在能耗高、利用系数低的问题,其根本原因是烧结机漏风导致的,国内烧结机普遍漏风率可达40%～60%,与发达国家烧结机30%的漏风率有较大差距。据统计数据显示,烧结系统中各部分漏风比例约为:烧结机头、尾密封装置30%;台车之间接缝11%;风箱滑道17%;台车栏板15%;风路系统27%。中冶北方工程技术有限公司(中冶北方)针对国内烧结机现有结构存在的主要问题,在其设计中采用了新技术以降低烧结机的漏风率,并取得了良好的应用效果。以某300m2漏风率为60%的烧结机为例,针对烧结机各部位的漏风现象,中冶北方采取了降低烧结机漏风技术的新方法,该方法从设计理念到设备实际运行,均达到了最佳效果,且各项技术指标对降低烧结机漏风率所带来的直接社会和经济效益显著。

2 烧结机主要漏风位置及降低漏风新技术

2.1 烧结机头、尾密封装置与台车底面之间的漏风

烧结机头、尾密封与台车底面之间是烧结机主要漏风位置,漏风量大致占总量的30%。其漏风表现在:1)新使用的端封各密封板之间的结构间隙的漏风;2)使用后台车变形和密封板磨损造成的漏风。目前,烧结厂多采用宽度分段的浮动盖板式、四连杆式密封装置,随着台车使用中热应力降低形成宽度方向挠度,导致各分段形成阶梯间隙,会出现密封盖板与烧结机底梁不能紧密接触;密封板的磨损,使铸钢密封板被划出沟槽,导致密封效果明显下降。

针对原有头、尾密封结构自由度差、密封板寿命短的现象,在设计过程中,采用一种多自由度、较高硬度的密封装置。该结构具有以下特点:1)采用高硬度合金材料上盖板,使用寿命明显延长,并且上表面不易被划出沟槽;2)在密封盖板上设有涡流阻风结构,用以降低因台车底梁和密封盖板被划出沟槽或局部变形,而形成的漏风;3)该密封盖板自由度高,盖板上表面能够形成任意方向的摆动,保证密封装置的上表面与台车底梁适度接触;4)结构设计合理,确保浮动密封板与台车滑道之间接触严密,降低漏风;5)密封装置上盖板与烧结机梁底面之间的摩擦力可调整,在保证密封的情况下,降低摩擦力及烧结机运行阻力,提高其生产效率。

该结构密封能够随着台车底梁的变形而变形。在烧结生产过程中,该密封装置可自动形成与台车底梁相同挠度的变形,最大限度的减少烧结机头、尾处漏风。

采用该项技术后烧结机头、尾部漏风率可降低80%以上,即烧结机绝对漏风率降低60%×30%×80%=14.4%。在原料及烧结生产工艺保持不变的情况下,烧结矿的电耗预计可降低2kWh/t。经统计,计算漏风率每降低1%每平方米烧结机节能和增产带来的直接经济效益约为5000元/a,以300m2漏风率为60%的烧结机为例,使用该项技术每年可产生经济效益为2160万元。

目前,应用该技术的生产厂家有:九江238m2烧结机(投产),联丰300m2烧结机(投产),沙钢6#、7#360m2烧结机(投产),沙钢8#400m2烧结机(在建)。

2.2 烧结机台车之间的漏风

烧结机台车之间接合面也是烧结机主要漏风位置,漏风量大致占漏风总量的11%,其原因是台车接合面的磨损。在烧结机使用过程中,由于烧结机尾部配重调节不好,经常会出现台车回程时侧面被抬起的状况,即“翘尾”现象。两个后轮在下轨道运行过程中逐步下滑使台车侧表面磨损,并使台车结合表面形成一个三角形的缝隙,造成漏风。

针对上述漏风状况,在设计过程中,采取了以下方法消除台车翘尾的现象:1)烧结机尾部星轮齿板修形;2)适度减小尾部配重;3)台车端部接合面加装高硬度耐磨板。耐磨板用止口定位,用螺栓连接。端部耐磨板磨损后可及时换下,可以保证台车车体端部接触面的间隙保持最小,有效的降低漏风率。

实践表明,台车运行一年后,同比降低接缝处漏风为38%,即烧结机绝对漏风率降低60%×11%×38%=2.5%,以300m2漏风率为60%的烧结机为例,产生直接经济效益为375万元。

使用该技术的生产厂家有:九江238m2烧结机(投产),联丰300m2烧结机(投产),沙钢6#、7#360m2烧结机(投产),沙钢8#400m2烧结机(在建),宁波430m2烧结机(在建)。

2.3 台车密封游板与风箱固定滑道之间的漏风

台车密封游板与风箱固定滑道之间的漏风量大致占烧结机漏风总量的17%,要改善此处漏风,需要台车游板具有良好的弹性、自由度、横向的密封性和耐磨性;需要风箱固定滑道表面润滑及耐磨性好。

在设计过程中,风箱固定滑道采用镍合金滑道,具有较高的硬度、耐腐蚀、耐磨粒磨损等性能。滑道采用低膨胀系数的合金钢专用螺栓及防松螺母联接,并在内侧组焊防止漏风的密封条。固定滑道的润滑采用智能集中润滑系统。实现了各润滑点出油自动化和实时动态监控,实现润滑定点、定时、定量、定脂。如有润滑点堵塞或常通可及时报警,并可准确给出故障点,在计算机显示屛中报警,有效的改善了烧结机滑道的密封,使漏风率明显降低。

原有弹簧密封滑道,只是在下滑板和滑槽间加了两个弹簧,而滑板和滑槽之间有1mm的间隙,自身就是一个漏风装置(见图1)。台车上弹性滑道采用双板弹簧密封是在滑板和滑槽之间用两个与滑道等长的C型弹簧板连接。这样不仅提高了密封效果,并且使滑板受力均匀,进一步提高密封性能(见图2)。其中弹簧板采用优质不锈钢在环境温度500℃时仍保持弹性;滑板采用优质球墨铸铁,不宜变形,因此,基本上杜绝了因弹簧板弹性降低、滑板磨损变形所导致的漏风现象。

经测量,使用镍合金和新型弹簧密封滑道的烧结机投产一年后,同比降低滑道处漏风为45%,即烧结机绝对漏风率降低60%×17%×45%=4.59%,以300m2漏风率为60%的烧结机为例,产生经济效益为688.5万元。

使用该技术的生产厂家有:龙钢400m2烧结机(投产),萍乡180m2烧结机(投产),联丰300m2烧结机(投产),沙钢400m2烧结机(在建)。

2.4 台车车体与栏板之间的漏风

台车车体与栏板之间的漏风量大致占烧结机漏风总量的15%。老式结构台车体与栏板为平面接触,如果栏板翘曲变形接合面就会产生较大的缝隙,且形成漏风。

新结构台车体与栏板之间、下栏板与上栏板之间配合面均为凸台配合,如果栏版受热翘曲变形凸台仍可有效的防止漏风。其紧固件可选择低膨胀系数的合金钢专用螺栓及防松螺母。

两块上栏板接合面开有凹槽镶入密封板,封堵了上栏板热胀间隙的漏风。有效的降低了上、下拦板与台车体联接处的漏风,提高了烧结效果,并延长了台车体及栏板的寿命。

经测量,台车使用一年后,同比降低栏板处漏风为42%,即烧结机绝对漏风率降低60%×15%×42%=3.78%,以300m2漏风率为60%的烧结机为例,产生直接经济效益为567万元。

使用该技术的生产厂家有:龙钢400m2烧结机(投产),萍乡180m2烧结机(投产),联丰300m2烧结机(投产),沙钢400m2烧结机(在建),宁波430m2烧结机(在建)。

3 烧结机应用新技术的综合效果

综上所述,通过上述新技术的综合应用,烧结机漏风问题得到了有效的控制,极大地降低了烧结机的总体漏风率,从而实现了烧结机生产过程中的效益最大化,并可使烧结机的漏风率从60%降到34.73%,产生的经济效益为3790.5万元/a,每平米烧结机经济效益为12.636万元/a。考虑到各生产厂家设备安装和管理水平的差异(各项技术指标的效果取80%),即烧结机漏风率从60%降到39.8%,每平米烧结机经济效益10.1万元/a。

实践表明,依靠科技创新,提倡节能减排,通过对烧结机设备工艺的改进,可为企业带来更好的社会效益和经济效益。

王冠(1981-),男(汉族),辽宁海城人,中冶北方工程技术有限公司工程师。