豫河公司对环冷机改造的实践

黄新高， 张利飞， 宋继超

（安阳豫河永通球团有限责任公司， 河南 安阳 455133）

球团是人造块状原料的一种方法，是一个将粉状物料变成物理和化学组成能够满足下一步加工要求的过程。球团矿具有粒度小而均匀，有利于高炉料柱的改善和气流分布、冷态强度高（抗压和抗磨）、还原性好、有利于改善煤气化学能的利用等特点，球团法是铁矿粉造块的重要方法之一，特别适用于处理细精矿[1]。

安阳豫河120万t/a氧化球团厂于2011年投产，使用链篦机、回转窑、环冷机系统。投产后，逐渐发现环冷机受料区有部分红球不经过冷却，会直接从挡料墙下部缝隙流出进入卸料区缓冲仓，最终通过成品皮带进入成品仓，该部分红球对成品皮带造成很大隐患；另在生产过程中出现部分红球从回转窑进入环冷机受料区时，会直接冲刷在环冷机后挡墙上，导致环冷机后挡墙上部耐材损坏严重，最终造成环冷机后挡墙钢板磨破，大量红球从破损处直接掉入卸料区，造成停机。安阳豫河永通公司在如何防止红球进入卸料区缓冲仓及避免红球直接冲刷环冷机后挡墙方面做了大量改造，现将改造的一些经验介绍如下。

1 工艺结构（见图1）

2 改造前的状况

豫河公司回转窑焙烧后的成品球进入环冷机受料区后，为了满足料层厚度的要求，会在受料区堆积起来，堆积后的红球受到新落下来的成品料的冲击，一部分会通过挡料墙与台车及挡料墙两边与台车栏板砖的缝隙直接流入卸料区，进入卸料区的成品球一部分会随着环冷机的转动通过挡料墙与台车间隙重新进入受料区，但也有一部分会通过台车两边缝隙及台车与台车之间还没来得及合拢的缝隙直接进入缓冲仓，进而掉入成品皮带。这部分没有经过冷却的成品球进入成品皮带后，对成品皮带造成极大隐患（见图2），严重影响了成品皮带的使用寿命，虽然起初在成品带上增加了喷雾打水装置，但效果并不明显，还会导致成品皮带地面长期积水，冬天容易结冰，对职工的安全带来一定隐患。

图1 链—回—环系统工艺结构图

图2 改造前成品皮带漏红球图

回转窑在运行过程中通过旋转将焙烧合格的成品球均匀送入环冷机进行冷却，成品球在进入环冷机的过程中会形成一种抛物状态，部分红球会直接冲刷在后挡墙耐材上部后落入受料区，长期冲刷导致环冷机后挡墙上部耐材损坏（见图3），最终导致后挡墙钢板破裂，大量红球直接通过破损后挡墙进入卸料区，导致环冷机停机。

图3 改造前后挡墙内外损坏图

3 改进方案

3.1 避免红球直接进入环冷机缓冲仓的改造

环冷机的卸料方式：在台车内侧装有一摇臂和辊轮，辊轮上部有压轨。在卸料区，压轨向上弯曲，当台车摇臂辊轮到卸料曲轨处时，辊轮脱离压轨，因台车偏重向下翻转，台车边卸料边随环形转动框架前进，当遇到下部复位轴时，即将台车托平强迫辊轮导入压轨，台车复位后又重新装矿[2]。

通过对环冷机挡料墙漏料情况的观察，发现漏出的红球大部分是通过挡料墙与台车栏板砖之间的间隙漏出，另外漏出的红球之所以能进入缓冲仓，主要是因为台车与环冷机旋转体两边缝隙磨损增加导致红球漏入缓冲仓，另一个很大的原因为前面一节台车与后面一节台车还没有完全合拢时，红球通过没有合拢的间隙直接流入了缓冲仓。

针对以上情况，组织专业技术人员研究讨论后决定从以下几方面来逐一解决：

1）在台车与环冷机旋转体两边加焊6 mm或8 mm耐热钢筋，钢筋增加在台车两边，既不影响台车翻车又能减小间隙，避免红球从该部位漏出。

2）考虑到大部分球是通过台车没有完全合拢前的缝隙进入缓冲仓，所以在如何加快台车翻车后的复位速度及位置上进行改造。通过研究相关图纸，发现影响环冷机台车复位的有两个部位，曲轨的斜度和台车复位轴的位置，最终通过计算，在拐臂轮曲轨弯曲处增加了一块钢板，增加了弯曲角度（见图4），另将台车复位轴向后移动150 mm，保证了台车提前复位，减少了进入缓冲仓的红球量。

图4 环冷机内环曲轨改造图

3）豫河公司在缓冲仓一边增加了红球收集装置，将漏入的红球集中在一起，冷却后集中放料（见图5）。

图5 环冷机受料斗红球收集装置

4）在缓冲仓上增加仓重检测装置，通过调整缓冲仓料门的开度，实现缓冲仓内时刻都保持一定范围的料量，防止空仓后红球直接落入成品皮带。通过以上几方面的改造，有效避免了大量红球进入成品皮带，提高了成品皮带的使用寿命，保证了设备的稳定运行。

3.2 防止成品球冲刷环冷机后挡墙的改造

通过在生产中对回转窑下料的观察及每次检修对环冷机后挡墙损坏部位查看，可以认定环冷机后挡墙损坏是由于回转窑在旋转过程中有一部分成品球直接冲刷在后挡墙最上部造成，起初只是将后挡墙上部耐火材料冲刷掉，当耐材脱落完全后会出现后挡墙钢板逐渐烧红破损，导致红球通过破损处直接落入受料区及环冷机受料区顶外部，造成整个系统停机。每次检修我们都花费大量时间及人员对其进行修复加固，但每次效果并不明显。后豫河公司组织相关技术人员研究攻关，结合现场实际情况，最终确定方案将后挡墙向受料区方向平移150 mm，改造完成后通过几年的运行发现，完全避免了成品球对后挡墙的冲刷，有效保证了设备的稳定运行。环冷机后挡墙移位改造图见图6。

图6 环冷机后挡墙移位改造图

4 改造前后的对比

在成品皮带机方面，由于解决了环冷机漏红球的现象，在很大程度上提高了成品皮带机的使用寿命同时也降低了成品皮带的维护费用，改造前，成品皮带机上经常有红球掉落，导致成品皮带经常冒烟严重时还会直接起火，改造后明显提高了成品皮带的使用寿命。据统计改造前公司成品皮带使用寿命不到3个月，甚至有一条皮带只用了1个月就彻底烧坏，无法使用，改造后成品皮带的使用寿命直接延长至1.5～2年左右。环冷机方面，改造前环冷机后挡墙经常出现生产中烧红，严重时红球直接从烧坏的后挡墙漏出来，给安全生产造成很大隐患，每次检修对环冷机后挡墙修补也成为主要检修项目。改造前环冷机后挡墙每次检修后不到1个月就出现烧红现象，每次检修都需投入大量人力物力去处理，改造后环冷机后挡墙再没出现过烧红现象，一般都是2～3年整体更换一次耐材即可。在生产稳定方面，改造前因成品皮带烧坏及环冷机后挡墙烧红漏球等情况需经常进行临时修补，导致整个现场停机处理，对整个生产系统的稳定性造成了很大影响，同时也增加了生产成本及工人劳动强度。改造后由于解决了漏红球现象及后挡墙烧红情况，只需要对成品皮带机后挡墙耐材进行有计划地周期性维护即可，降低了工人劳动强度同时也降低了生产成本，对整个生产的稳定性做出了巨大贡献。

5 结语

环冷机作为球团厂的重要设备之一，其作业率高低对企业的生产和成本有着极为重要的影响，如何提高其作业率便成为了球团企业的重要课题。通过对环冷机台车加焊耐热钢筋、拐臂轮曲轨及复位轴的改造、后挡墙移位、增加红球收集装置等一系列改进，有效避免了红球对环冷机本体及成品皮带的损坏，成品皮带的使用寿命由原来的不到3个月延长至18个月以上，环冷机后挡墙的检修周期由原来的不到一个月延长至半年以上，有效保证了整个生产系统的稳定运行，同时也为企业的降本增效做出了较大贡献。

[1]张一敏.球团理论与工艺[M].北京：冶金工业出版社，1997.

[2]张一敏.球团矿生产技术[M].北京：冶金工业出版社，2008.